由于氢气具有密度小,热传导率高(较空气大6倍)的特点,所以发电机采用氢冷却可提高发电机效率,使发电机尺寸减小,冷却器的表面减小,通风损耗减小,发电机运行噪声降低等,因此现代大型发电机广泛采用氢气进行冷却。
用氢气做发电机的冷却介质,虽具有上述优点,但也存在着火、爆炸的危险,本文就使用氢气的危险性及防止其着火、爆炸谈些认识和体会。
1 使用氢气的危险性
1.1 氢气比空气轻,且无色无味,因而其扩散速度快,不易被人们察觉,易积聚在设备、容器、建筑物的顶部。
1.2 纯氢在空气中遇到明火就会燃烧,如果不能及时被发现、扑灭、就会引起火灾或爆炸。
1.3 氢气与空气混合比达到4.1%~75%或与氧气混合比达到4.5%~95%,遇明火就会发生爆炸。《电业安全工作规程》中规定:必须证实工作区域内的氢含量小于3%,并经厂主管生产的领导(总工程师)批准后方可动火。
从使用氢气的危险性可以看出,生产中要时刻防止氢气着火、爆炸,需要更细心、更严格地做好各方面的工作。
2 防止氢系统着火、爆炸的措施
2.1 检修方面
(1) 提高检修工艺,防止制氢设备、管道、阀门、发电机密封瓦等设备泄露;氢系统要特别注意防止使用伪劣产品;若发现氢压不正常下降,应及时查明原因,予以消除。
(2) 发电机为氢气运行时,应将补空气管路隔断,并加严密的堵板;当发电机置换为空气运行时,应将补氢管路隔断开,加装严密的堵板,防止阀门不严窜入空气或漏入氢气。
(3) 拆卸氢系统法兰堵板时,应缓慢对称拆卸堵板螺栓,防止氢气剧烈排放、摩擦引起自燃。
(4) 氢气系统工作或检查时应使用铜制工具,以防发生火花;使用钢制工具时应涂上黄油;手、脚和衣服不应沾上油脂;禁止穿化纤衣服,鞋底禁止钉钉子。
(5) 有焊接工作时,禁止在氢管道上打火,要防止裸露的焊线与氢管道接触,造成打火。
(6) 制氢罐应定期进行金属检验,安全阀应定期校验正常。
(7) 认真落实各项技术措施,防止发电机封闭母线内漏入氢气,造成氢气聚集而引起着火爆炸。
2.2 运行方面
(1) 发电机在运行中,应保证密封油压在规定范围内。要防止因密封油箱油位不正常(如自动补排油失灵)致使氢气窜入油系统和主油箱,使密封油系统工作失常及氢气自密封瓦处大量泄漏;要保持油系统排烟风机和发电机密封油系统防爆风机工作正常,及时排出漏入油系统的氢气。
(2) 发电机气体置换要严格按规程规定进行,及时化验,及时、正确排除死角内的气体。
(3) 定期试验备用交直流密封油泵,保证其在异常情况下能及时、正常投入运行。
(4) 操作氢气系统阀门应均匀缓慢,禁止剧烈地排送,以防因磨擦引起自燃。
(5) 坚持氢系统定期排污制度,按规定时间对制氢设备及发电机氢冷系统的氢气纯度进行检测,保证其在规定范围内。
2.3 管理方面
(1) 严格动火工作票制度。在发电机和氢管道周围及制氢站内动火,必须办理动火工作票,严格履行审批手续和监护制度,待各项安全措施(如:隔断系统,加装严密堵板,气体置换,通风,含氢量测定在允许范围内,备齐灭火器材、湿石棉布等)落实,工作票办理完毕后,方可动火。
(2) 严格制氢站进出制度,进出人员要登记,无关人员不得入内;储氢罐距围墙应不小于10 m,围墙及输氢管道处应设“严禁烟火”标志,周围禁止堆放易燃易爆物品;制氢站应采用木制门窗,门应向外开;制氢室顶部应有通风装置,以防氢气聚集。
(3) 在制氢站及氢系统周围应采用防爆型电气装置,制氢站防雷装置应定期检测合格。
(4) 发电机、制氢站及氢管道周围应备有数量足够的CO2灭火器;对有关人员要进行氢防火防爆知识教育和灭火技能培训。
(5) 氢系统查漏时,应使用测氢仪或肥皂水,严禁使用明火;氢管道、阀门或设备冻结时,应采用蒸汽或热水解冻,禁止用明火解冻;对暂时无法消除的漏氢点,应设明显的警告标志。
(6) 对管道沟内的氢管道应定期进行检查和防腐,防止沟内积水腐蚀氢管道。
(7) 认真进行发电机风压试验,细致查找漏氢点,直至符合标准要求;氢系统的压力表、温度表、报警仪等安全、测量装置应定期校验,保证其测量准确、动作正确。
只要扎扎实实做好以上工作,发电厂氢系统着火、爆炸事故是完全可以防止的。(王立国)