封闭煤场安全无线测温监测
人阅读 2024-02-01 14:56:20
随着我国社会经济的发展，对煤炭的需求量日益增加，相应煤炭储存工作的安全性也开始受到人们的广泛关注。本文根据煤炭多种储存形式下的火灾危险性分析，提出了针对性的安全防治措施。 煤场安全监测系统-封闭煤场安全监测 然而原煤在煤场的长时间存储过程中，由于无法满足先进先出的原则，导致原煤长期堆积，原煤氧化层内温度逐渐升高，一般达到60℃-80℃临界点后，温度急剧增加，会挥发大量可燃易爆气体，煤层内部出现阴燃、烟雾直至明火燃烧。对煤场的挡煤墙、堆取料机以及人身造成严重安全威胁。
但由于煤场实施全封闭后为密闭空间，仓内通风差，堆取料机取煤、堆煤过程中，产生大量的煤尘污染；原煤在存储过程中，会挥发CH4、H2S等有害或易燃气体；同时，贮煤无法真正做到先进先出，二是后进先出，易形成底煤，夏季温度高时，容易发生自燃现象。存在仓内粉尘爆炸、煤炭容易发生自燃和作业人员职业健康安全风险等诸多问题。由于通风不好带来的粉尘爆炸、有毒有害气体聚集、作业人员职业健康安全、仓内高温容易加大煤炭自燃风险等问题依然无法有效解决。综上所述，全封闭煤仓的安全隐患问题，应该引起设计单位和业主单位的足够重视。 一、煤炭储存的主要形式 储煤场所是集中存放煤炭的场所。煤炭的储存根据储存场所一般可分：露天储存、半露天储存、室内储存等多种形式，其中室内储存又有筒仓、半地储仓等形式。
1、露天堆场 堆场的主要采用露天堆场堆存的形式，以长形堆场四周配防风网，除尘措施为喷洒水、喷洒抑尘剂、覆盖防尘网等，具有一定的抑尘效果，但是仍不能很好地解决尘粉对环境的污染问题，随着环保要求的不断提高，露天堆场的环保问题日益突出，黄骅港务公司开始通过增加防风抑尘网来降低煤尘炭粉尘的污染，并取得了显著的效果。 2、半露天形式 半露天存放形式，多半与房屋比邻而居，这一存放模式一旦发生火灾，极易殃及到房屋，属于火灾危险系数较高的存放模式，人们对于这一模式往往没有树立足够的警惕性，认为露天存放火灾发生几率较小，因而放松火灾防治意识，所以，就这一存放形式来说，除了危险系数较高之外，也是火灾易发的方式。 3、室内封闭式储存堆场（筒仓） 筒仓，一般来说，比较有效、彻底的解决常规煤炭堆场环境污染问题，从工艺布置上分析，在储量相同的前题下筒仓与煤场年占地面积之比为2：3，具有保护环境减少占地的突出特点。但是筒仓存在着煤炭自燃、粉尘爆炸等安全问题，一般只适用于煤炭堆存期较短的煤场，为防止煤炭自燃，一般筒仓都会和露天堆场相连接，保证煤炭储存安全。对于专业化的煤炭储运中心，由于其运量大，堆存时间双比中转港口时间长，如采用筒仓，就必须用超大型化储煤筒仓，筒仓越大，对筒仓的安全性要求也就越高，因此必须对煤筒仓进行全方位、全过程的监测，加强安全保护。这就增加了储煤管理的复杂度和危险因数。这样整个工程投资大，管理复杂，经济效益不高。目前，黄骅港三期工程堆场就是采用超大型筒仓煤储。 4、室内封闭圆形堆场 封闭圆形堆场一般在煤场使用，这种堆场及其设备具有技术先进、程控水平高、环保性能好等特点，它主要由加圆形网架穹顶、顶堆侧取料机、扶壁挡土墙及储料场下廊道等组成。辅助机械设备主要有信料带式输送机、廊道带式输送机和振动给料机等。由于封闭圆形煤堆场先进后出的特点，堆场需要定期进行清仓作业，防止底部煤炭堆存时间长而产生自燃。出堆场需要设备流动机械进出通道，以便流动机械辅助作业。 5、煤棚（条形仓） 煤棚是储存煤炭的一种大型库房。煤棚结构要求跨度大、净空高，以便于存储和作业。使用结构形式主要有平面钢架、平面桁架、平面拱以及柱面网壳等，建成的煤棚结构的技术经济指标的比较，柱面网壳具有明显的优势， 目前已成为大型煤棚的主要结构形式，煤棚的突出特点是对环境污染小，其缺点是工程造价高，受消防通道布置的影响，堆场的利用率较低。 煤场安全监测系统-封闭煤场安全监测 然而原煤在煤场的长时间存储过程中，由于无法满足先进先出的原则，导致原煤长期堆积，原煤氧化层内温度逐渐升高，一般达到60℃-80℃临界点后，温度急剧增加，会挥发大量可燃易爆气体，煤层内部出现阴燃、烟雾直至明火燃烧。对煤场的挡煤墙、堆取料机以及人身造成严重安全威胁。 二、储煤场所的火灾危险性 煤炭储存场所是集中储存煤炭的地方，存在于煤炭生产、中转、储运、供应、使用各个环节。煤在存放过程中，受空气氧化作用，一方面导致煤质变化，另一方面在一定条件下还会引起自燃，造成巨大的经济损失，甚至会危及人员与设施的安全。 1、露天储煤场的火灾危险性 1.1自燃危险性 煤与空气接触，不仅会风化使其质量变坏，而且也能发生自燃。在储煤场的大煤堆里，经常出现煤堆发热现象，如不及时采取安全措施，就会发生自燃。 1.2外来火种引燃危险性 长期堆积的煤堆由于自热，瓦斯含量相当高，即使还没有发生自燃，也对外来火种相当敏感。较小点火能量的飞火等火种就足以点燃煤堆散发出的可燃气体从而导致煤堆着火。 2、半露天储煤场的火灾危险性 半露天储煤场的火灾危险性除了易自燃、易被外来火种引燃的危险性外，还具有以下特点。 2.1半露天储煤场（如干煤棚）经常采用钢结构，耐火极限低，且钢材本身极易被煤炭所含的化学成分腐蚀，进一步降低了耐火极限。为了克服钢材容易被腐蚀的缺陷，一些半露天储煤场所采用胶合梁木屋盖体系，虽然使用寿命与钢结构相比有所延长，但其抗御火灾的性能却进一步下降。
2.5室内储煤场不应有易燃、可燃液体、气体管道穿越。电气设备必须防爆或采取防爆措施，电气线路必须采用金属管配线。 3、室内封闭筒仓的防火安全措施 储煤筒仓耐火等级不应低于二级，宜采用钢筋混凝土结构，并应符合下列规定： 一是缷料口沿堆料高度方向在直径两端成90度交错布置；二是上下层缷料口的净距不宜小于筒体周长的1/2；三是每一个缷料口的圆心角不宜大于40度；四是为了防止筒仓中瓦斯、煤尘遇明火发生爆炸的危险，筒仓应装设自然排风装置，当采用自然排风装置不能满足要求时，应设机械通风；五是筒仓的仓上建筑物应设室内消火栓，洒水除尘设施；六是筒仓应设防雷保护设施，防雷保护应按二类设计；七是筒仓及与其相连通的房间和走廊应使用符合防爆要求的机电设备和照明。 4、半地下储仓的防火安全措施 半地下储仓一般储量较大，并且储存的是原煤，原煤通常会释放出大量的瓦斯气体，如不能及时排出，遇到明火就会发生爆炸。 4.1半地下储仓的安全疏散，半地下储仓的返煤地道的通风孔和安全出口应有楼梯间直通室外地面，安全出口的高度不应小于1m.加盖半地下储仓内的煤堆线脚以上，宜沿周边设置人行通道及相应的出入口。 4.2为了防止煤尘和瓦斯和积聚，半地下储煤仓的下列部位应设通风设施，一是加盖半地下储仓仓顶易集聚瓦斯部位，宜沿仓盖两侧开设瓦斯排泄孔，孔口不应小于0.5m；二是返煤地道应设通风孔；三是配煤栈桥屋面应设置风机，其排风换气数宜为每小时6-8次。 4.3半地下储仓的电气设施，在有瓦斯和煤尘聚集且无排放措施的场所，应选用相应的防爆电气设备，当设备有效的排放措施时，可选用防尘或封闭型电气设备，在有瓦斯聚集处，应设甲烷和自动检测装置，半下下储仓照明，应根据瓦斯、煤尘爆炸性环境区的划分，选用相应的防爆、防尘型灯具，在潮湿的区载应选用防水防尘灯。 5、储煤场所的消防安全措施 5.1对储存自燃倾向性较大的煤和储煤时间较长的煤场，应作煤堆自燃原因分析与防治措施、煤的自燃倾向性鉴定，测定煤的挥发分的含量、煤场监测系统着火温度、自燃发火期等指标。 5.2加强煤堆的测温监督，掌握布点与测温技术。煤堆的温度检测，要从煤堆的上、中、下及不同方位测定，温度计在煤堆内到少停留10min，当温度达到50度时为危险值；达60度时，应采取降温措施，以防自燃。 5.3对于高挥发分、高含硫量的煤，存放时间不能太长，存煤过程中，特别是进入雨季，存煤量不宜过多，煤堆不宜过高，否则，不仅积压资金，也增加煤场管理难度。一旦出现自燃迹象，要及时处理，不能在已自燃的煤堆上直接泼水降温，由于加水不匀，有呆能造成堆温度进一步上升，使得煤堆自燃扩大与蔓延。 5.3定期或不定期彻底清理煤场，避免局部存煤长期不动。因为它往往是形成煤堆自燃的祸源区，如与主煤场连成一体，其危险性就更大，对于不易清理的地方，尽呆能不要用于存煤。 5.4原煤应成型堆放，不同品种的煤应分别堆放。若需长期堆放的原煤，则应分层压实，时间根据地区温度而定。另外，储煤场应及时清理除碎杂草，木屑等可燃物。 6、室内储煤仓的消防安全措施 6.1定期对煤仓进行检查，防止煤仓中的煤自燃，合理对各个储煤筒仓进行配装，保证各仓中的煤不长期堆积， 6.2对长期停用的原煤仓、输煤皮带系统的（包括煤斗、落煤管和除尘用的通风管）的各类煤、积粉应清理净，皮带上不得有存煤，以防止煤、积粉自燃。对长期不用的龙门吊煤机、斗轮机等应停放在煤堆较低处。 6.3加强对煤仓的检查，防止其他杂物混入仓内，同时加强对仓内的温度的监控，及时采取应急措施，防止存煤自燃。
但由于煤场实施全封闭后为密闭空间，仓内通风差，堆取料机取煤、堆煤过程中，产生大量的煤尘污染；原煤在存储过程中，会挥发CH4、H2S等有害或易燃气体；同时，贮煤无法真正做到先进先出，二是后进先出，易形成底煤，夏季温度高时，容易发生自燃现象。存在仓内粉尘爆炸、煤炭容易发生自燃和作业人员职业健康安全风险等诸多问题。由于通风不好带来的粉尘爆炸、有毒有害气体聚集、作业人员职业健康安全、仓内高温容易加大煤炭自燃风险等问题依然无法有效解决。综上所述，全封闭煤仓的安全隐患问题，应该引起设计单位和业主单位的足够重视。 一、煤炭储存的主要形式 储煤场所是集中存放煤炭的场所。煤炭的储存根据储存场所一般可分：露天储存、半露天储存、室内储存等多种形式，其中室内储存又有筒仓、半地储仓等形式。
智能燃料测温系统是露天煤堆的常用监测方法，系统由多个无线插入式煤堆测温仪和一个公用主机组成，设备设有警戒温度自动闪烁声音报警和短信报警功能，这对预防并解决目前普遍存在的煤堆自燃问题，减少经济损失、维护企业形象、保护环境都是很必要的。
智能燃料测温系统主要是通过研究地面煤堆氧化自燃的原因和过程制作出来的。系统中的无线插入式煤堆测温仪分为可实时对煤堆进行监测无线测温系统（测温电缆）和一种插入式煤堆测温仪；该系统是用于测量煤堆煤场内部温度专用仪器系统，利用煤堆测温仪测量煤堆内部温度，是煤场测温管理的重要手段，可及时了解煤堆内部的发热状况，及早采取措施，消除煤堆自燃现象的发生，防止煤场煤堆自燃带来的严重后果。
1、露天堆场 堆场的主要采用露天堆场堆存的形式，以长形堆场四周配防风网，除尘措施为喷洒水、喷洒抑尘剂、覆盖防尘网等，具有一定的抑尘效果，但是仍不能很好地解决尘粉对环境的污染问题，随着环保要求的不断提高，露天堆场的环保问题日益突出，黄骅港务公司开始通过增加防风抑尘网来降低煤尘炭粉尘的污染，并取得了显著的效果。 2、半露天形式 半露天存放形式，多半与房屋比邻而居，这一存放模式一旦发生火灾，极易殃及到房屋，属于火灾危险系数较高的存放模式，人们对于这一模式往往没有树立足够的警惕性，认为露天存放火灾发生几率较小，因而放松火灾防治意识，所以，就这一存放形式来说，除了危险系数较高之外，也是火灾易发的方式。 3、室内封闭式储存堆场（筒仓） 筒仓，一般来说，比较有效、彻底的解决常规煤炭堆场环境污染问题，从工艺布置上分析，在储量相同的前题下筒仓与煤场年占地面积之比为2：3，具有保护环境减少占地的突出特点。但是筒仓存在着煤炭自燃、粉尘爆炸等安全问题，一般只适用于煤炭堆存期较短的煤场，为防止煤炭自燃，一般筒仓都会和露天堆场相连接，保证煤炭储存安全。对于专业化的煤炭储运中心，由于其运量大，堆存时间双比中转港口时间长，如采用筒仓，就必须用超大型化储煤筒仓，筒仓越大，对筒仓的安全性要求也就越高，因此必须对煤筒仓进行全方位、全过程的监测，加强安全保护。这就增加了储煤管理的复杂度和危险因数。这样整个工程投资大，管理复杂，经济效益不高。目前，黄骅港三期工程堆场就是采用超大型筒仓煤储。 4、室内封闭圆形堆场 封闭圆形堆场一般在煤场使用，这种堆场及其设备具有技术先进、程控水平高、环保性能好等特点，它主要由加圆形网架穹顶、顶堆侧取料机、扶壁挡土墙及储料场下廊道等组成。辅助机械设备主要有信料带式输送机、廊道带式输送机和振动给料机等。由于封闭圆形煤堆场先进后出的特点，堆场需要定期进行清仓作业，防止底部煤炭堆存时间长而产生自燃。出堆场需要设备流动机械进出通道，以便流动机械辅助作业。 5、煤棚（条形仓） 煤棚是储存煤炭的一种大型库房。煤棚结构要求跨度大、净空高，以便于存储和作业。使用结构形式主要有平面钢架、平面桁架、平面拱以及柱面网壳等，建成的煤棚结构的技术经济指标的比较，柱面网壳具有明显的优势， 目前已成为大型煤棚的主要结构形式，煤棚的突出特点是对环境污染小，其缺点是工程造价高，受消防通道布置的影响，堆场的利用率较低。 煤场安全监测系统-封闭煤场安全监测 然而原煤在煤场的长时间存储过程中，由于无法满足先进先出的原则，导致原煤长期堆积，原煤氧化层内温度逐渐升高，一般达到60℃-80℃临界点后，温度急剧增加，会挥发大量可燃易爆气体，煤层内部出现阴燃、烟雾直至明火燃烧。对煤场的挡煤墙、堆取料机以及人身造成严重安全威胁。 二、储煤场所的火灾危险性 煤炭储存场所是集中储存煤炭的地方，存在于煤炭生产、中转、储运、供应、使用各个环节。煤在存放过程中，受空气氧化作用，一方面导致煤质变化，另一方面在一定条件下还会引起自燃，造成巨大的经济损失，甚至会危及人员与设施的安全。 1、露天储煤场的火灾危险性 1.1自燃危险性 煤与空气接触，不仅会风化使其质量变坏，而且也能发生自燃。在储煤场的大煤堆里，经常出现煤堆发热现象，如不及时采取安全措施，就会发生自燃。 1.2外来火种引燃危险性 长期堆积的煤堆由于自热，瓦斯含量相当高，即使还没有发生自燃，也对外来火种相当敏感。较小点火能量的飞火等火种就足以点燃煤堆散发出的可燃气体从而导致煤堆着火。 2、半露天储煤场的火灾危险性 半露天储煤场的火灾危险性除了易自燃、易被外来火种引燃的危险性外，还具有以下特点。 2.1半露天储煤场（如干煤棚）经常采用钢结构，耐火极限低，且钢材本身极易被煤炭所含的化学成分腐蚀，进一步降低了耐火极限。为了克服钢材容易被腐蚀的缺陷，一些半露天储煤场所采用胶合梁木屋盖体系，虽然使用寿命与钢结构相比有所延长，但其抗御火灾的性能却进一步下降。
2.5室内储煤场不应有易燃、可燃液体、气体管道穿越。电气设备必须防爆或采取防爆措施，电气线路必须采用金属管配线。 3、室内封闭筒仓的防火安全措施 储煤筒仓耐火等级不应低于二级，宜采用钢筋混凝土结构，并应符合下列规定： 一是缷料口沿堆料高度方向在直径两端成90度交错布置；二是上下层缷料口的净距不宜小于筒体周长的1/2；三是每一个缷料口的圆心角不宜大于40度；四是为了防止筒仓中瓦斯、煤尘遇明火发生爆炸的危险，筒仓应装设自然排风装置，当采用自然排风装置不能满足要求时，应设机械通风；五是筒仓的仓上建筑物应设室内消火栓，洒水除尘设施；六是筒仓应设防雷保护设施，防雷保护应按二类设计；七是筒仓及与其相连通的房间和走廊应使用符合防爆要求的机电设备和照明。 4、半地下储仓的防火安全措施 半地下储仓一般储量较大，并且储存的是原煤，原煤通常会释放出大量的瓦斯气体，如不能及时排出，遇到明火就会发生爆炸。 4.1半地下储仓的安全疏散，半地下储仓的返煤地道的通风孔和安全出口应有楼梯间直通室外地面，安全出口的高度不应小于1m.加盖半地下储仓内的煤堆线脚以上，宜沿周边设置人行通道及相应的出入口。 4.2为了防止煤尘和瓦斯和积聚，半地下储煤仓的下列部位应设通风设施，一是加盖半地下储仓仓顶易集聚瓦斯部位，宜沿仓盖两侧开设瓦斯排泄孔，孔口不应小于0.5m；二是返煤地道应设通风孔；三是配煤栈桥屋面应设置风机，其排风换气数宜为每小时6-8次。 4.3半地下储仓的电气设施，在有瓦斯和煤尘聚集且无排放措施的场所，应选用相应的防爆电气设备，当设备有效的排放措施时，可选用防尘或封闭型电气设备，在有瓦斯聚集处，应设甲烷和自动检测装置，半下下储仓照明，应根据瓦斯、煤尘爆炸性环境区的划分，选用相应的防爆、防尘型灯具，在潮湿的区载应选用防水防尘灯。 5、储煤场所的消防安全措施 5.1对储存自燃倾向性较大的煤和储煤时间较长的煤场，应作煤堆自燃原因分析与防治措施、煤的自燃倾向性鉴定，测定煤的挥发分的含量、煤场监测系统着火温度、自燃发火期等指标。 5.2加强煤堆的测温监督，掌握布点与测温技术。煤堆的温度检测，要从煤堆的上、中、下及不同方位测定，温度计在煤堆内到少停留10min，当温度达到50度时为危险值；达60度时，应采取降温措施，以防自燃。 5.3对于高挥发分、高含硫量的煤，存放时间不能太长，存煤过程中，特别是进入雨季，存煤量不宜过多，煤堆不宜过高，否则，不仅积压资金，也增加煤场管理难度。一旦出现自燃迹象，要及时处理，不能在已自燃的煤堆上直接泼水降温，由于加水不匀，有呆能造成堆温度进一步上升，使得煤堆自燃扩大与蔓延。 5.3定期或不定期彻底清理煤场，避免局部存煤长期不动。因为它往往是形成煤堆自燃的祸源区，如与主煤场连成一体，其危险性就更大，对于不易清理的地方，尽呆能不要用于存煤。 5.4原煤应成型堆放，不同品种的煤应分别堆放。若需长期堆放的原煤，则应分层压实，时间根据地区温度而定。另外，储煤场应及时清理除碎杂草，木屑等可燃物。 6、室内储煤仓的消防安全措施 6.1定期对煤仓进行检查，防止煤仓中的煤自燃，合理对各个储煤筒仓进行配装，保证各仓中的煤不长期堆积， 6.2对长期停用的原煤仓、输煤皮带系统的（包括煤斗、落煤管和除尘用的通风管）的各类煤、积粉应清理净，皮带上不得有存煤，以防止煤、积粉自燃。对长期不用的龙门吊煤机、斗轮机等应停放在煤堆较低处。 6.3加强对煤仓的检查，防止其他杂物混入仓内，同时加强对仓内的温度的监控，及时采取应急措施，防止存煤自燃。
