陶 明，岳佳全，王琰科
(西安热工研究院有限公司，陕西 西安 710054)
斩波调速器0 引言
随着我国对燃煤机组污染物排放标准日益严苛，在不断提高脱硫系统污染物脱除效率的同时，系统的投运率也必须得到保证。脱硫系统防腐的可靠性对湿法脱硫系统的正常稳定运行至关重要，所以防腐也被称为湿法脱硫的生命工程。 我国湿法脱硫吸收塔、烟道等设备的防腐材料主要采用价格低廉、施工简单、维护方便的玻璃鳞片衬里涂料。由于防腐衬里涂料的易燃、易挥发特性，防腐施工又涉及到受限空间作业和交叉施工作业等一系列安全问题；如果对防腐施工管控不当，极易发生火灾事故。自湿法脱硫在我国火电厂普遍应用以来，每年均有多起脱硫系统火灾事故，既造成了重大经济损失，又延误了改造工期，影响了机组的正常投运。
1 燃烧与火灾
燃烧俗称“着火”，是可燃物与氧化剂作用发生的放热反应，通常伴有火焰、发光和发烟现象。只有具备了可燃物、点火源、氧化剂这3个必要条件，燃烧才能够发生。燃烧并不意味着火灾，只有当燃烧在时间和空间失去控制，并且造成财产损失、人身伤亡或环境破坏时，才构成火灾。根据危险源理论，影响火灾扩大蔓延的因素可归为3类火灾危险源，这3类火灾危险源的共同作用使火灾扩大、蔓延，构成灾害后果。
(1) I类火灾危险源。事故的本质是能量的意外释放，因此，能量或危险物质在火灾中占有非常重要的位置，成为I类火灾危险源，如易燃物质等。
硝酸钙溶液(2) II类火灾危险源。对易燃物质所产生的能量起控制作用的措施发生失效的因素，如消防器材失效等。
(3) III类火灾危险源。由于消防安全策略及其组织失误等造成消防安全系统失衡的不安全因素，包括安全制度不健全、消防设施管理维护不当和人员技能欠缺，以及消防救援力量薄弱及指挥失误等因素。
通过对各类火灾事故的分析，火灾事故通常有如下4个特点。
(1) 因果性。火灾事故是具有相互联系的多种因素共同作用的结果，可归纳为人的不安全行为、物的不
安全状态、安全管理的缺陷及对意外事件的处理不当等多个原因。
(2) 随机性。火灾事故的发生具有随机性，即火灾事故是一种偶然的、随机的事件。
(3) 潜伏性。火灾事故尚未发生或尚未造成后果的时候似乎一切都处于正常和平静的状态。但是只要火灾隐患没有消除，事故就存在发生的可能。火灾事故发生的时间、地点、造成的损失都是不明确、难以预测的，存在潜伏性。
(4) 可预防性。发生火灾事故的场所是人造系统，这为预防火灾事故提供了基本前提，所以，火灾事故从理论上和客观上讲都是可预防的。其次，火灾事故的发生和发展是有规律的，只要按照科学的方法和严谨的态度进行分析并积极做好有关预防工作，火灾事故也是能避免的。
〔摘 要〕通过对火灾发生条件和特点的叙述以及近年来脱硫系统火灾事故原因分析，得出脱硫系统火灾的本质原因、直接原因和间接原因，归纳总结出火电厂脱硫系统在检修、技改施工各个阶段防火安全工作的一些通用措施，可对火电厂防火安全管理工作提供借鉴。
〔关键词〕脱硫系统；防腐；防火；安全管理
脱硫系统的火灾事故也完全符合上述理论，以下结合上述理论，分析脱硫系统火灾的原因，提出防火安全管理工作的建议。
2 脱硫系统中主要易燃物
脱硫系统吸收塔及烟道的防腐衬里是以乙烯基酯树脂材料为主，再加入30 %片径不等的玻璃鳞片以及其他功能性助剂等制得的。根据国家对常用危险化学品的分类，乙烯基酯树脂(vinyl ester resins)属于易燃液体中的类别2——高度易燃液体和蒸汽(闪点小于23 ℃和初沸点大于35 ℃)，其危险特性主要是具有毒性并挥发刺激性气味，遇到明火、高热能引起燃烧爆炸。由于其挥发的蒸汽相对空气重(蒸汽相对密度约3.0)，所以挥发气体向低处扩散，在达到一定浓度时，如遇火源将着火爆炸(爆炸极限为2.6 %—13.4 %)。
脱硫系统吸收塔内的喷淋层以及除雾器均采用非金属材质。喷淋层主要采用玻璃钢，玻璃钢学名为纤维增强塑料，其基体材料为不饱和聚酯、环氧树脂或酚醛树脂(类似于防腐衬里主要材料乙烯基酯)，增强材料可采用玻璃纤维布、玻璃纤维表面毡、玻璃纤维短切毡。其中纤维布和表面毡的单位质量为30—50 g/m2，短切毡的单位质量为300—600 g/m2。除雾器主要采用聚丙烯材质(PP)，为了提高材料的
耐热性和结构强度，需要添加约30 %的滑石粉、玻璃纤维等增强性材料。聚丙烯为半透明无毒无味的蜡状固体，易燃且火焰无烟，燃烧时有烧滴现象，密度约0.90—0.91 g/cm3，热分解温度310—365 ℃，熔点为164—170 ℃。
通过对火电厂湿法脱硫系统塔内核心设备——喷淋层与除雾器主要材质进行分析，得出其均为树脂或塑料制品。此类材料具有化学稳定性好、耐腐蚀、耐冲击、易成型且加工成本低的特性，但同时也有耐热性差、易变形、易燃烧的缺点。其一旦发生火灾，火势难以控制，所以在设备安装、检修期间必须采取有效的防火措施，以确保施工安全。
3 火灾原因分析及防火安全管理重要性
火电厂脱硫系统改造和检修过程中，构成燃烧的3个要素较为充分，其中防腐材料和主要塔内件材料均为易燃物质；点火源表现形式有火焰、火星、高热物体、电火花等，这些在施工过程中也普遍存在；脱硫吸收塔受烟囱自拔力影响，易形成一定的抽吸效果，使得空气供给较为充裕，一旦燃烧，则塔内充足的易燃物和氧气供应，会使得火灾蔓延，难以控制。
从火灾事故原因的3个层次分析，本质原因是吸收塔内部有大量易燃的树脂类化学物品，这些物质在一定条件下可以释放出大量热能和化学能，从而造成人员伤亡和财产损失。火灾事故的直接原因是生产作业中产生点火源，同时在3类火灾危险源的共同作用下蔓延成灾。火灾事故的间接原因则是防火安全
管理的缺失。
从近年来的脱硫吸收塔火灾事故分析可以看出，火灾基本发生在吸收塔改造的前期准备和后期收尾阶段，而在防腐施工过程中却很少有火灾发生。说明在防腐施工中，各项安全管理工作落实较好，对点火源的管控严格，而在其他施工阶段，安全管理出现漏洞或者由于赶工而对防火安全存在侥幸心理。由此也可以看出，只要在施工各个阶段重视防火安全管理工作，落实各项防火安全措施，脱硫系统的火灾事故是可以预防和避免的。管理工作的重点应放在如下3个方面：
(1) 加强施工各阶段点火源的控制和防止燃烧蔓延各项措施落实工作；
(2) 防火管理工作应从改造或检修施工开始至结束，不应局限于防腐施工期间；
(3) 在设计、施工阶段就应该重视防火及消防设施相关工作，这些设施应先于工程施工并具备投运能力，例如：吸收塔各层消防水、脱硫系统隔离挡板、各层平台及逃生通道等。
4 脱硫系统施工防火安全措施
从上述分析中可以看出，防火安全管理的首要工作就是各项安全措施的明确和落实，脱硫系统防火安全措施使得该项工作有章可循。依据有关单位的防火安全管理经验和国家相关安全管理标准，总结出火电厂脱硫系统在检修、技改施工各个阶段防火安全工作的一些通用措施。
4.1 脱硫系统施工防火安全基本要求
(1) 防腐作业期间，防腐区域周边10 m范围
内及其上下空间严禁一切动火作业，只允许进行防腐施工。
(2) 非防腐作业期间，吸收塔、烟道等防腐区域是一级动火区，所有动火作业须按一级动火级别管理。
(3) 新建、改造、检修环保设施过程中应在烟囱入口烟道加装净烟气隔离板，隔绝环保设施发生火灾时对烟囱产生影响。
4.2 防腐施工期间防火要求
(1) 防腐区域周边10 m处应设置围挡，在隔离防护墙四周悬挂“防腐施工，严禁烟火”等明显的警告标识牌。设置唯一出入口，24 h门岗，人员进出须登记，并佩戴防腐作业区域通行证，交出火种和关闭无线通讯设备。施工人员不准穿钉有铁掌的鞋和容易产生静电火花的化纤服装。
(2) 防腐区域安装摄像头，保持不间断监控，专人负责监视。
(3) 消防水管应铺设至防腐作业面，就近设置手动开关，保证水压正常，能够及时投用。每个防腐作业面放置足够的灭火器，按作业人员配置足够的消防水桶（壶）、湿拖把等便携式消防器具。
(4) 吸收塔和烟道内部防腐施工时，应保留2个以上的出入人孔门，并保持通道的畅通。在吸收塔人孔门或管口设置防爆型轴流通风机，满足塔内通风需要。
(5) 防腐作业时应设专职安全监督人员，但不得参与作业。禁止在吸收塔和烟道内部进行配料、搅拌作业。
(6) 在对防腐层进行局部(吸收塔、烟道内壁，底板，支撑梁等)修补时，禁止在周边10 m范围内及其上下空间动火。
(7) 防腐作业需要采取加热措施时，可采用水暖盘管加热，禁止采用明火直接加热。
(8) 材料按照每天施工所需量运至防腐区域，每日施工结束后应将空桶及余料运至专用库房存放，材料禁止过夜存放在防腐区域内。
(9) 施工器具(刮板、毛辊、泥桶等)每日施工结束后清洗干净，集中存放在防腐区域内。无法清洗使用的器具应及时清出防腐区域，并对施工区域进行清理。
4.3 非防腐施工期间防火要求
于克儒(1) 防腐区域内所有动火作业均应办理一级动火票。动火只能单点作业，禁止多点同时作业。
(2) 吸收塔动火前，底部须做好全面防护措施或在底部注入一定高度的水。
(3) 动火作业前，应测定现场可燃气体浓度满足动火要求；动火过程中每隔2 h测定1次，当发现浓度不合格或异常升高时应立即停止动火，在未查明原因或排除险情前不得重新动火。
(4) 在吸收塔及烟道等处进行外壁动火作业前，将动火点周围400 mm内的鳞片清理干净。在动火作业过程中，应采取降温和防止火星飞溅等措施。焊割作业应采取间歇性工作方式，防止持续高温传热损坏或引燃周边防腐材料。知识竞赛系统
(5) 吸收塔动火作业过程中，动火作业区域、吸收塔底部应各有1名监护人。其他部位动火作业过程中，应有专人监护。外壁动火作业时，内部监护人员应正确判断外壁动火点对应的内壁位置，并随时监测内部对应部位的状况。监护人应始终在现场，如发现火情则立即灭火并停止工作。
(6) 除雾器附近区域动火作业前，应拆除作业点周围局部除雾器片，禁止将除雾器上铺设防火布作为隔离措施。
(7) 检查确认除雾器冲洗水系统及水源可靠、备用。除雾器冲洗水管道动火作业前，应隔离局部系统，保留其余除雾器冲洗水系统备用。
(8) 动火作业时，必须采取可靠的隔离措施，如关闭相通、相邻设备的烟气挡板、管道隔绝阀门和封堵管口等，防止火种引燃防腐层、除雾器以及落入相通的防腐烟(管)道内，引起火灾。禁止在相通、相连的设备内进行防腐作业。若需对与吸收塔相通的可拆卸管道进行动火作业，必须将其拆下搬到安全地方进行；拆卸管道螺栓禁止采用电焊、气割方式进行。
(9) 动火期间应随时检查施工区域易燃杂物，并及时清理。动火作业结束后，检查施工区域，排除隐患，并在现场留守2 h以上，防止发生火险。
4.4 材料的存储与施工用电防火要求
(1) 防腐材料应存放在远离施工区域(防腐区域50 m以外)的专用仓库内，分类存放，专人看管，并按照《危险化学品安全管理条例》(国务院令591号)的要求，建立完善严格的管理制度，落实防火措施。
(2) 存放原材料之间保持安全距离，标识明显，
配置足够灭火器，在仓库周边10 m范围内严禁动火。设置“严禁烟火”标志。
(3) 仓库照明、开关等电器设施采用防爆型。
(4) 所有电气设备均应选用防爆型，安装漏电保护器，电源线使用软橡胶电缆，不能有接头。
(5) 施工用临时电气开关、电源箱等设置在吸收塔、烟道外，标识明显。临时电源在防腐施工结束后，应立即拆除。
(6) 防腐区域内部照明应使用不超过12 V的防爆型行灯，灯具距离内部防腐涂层及除雾器1 m 以上。行灯变压器可靠接地，并放置在塔外且不易被触碰的地方。施工人员在切断电源后方可离开。
(7) 电焊机接地线应设置在防腐区域外并禁止接在防腐设备及管道上。
表面微弧氧化处理5 结论
通过对脱硫系统所涉及的易燃物特性、火灾原因以及安全防火措施的分析，得出以下结论。
(1) 脱硫系统中存在大量易燃设备及材料，且发生火灾后火势大、蔓延快、不易扑救，所造成的损失也
严重。在各施工阶段的安全管理中，应将防火安全管理作为重点工作，施工各方均须高度重视。
(2) 只要严格执行并落实各项防火安全管理措施，脱硫系统的火灾是完全可以预防和避免的。
(3) 脱硫系统改造工作是按步骤执行的，不具备突击赶工的工作特性，在进行改造或检修前，应制定合理的工期，避免在施工中任意压缩工期，仓促中导致安全管理工作不到位，造成火灾事故发生。
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收稿日期：2017-09-14。
作者简介：
陶 明(1977—)，男，工程师，主要从事脱硫技术研发、设计以及施工安全管理相关工作，email：xntaoming@163。
岳佳全(1976—)，男，高级工程师，主要从事风机技术研发、设计以及施工安全管理相关工作。
王琰科(1977—)，男，工程师，主要从事电厂锅炉检修及改造施工安全、质量管理相关工作。
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