二氧化碳發(fā)生器

MKY-1000型二氧化碳發(fā)生器的原理及操作安全措施編制：郭彥明一、二氧化碳發(fā)生器的抑爆、滅火機理（一）火區(qū)抑爆機理：二氧化碳氣體具有良好的抑爆性，其效果好于氮氣。其原理是在可爆氣體中混入二氧化碳惰性氣體，可以阻礙活化中心的形成，當二氧化碳氣體濃度達到一定濃度時，它可大量吸收可爆氣體初期氧化反應所生成的熱量，同時不斷擴大氧分子與可燃氣體分子接觸的阻礙作用，從而使可爆氣體顯示惰爆性。隨著二氧化碳氣體濃度的增加，混合可爆氣體是下限微有增加，而爆炸上限則迅速減少。當二氧化碳氣體與可爆氣體混合比例達到一定值時，即二氧化碳氣體濃度達到23%，混合可爆氣體的爆炸上限與下限重合，可爆氣體失去爆炸性。（二）火區(qū)滅火機理：二氧化碳氣體滅火主要有兩種作用：1、窒息滅火：火區(qū)內灌注二氧化碳氣體后，隨著二氧化碳氣體濃度升高氧氣濃度相應地降低，當氧氣小于11.5%時，明火即可撲滅，同時火區(qū)因缺氧而窒息達到滅火的目的。在火區(qū)內，由于著火點的溫度很高，周圍氣體通過輻射吸熱，造成局部氣體密度變小，形成氣體對流，灌注二氧化碳氣體后，因二氧化碳密度大，在對流作用下向著火點流動，使得火區(qū)周圍二氧化碳氣體濃度變大，加快了滅火。2、吸附阻燃：礦井井下空氣如氮氣、二氧化碳、氧氣、沼氣（瓦斯）、一氧化碳等氣體成分中，燃燒的煤炭對二氧化碳氣體的吸附能力最強，優(yōu)先吸附二氧化碳氣體，從而隔斷了氧氣的供給途徑，有效地阻止煤炭繼續(xù)燃燒，其阻燃效果特別明顯。（三）二氧化碳惰氣滅火的優(yōu)點：1、二氧化碳發(fā)生器滅火適應于內、外因火災，即可撲滅由人為或其他事故引起的火災。又可撲滅由自燃引起的火災。特別適用撲滅采空區(qū)隱藏火災。以灌漿等滅火方法滅火時，因灌漿恐難以到達火源位置，從而造成滅火失敗。二氧化碳惰氣滅火就不會存在以上問題。2、二氧化碳發(fā)生器滅火無污染性：用二氧化碳發(fā)生器滅火也適用于電器設備和精密、昂貴儀器的火災，滅火后不會對儀器設備造成污染性損失。3、用二氧化碳發(fā)生器滅火，適用性很強，它不受災區(qū)現(xiàn)場有無電源的影響（有電源時可以使用攪拌機、上料機，無電源時可以采取人工上料的方法），它在整個反應過程和滅火過程中都是吸熱反應，從而加大了滅火效果和安全系數(shù)。二、應用前的準備工作除了能夠熟練操作二氧化碳發(fā)生器外，在使用前還要收集礦方各種資料，通過分析論證作好個方面的工作，因為用二氧化碳發(fā)生器滅火不是單一的措施，還需要其它的輔助措施，如火區(qū)外圍的堵漏風、漏風方向、地質情況、輸氣管路的鋪設、通風系統(tǒng)的調節(jié)等措施，為用二氧化碳發(fā)生器滅火創(chuàng)造條件。準備工作的內容：（一）火災礦井技術資料收集為能夠制定出有效的滅火方案，充分發(fā)揮二氧化碳發(fā)生器滅火的作用，必須對火災礦井技術資料進行詳細的了解，具體包括：1、地質概況：煤的變質程度、煤層厚度、煤層傾角、地質構造等。2、通風瓦斯等情況：通風方式、通風方法、最大負壓、排風量、礦井瓦斯等級、瓦斯涌出量等。3、煤層自燃發(fā)火情況：煤層自燃發(fā)火傾向性、發(fā)火期、歷史火災記錄、消防供水系統(tǒng)、灌漿系統(tǒng)等。4、圖紙：通風系統(tǒng)圖、工程圖、煤層等高線圖、水文地質圖等。（二）火區(qū)通道分析及火源位置判斷只有正確分析火區(qū)漏風通道，才能夠掌握火區(qū)的發(fā)展方向、才能有效確定二氧化碳氣體的注入點和注入量，并選取有代表性地點采集氣樣進行分析?；饏^(qū)漏風通道分析方法可參考為：1、發(fā)火條件分析；2、根據(jù)自氧化自熱期檢測到的數(shù)據(jù)分析；3、火區(qū)發(fā)展方向分析；4、地質條件分析；5、風量測定分析。（三）火區(qū)內火災態(tài)勢及瓦斯爆炸危險性分析通過對火區(qū)內態(tài)勢及瓦斯爆炸危險性分析，從而確定使用二氧化碳發(fā)生器滅活的必要性和重要性，同時及時確定使用二氧化碳發(fā)生器滅火的時間和人、材、物的準備，并在保證安全的前提下合理安排其它滅火工作。其分析方法可參考為：火區(qū)回風側風流中各類氣體濃度的連續(xù)檢測分析、多種檢測手段對比分析、瓦斯爆炸三角形分析，確定火災態(tài)勢和火區(qū)爆炸危險性。二、操作安全技術措施為了保證在發(fā)射二氧化碳工作的安全和順利進行，需要根據(jù)滅火現(xiàn)場的情況和二氧化碳發(fā)生器性能制定安全技術措施。（一）抑爆、滅火時二氧化碳氣體注入量總和碳酸氫銨、濃硫酸的用量計算；（二）產(chǎn)氣量計算（按硫酸完全反應）（三）注入操作前的準備工作；1、加強火區(qū)的堵漏工作，從而提高惰化效果；2、按以上計算準備好足夠的用料，并將用料和二氧化碳發(fā)生器運送到指定地點，并將二氧化碳發(fā)生器安裝好。3、鋪設好由二氧化碳發(fā)生器至火區(qū)的供氣管路，同時分別連接在兩臺二氧化碳發(fā)生器的排氣孔上，從而實現(xiàn)兩臺二氧化碳發(fā)生器交替作業(yè)并連續(xù)供氣；4、注氣地點要接好水嘴并保證正常供水，以滿足二氧化碳發(fā)生器正常注水的需要。（四）操作步驟及安全技術措施1、首先用清水檢查各接頭的密封和接管的通流情況；2、在關閉硫酸流入閥的前提下可由上下容器的填料口，分別按確定的質量填入碳酸氫銨和濃硫酸；3、填料完畢后，關閉所有閥門，保證不漏液不漏氣；4、當開始注氣時，首先打開硫酸流入閥，當壓力開始上升到0.3MPa時再打開排氣閥，開始向采空區(qū)駐入氣體；5、在碳酸氫銨和濃硫酸反應終止后，待壓力表的讀數(shù)下降到0.1MPa時，關閉排氣閥，打開排污閥排出廢料；6、兩臺二氧化碳發(fā)生器交替工作，以實現(xiàn)連續(xù)供氣。在每次交替過程中，必須在確保二氧化碳發(fā)生器出氣口閥門關閉后，才能打開排污閥門。排污完畢后，立即按上一步驟打開另一臺二氧化碳發(fā)生器供氣；7、在注氣的過程中要有專人在回風側測定火區(qū)內的氣體濃度（氧氣、瓦斯、一氧化碳、二氧化碳）；8、為保證產(chǎn)氣質量濃硫酸濃