氢冷发电机的防火防爆

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氢冷发电机的防火防爆
Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level.
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文件编号：KG-AO-6916-86 氢冷发电机的防火防爆
使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。

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氢冷发电机组需用氢气冷却，发电机的轴密封及汽轮机调速等均大量用油，由于以上物质的客观存在及运行中的种种原因，均可能发生氢冷发电机组油系统火灾和氢气爆炸，造成人身伤亡和国家财产的严重损失。

氢冷发电机组的火灾和氢爆应引起人们的充分重视。

1.氢冷发电机组的防火
（1）火灾易发部位。

汽轮发电机的调速、轴瓦润滑、发电机的轴密封均大量用油，虽新型机组调速用油采用燃点高的调速油，但也有起火的可能。

因此，调速、润滑、轴密封用油的油管一旦漏油，均有发生火灾的可能；此外，油压表管断裂或接头松动，调速油溢出等也可能引起火灾；发电机轴密封的油氢压差过大，使油封遭破坏，氢气窜入主油箱，遇明火产生
爆炸起火。

（2）防火注意事项。

氢冷发电机组防火注意事项如下：
1）运转中的发电机，必须保证密封油系统正常供油。

无论发电机是否充氢，只要发电机在转动，就必须保证密封油系统的正常供油。

并按运行规程的规定，维持相应的氢气压力，保持规定的油氢压差，严防氢气窜入主油箱，防止氢爆起火。

2）直流密封油泵能自动投入。

发电机运行时，一般是交流密封油泵工作，直流密封油泵备用，当交流密封油泵因故停运时，则直密封油泵能自动投入，使发电机的轴封维持正常。

3）改变发电机的氢压时，应相应调整密封油的油压，防止氢气向外泄漏。

2.氢冷发电机组的防爆
氢气爆炸是氢冷发电机最危险的事故之一，氢气爆炸不仅威胁设备的安全，而且危及工作人员的生命，血的教训使我们必须防止氢气的爆炸。

防止氢气爆炸
的基本措施如下：
（1）加强氢气系统的运行监视。

氢冷发电机的冷却介质是氢气，为了防止发生氢气爆炸事故，氢冷发电机运行时，应对其氢气系统进行监视，其监视项目如下：
1）定期检查氢系统的压力。

氢冷发电机运行时，其氢系统的压力应保持运行规程所规定的压力。

由于机壳端盖、人孔门、手孔门、密封瓦等处封闭不严，不同程度的存在漏氢现象，这些漏出的氢气，遇明火均有可能引起爆炸。

为此，发电机在运行中，应定期检查其氢系统的压力，分析漏氢情况，并随时注意补氢。

当漏氢严重时，应通知有关部门检查处理。

查漏时可用仪器或肥皂水检查，禁止用火检查。

2）定期检查氢系统的氢气质量。

氢冷发电机运行时，应定期对发电机氢系统的氢气和制氢设备中的氢气进行抽样分析，要求发电机氢系统的氢气纯度在96%以上，氢气混合物的含氧量不超过2%、湿度不超过15g/m³，制氢设备中的氢气纯度不低于99.5%，含氧量不超
0.5%，湿度不超过10g/m³。

当氢气纯度低至75%，含氧量达到或超过5%时，则有发生氢气爆炸的危险。

3）用排污和补氢方式保持氢系统氢气纯度。

若发电机氢系统的氢气纯度低于96%时，应进行排污，同时补充新鲜氢气，使机壳内氢气纯度保持规定值。

4）禁止剧烈排、补氢气。

当发电机氢系统的氢气纯度不满足要求时，应进行排污和补氢，在排、补氢气过程中，排、补氢气的阀门，开启应均匀、缓慢，不能过急过快，防止氢气剧裂排、补，以防氢气与机体摩擦过大而产生静电，避免静电放电引起氢气爆炸。

5）监视氢冷发电机的氢压和密封油压。

氢冷发电机运行时应监视氢压和密封油压，保证密封油不中断和密封严密，油压大于氢压，并维持规定的油氢压差，以防止空气漏入发电机壳内或氢气充满汽轮机的油系统中而引起氢气爆炸。

主油箱上的排烟机，应保持经常运行。

若排烟机故障，应采取措施使油箱内不积存氢气。

6）隔断空气管路。

氢冷发电机运行时，与氢系统
相连的用于补充空气的管路阀门必须隔断，并加严密的堵板，以免运行过程中，因阀门关闭不严向机内漏入空气或误将空气导入机内而引起氢爆。

（2）防止发电机置换气体介质引发氢爆。

氢冷发电机运行时，机壳内充满氢气，发电机检修时，必须将机壳内的氢气置换为空气，发电机检修完毕投入运行前，又必须将机壳内的空气置换为氢气。

因此，在进行机内气体的置换过程中，防止发生氢气爆炸，应采取以下措施：
1）置换操作应严格按规定的顺序进行，防止误操作引起氢爆。

2）气体置换过程中，要定时化验机壳内气体的含量，直到合格为止，防止气体置换过程中氢氧混合气体达到爆炸浓度而引发氢爆。

3）置换用的中间介质CO₂气体，其质量应满足要求，即CO₂气体含量按容积计不得低于98%，水分含量按重量计不得大于0.1%，并不得含有腐蚀杂质。

4）进气及排气应缓慢均匀，防止气体摩擦产生静
电放电而引发氢爆。

5）在气体置换过程中，操作氢气管道阀门时，不要让铁件碰撞阀门产生火星，防止排出的氢气产生爆炸。

6）在进行气体置换时，距发电机10m以内的区域，严禁烟火或明火作业（如电焊、火焊），防止排出的氢气遇明火爆炸。

（3）防止发电机检修中引发氢爆。

氢冷发电机停机检修时，需将机内的氢气置换为空气，当机内已由氢气置换为空气后，检修人员进入机膛内工作时，应做好如下措施：
1）检修人员进入机膛之前，应将人孔门及两端的手孔门打开排气一天，使机内及机内上部的余氢排出。

2）与发电机氢气母管相连用于补充氢气的管路阀门应隔断，并加装严密的堵板，使机壳与氢气源彻底断开，防止检修过程中有氢气漏入机壳内。

3）检修人员进入机壳内之前，应化验机内氢气含量，只有机壳内氢气含量低于安全值时，检修人员方可入内，
以防检修过程中引起氢气爆炸危及人身安全。

4）进入机内工作的检修人员不准穿有钉子的鞋。

在机内进行工作时，机内照明灯应采用36V及以下的防爆灯，严禁采用220V的白炽照明灯具。

检修中应使用铜制工具，防止发生火花，若使用钢制工具，应涂上黄油。

5）当机内空气闷热时，用轴流风机在机外向机内通风，严禁机内带入220V的座扇通风。

6）禁止在机内或发电机的氢气区域内进行明火作业或做能产生火花的工作。

若需要在机内或发电机氢气区域内进行焊接或点火工作，应事先经过氢量测定，证实工作区域内空气中含氢量小于3%，并经厂主管生产的领导（总工程师）批准后方可工作。

7）备置必要的二氧化碳气瓶和消防设备，以便一旦发生氢气着火时进行灭火。

8）在发电机和氢系统附近，严禁放置易燃易爆物品，并设置“严禁烟火”的标示牌。

3.氢气爆炸实例
xx发电厂，在进行一台氢冷发电机停机检修时，机内的氢气已置换为空气，并化验机内空气含氢量低于安全值，由于管理混乱，忽视了对发电机氢系统的管理，工作人员缺少对氢冷设备、制氢、储氢装置运行与维护规定的学习。

在发电机停机检修时，工作人员系采用断开电源的方式，用阀门关断发电机的氢气源。

由于阀门本身的缺陷，使氢气管路关闭不严，大量的氢气漏入发电机内，机内氢氧爆炸混合气体浓度大大超过爆炸极限，检修过程中，由明火引起氢气爆炸，如图11-1所示。

图11-1中，H
₁、H
₂阀门都是关闭的，按规程规定，H
₂阀门应隔断，并加严密堵板，但未加装堵板。

由于H
₁、H
₂阀门内有杂质，两阀门关闭都不严，致使制氢站的储氢罐的氢气大量漏入发电机机壳内，加之机端
两端盖的手孔门都未打开，人孔门在机壳底部，使漏入机壳内的氢气无法排出，整个机壳充满了具有爆炸浓度的氢氧混合气体，加之违规，将220V座扇摆在机内通风，工作现场还发现有烟头，明火引起机内氢气爆炸，死亡两人，重伤一人。

事故发生后检查发电机内腔，机壳内氢气风道隔板被吹开（沿圆周吹开成30°角）。

由此可见，发电机的氢气爆炸不仅损坏设备，而且危及人身安全。

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