關(guān)鍵詞:煤場(chǎng)封閉;氣體監(jiān)測(cè);粉塵監(jiān)測(cè);溫度監(jiān)測(cè);安全
我國早期煤炭企業(yè)及電廠儲(chǔ)煤形式多為露天儲(chǔ)煤，露天儲(chǔ)煤的一次性投資較小，但是煤炭暴露在空氣中，容易造成煤炭的損失，且污染周圍的環(huán)境。近年來隨著國家以及社會(huì)各界對(duì)環(huán)境與空氣質(zhì)量的關(guān)注，露天儲(chǔ)煤造成的環(huán)保問題日益加重，露天堆煤的方式勢(shì)必要進(jìn)行改變，煤場(chǎng)封閉工作刻不容緩。煤場(chǎng)封閉是用大跨度鋼架結(jié)構(gòu)和彩鋼板把煤場(chǎng)遮蓋，建成穩(wěn)定安全及環(huán)保的建筑物。將煤場(chǎng)區(qū)域與主生產(chǎn)區(qū)分離，實(shí)現(xiàn)“凈污分區(qū)”。但是煤場(chǎng)封閉后，工作人員作業(yè)環(huán)境封閉、煤塵大，安全問題極需重視。文中結(jié)合條形封閉煤場(chǎng)對(duì)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)與應(yīng)用。
1.條形封閉煤場(chǎng)概述鋼網(wǎng)架條形封閉煤場(chǎng)跨度可達(dá)到130m，長度基本不受限，經(jīng)濟(jì)跨度為70~90m，占地面積大。 每個(gè)煤場(chǎng)設(shè)一臺(tái)斗輪堆取料機(jī)進(jìn)行堆取煤作業(yè)。條形封閉煤場(chǎng)整體結(jié)構(gòu)安全性較高，密封性較好，外形也較美觀。煤場(chǎng)封閉后，煤塵大，工作人員內(nèi)部作業(yè)環(huán)境變差，為保障人員及煤場(chǎng)安全，需要設(shè)計(jì)適合封閉性煤場(chǎng)的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
2.氣體監(jiān)測(cè)2.1可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)
煤場(chǎng)封閉后，煤堆在碳化過程中產(chǎn)生的甲烷會(huì)慢慢聚集到煤場(chǎng)上方，汽車運(yùn)輸、裝卸過程中揮發(fā)出的甲烷等可燃?xì)怏w也會(huì)慢慢聚集到煤場(chǎng)上方，可燃性氣體聚集在這樣一個(gè)封閉空間內(nèi)無法飄散出去，一旦聚集的濃度達(dá)到一定值時(shí)，遇到明火可能會(huì)燃燒甚至發(fā)生爆炸。 因此，利用煤場(chǎng)內(nèi)煤堆上方所設(shè)檢修走臺(tái)(馬道)各設(shè)置一列固定式可燃?xì)怏w探測(cè)器，當(dāng)可燃?xì)怏w達(dá)到設(shè)定報(bào)警濃度時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，提醒工作人員關(guān)注并迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)，以確保人身安全。同時(shí)為工作人員配備便攜式可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器。要求當(dāng)工作人員進(jìn)入作業(yè)場(chǎng)所時(shí)攜帶可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器，當(dāng)探測(cè)到可燃?xì)怏w達(dá)到設(shè)定濃度進(jìn)行報(bào)警時(shí)迅速撤離當(dāng)前區(qū)域以確保人身安全。
2.2有毒氣體監(jiān)測(cè)
煤場(chǎng)封閉后，考慮到煤堆中揮發(fā)出來的有毒氣體(co)對(duì)人體有害，利用煤場(chǎng)內(nèi)煤堆上方所設(shè)檢修走臺(tái)(馬道)各設(shè)置一列固定式有毒氣體探測(cè)器，當(dāng)有毒氣體探測(cè)器達(dá)到設(shè)定報(bào)警濃度時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，提醒工作人員關(guān)注并迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)，以確保人身安全。同時(shí)為工作人員配備便攜式有毒氣體檢測(cè)報(bào)警器。
3.粉塵監(jiān)測(cè)煤場(chǎng)封閉后，結(jié)構(gòu)體安全性較高，密封性較好，基本不漏粉塵，對(duì)周圍的環(huán)境起到了一定的保護(hù)，避免環(huán)境污染，但是煤場(chǎng)環(huán)境差、煤塵大，一方面嚴(yán)重危害工人的身體健康，致使工人患?jí)m肺病;另一方面粉塵濃度過高還潛伏著爆炸的危險(xiǎn)。 及時(shí)有效地對(duì)作業(yè)場(chǎng)所的粉塵濃度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能更好地掌握粉塵濃度狀況，進(jìn)行有效的除塵和降塵，對(duì)確保人身安全和提高環(huán)境質(zhì)量發(fā)揮著極其重要的作用。因此，利用煤場(chǎng)內(nèi)煤堆上方所設(shè)檢修走臺(tái)(馬道) 各設(shè)置一列固定式粉塵傳感器， 當(dāng)作業(yè)區(qū)域內(nèi)(特別是進(jìn)行裝卸作業(yè)時(shí))粉塵濃度達(dá)到設(shè)定報(bào)警濃度時(shí)，發(fā)出聲光報(bào)警，提醒工作人員采取措施進(jìn)行降塵處理，濃度過高時(shí)迅速撤離現(xiàn)場(chǎng)以確保人身安全，可采取遠(yuǎn)程自動(dòng)降塵控制。
4.溫度監(jiān)測(cè)封閉煤場(chǎng)內(nèi)部的煤堆經(jīng)過長期大量的堆積以后，隨著時(shí)間緩慢進(jìn)行的氧化而發(fā)熱，使煤的溫度逐漸升高，終將會(huì)導(dǎo)致自燃起火，從而造成能源的浪費(fèi)，威脅到工作人員的人身安全和設(shè)備的運(yùn)行，給安全生產(chǎn)帶來了相當(dāng)大的隱患，造成重大損失。加裝紅外熱成像溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能準(zhǔn)確快速查找自燃點(diǎn)，將自燃點(diǎn)挖出處理，減少不必要的損失。利用檢修走臺(tái)(馬道) 的鋼結(jié)構(gòu)安裝紅外熱成像裝置，系統(tǒng)可在煤炭溫度達(dá)到燃點(diǎn)前進(jìn)行早期預(yù)警，提醒工作人員采取防范及處理措施。
5.監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成5.1氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
5.1.1可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要設(shè)備包括前端可燃?xì)怏w探測(cè)器，可燃?xì)怏w就地報(bào)警儀、可燃?xì)怏w報(bào)警控制器以及相應(yīng)的線纜及安裝材料等。
可燃?xì)怏w探測(cè)器是一種安裝在爆炸性危險(xiǎn)環(huán)境的點(diǎn)型氣體探測(cè)設(shè)備，用以監(jiān)測(cè)周圍空氣中可燃?xì)怏w從0~99%lel范圍內(nèi)的變化。該傳感器采用催化燃燒技術(shù)，它將現(xiàn)場(chǎng)的可燃?xì)怏w濃度轉(zhuǎn)化成電信號(hào)并傳送至氣體報(bào)警控制器，以達(dá)到監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)怏w濃度的目的。
在煤場(chǎng)的馬道平臺(tái)底部各設(shè)置一列固定式可燃?xì)怏w探測(cè)器，可燃?xì)怏w探測(cè)器可加就地聲光報(bào)警儀，當(dāng)可燃?xì)怏w達(dá)到設(shè)定報(bào)警濃度(一般可設(shè)置為爆炸下限的25%~40%，數(shù)值可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)整)時(shí)，聲光報(bào)警儀發(fā)出聲光報(bào)警，提醒各區(qū)域工作人員關(guān)注并撤離?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過電源及信號(hào)線連接至可燃?xì)怏w報(bào)警控制器，報(bào)警控制器再通過通訊電纜將信號(hào)上傳至輸煤集控室，控制室管理人員即可對(duì)煤場(chǎng)內(nèi)可燃?xì)怏w狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)及調(diào)控處理。
5.1.2有毒氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
有毒氣體監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要設(shè)備包括前端有毒氣體探測(cè)器，有毒氣體就地報(bào)警儀、有毒氣體報(bào)警控制器以及相應(yīng)的線纜及安裝材料等。
有毒氣體探測(cè)器，用于檢測(cè)大氣中的有毒氣體，濃度用百萬分之一表示，廣泛應(yīng)用于石油、燃?xì)狻⒒?、冶金等存在有毒氣體的場(chǎng)所，用以檢測(cè)室內(nèi)外危險(xiǎn)場(chǎng)所的泄漏情況。 探測(cè)器采用工業(yè)級(jí)高可靠性的電化學(xué)傳感器，當(dāng)被測(cè)場(chǎng)所存在有毒氣體時(shí)，探測(cè)器將氣體濃度轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并傳送到報(bào)警控制儀表，顯示出現(xiàn)場(chǎng)有毒氣體濃度值。
在煤場(chǎng)的馬道平臺(tái)底部各設(shè)置一列固定式有毒氣體探測(cè)器，有毒氣體探測(cè)器可加就地聲光報(bào)警儀，當(dāng)有毒氣體達(dá)到設(shè)定報(bào)警濃度(一般可設(shè)置為100×10－6，數(shù)值可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)整)時(shí)，聲光報(bào)警儀發(fā)出聲光報(bào)警，提醒各區(qū)域工作人員關(guān)注并撤離?，F(xiàn)場(chǎng)設(shè)備通過電源及信號(hào)線連接至有毒氣體報(bào)警控制器，報(bào)警控制器再通過通訊電纜將信號(hào)上傳至輸煤集控室，控制室管理人員即可對(duì)煤場(chǎng)內(nèi)有毒氣體狀況進(jìn)行監(jiān)測(cè)及調(diào)控處理。
便攜式氣體檢測(cè)報(bào)警器可選用有毒氣體、可燃?xì)怏w復(fù)合式多合一型，根據(jù)儲(chǔ)煤品種揮發(fā)的氣體成分進(jìn)行設(shè)定。便攜式氣體檢測(cè)報(bào)警器數(shù)量可在每個(gè)煤場(chǎng)出入口處配備兩臺(tái)，也可根據(jù)各出入口工作人員數(shù)量進(jìn)行配置?？稍诒ＷC安全生產(chǎn)前提下適當(dāng)進(jìn)行增減。
5.2粉塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
粉塵濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要設(shè)備包括前端粉塵濃度傳感器、聲光報(bào)警器、報(bào)警控制顯示儀表以及相應(yīng)的線纜及安裝材料等。
粉塵濃度傳感器可直讀空氣中粉塵顆粒物質(zhì)量濃度。該傳感器由采樣頭、檢測(cè)裝置、單片機(jī)系統(tǒng)及抽氣系統(tǒng)組成，利用光散射原理對(duì)粉塵進(jìn)行檢測(cè)，由微處理器對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算直接顯示粉塵質(zhì)量濃度并轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)信號(hào)輸出至二次報(bào)警控制顯示儀表，實(shí)現(xiàn)作業(yè)車間的粉塵濃度在線監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)報(bào)警。企業(yè)可實(shí)時(shí)掌握車間內(nèi)的粉塵濃度。
在煤場(chǎng)的馬道平臺(tái)底部各設(shè)置一列粉塵濃度傳感器，可加就地聲光報(bào)警器，當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)粉塵濃度達(dá)到設(shè)定報(bào)警濃度(一般可設(shè)置為50mｇ/m3，數(shù)值可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境調(diào)整)時(shí)，粉塵探測(cè)器報(bào)警繼電器輸出啟動(dòng)探測(cè)器配接的防爆聲光報(bào)警器，提醒現(xiàn)場(chǎng)工作人員關(guān)注并撤離，粉塵探測(cè)器同時(shí)將信號(hào)經(jīng)過ｒs85通訊上傳到計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，由計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行分析、控制，提示值班人員作出安全控制措施。同時(shí)以led顯示屏的方式直接顯示出當(dāng)時(shí)的粉塵濃度值。
5.3紅外熱成像溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
紅外熱成像溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要設(shè)備包括前端紅 外熱成像儀、工業(yè)交換機(jī)、監(jiān)控主機(jī)、分析軟件以及相應(yīng)的線纜及安裝材料等。紅外熱成像儀可以自動(dòng)進(jìn)行溫度和圖像掃描，通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)將各點(diǎn)溫度、圖像上傳并存儲(chǔ)于監(jiān)控主機(jī)，通過分析軟件生成直觀的圖像并能夠在溫度越限后自動(dòng)報(bào)警。在煤場(chǎng)的馬道平臺(tái)底部各設(shè)置一列紅外熱成像儀，每臺(tái)熱成像儀測(cè)溫區(qū)域約為250~300m2，熱成像儀加裝俯仰云臺(tái)，通過云臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)可以對(duì)煤堆實(shí)現(xiàn)多方位的掃描，檢測(cè)煤堆表面的熱分布狀態(tài)，通過網(wǎng)線、光纜及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備傳輸至上位機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，生成直觀的紅外熱像圖，構(gòu)成實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)平臺(tái)。在上位監(jiān)控主機(jī)中可以顯示煤堆表面溫度的分布情況，實(shí)現(xiàn)溫度越限自動(dòng)報(bào)警，溫升趨勢(shì)分析等。當(dāng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)或發(fā)現(xiàn)自燃點(diǎn)時(shí)，提醒工作人員采取防范及處理措施，啟動(dòng)噴淋裝置，降低煤炭溫度。
6.總結(jié)條形封閉煤場(chǎng)一般占地面積較大，可同時(shí)儲(chǔ)存多個(gè)煤種，應(yīng)結(jié)合煤炭種類的性質(zhì)，設(shè)置氣體監(jiān)測(cè)、粉塵監(jiān)測(cè)、溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，各系統(tǒng)按設(shè)定值進(jìn)行早期預(yù)警，當(dāng)出現(xiàn)安全預(yù)警提示時(shí)，提醒管理人員及作業(yè) 人員及時(shí)采取防范及處理措施，保障人員安全。由于本安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)投資較大，實(shí)際項(xiàng)目應(yīng)用時(shí)，應(yīng)結(jié)合項(xiàng)目投資有選擇的進(jìn)行各監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置。