科技与生活杂志：一起工业锅炉爆炸事故的分析 |
| 2012-12-01 21:29 作者：张 沛，郭志强 来源：硅谷网 HV： 编辑： 【搜索试试】
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【硅谷网12月1日文】据《科技与生活》杂志2012年第17期刊文，通过对一起严重缺水引发的锅炉爆炸事故过程的推演，进行原因分析，提出防止锅炉缺水事故的措施和方法。
2009年5月，某公司1台LSH0。7-0。4-AⅡ立式蒸汽锅炉发生爆炸，造成1人死亡，多人受伤，直接经济损失约40余万的事故。
1事故锅炉简介
事故锅炉情况：
1）名称：立式蒸汽锅炉；型号：LSH0.7-0.4-AⅡ；锅炉额定蒸发量：0.7吨/时；锅炉最高允许工作压力：0.4Mpa；额定蒸汽温度：151℃；给水温度：20℃；设计燃料：Ⅱ类烟煤；
2）该锅炉2007年10月投用，未在质量技术监督局使用登记注册，未按规定进行检验；安全附件未按规定校验。
2事故经过及现场情况
事发后，事故调查人员试图询问司炉工事情发生经过，但由于惊吓的缘故，只能了解到事发前安全阀起跳泄压，司炉工打开了给水阀门供水，随即，锅炉爆炸。见图1，图2。
图1图2
锅炉爆炸后锅筒本体(含封头)被炸成四块，一块抛向向北偏东距锅炉原位置5.3米处、一块抛向向北偏东距锅炉原位置9米处、一块抛向向北偏西距锅炉原位置7.1米处、一块抛向向北偏西距锅炉原位置11.7米处。炉胆(含下脚圈)与锅筒完全分离,炉胆向东位移约1米。锅炉爆炸产生的冲击波将锅炉房的三北、东、南、三面墙全部推倒,锅炉房全部垮塌,由于爆炸锅炉的西面有一台停用锅炉对冲击波的缓冲作用,所以锅炉房西墙及建筑物损毁较轻。一只安全阀被冲击波抛向东南方向距爆炸地点150米处,一只水位表被冲击波抛向向西方向距爆炸地点6.5米处,在爆炸地点南面偏东方向3.5米处的一辆卡车被爆炸冲击波推成侧翻。
3事故过程分析
由于当事人不能详细描述事发经过，我们只能对事发后现场的遗留物进行技术分析，来确定爆炸事故的发生过程。
1）从图2可看出炉胆下部从五个方向向炉胆中心压缩变形，变形量已接近炉胆半径，各变形方向连接的过渡区出现了明显褶皱变形且褶皱变形部位也向炉胆中心发生较大变形。炉胆顶(炉胆封头)发生三处严重塌凹变形，经现场测量最大塌凹变形深度约275毫米。
这些严重变形都表明炉胆金属在严重超温的情况下，强度、刚度大幅度下降，从而在外压的作用下（炉胆受外压），炉胆下部发生向炉胆中心的严重褶皱变形，炉胆顶发生向下部的严重塌凹变形。
当然，锅炉正常运行时，国内水位正常，炉水进行正常的热交换，金属壁温会在正常范围。只有在锅炉发生严重缺水情况，炉胆金属才会由于严重超温，而导致变形。这些现象表明，事故发生前，该炉发生了严重缺水。
2）经对炉胆硬度检测，下部严重变形炉胆的硬度值明显高于上部未变形炉胆硬度值（详见表1），而炉胆下部是受火焰加热温度最高的部位。这说明炉胆下部有轻微的淬火现象，即该锅炉发生过严重缺水后且向锅炉上水的迹象。
表1炉胆硬度检测情况表
检测部位 上部未变形的炉胆 下部严重变形的炉胆
检测部位示意图 见图1，图中编号为相应测点部位 见图2，图中编号为相应测点部位
测量编号 1 2 3 4 5 6 7 8
测点硬度 127 120 135 134 148 199 150 189
由以上分析可知，事故锅炉在事发前，经历了严重缺水，炉胆金属严重超温，并且，锅炉经历了超压、安全阀起跳、排放泄压的过程。但是，司炉工在当时情况下盲目开启给水阀门，给锅炉补水，造成锅炉内补充的炉水瞬间汽化，锅炉严重超压，安全阀泄压不及，直接发生爆炸。
4事故原因分析
该事故是由于锅炉严重缺水后，司炉工处理不当，给锅炉供水造成的。
4.1直接原因
1）该锅炉无水位报警装置。
2）司炉工操作水平低，违章操作。
4.2间接原因
使用单位在安全管理工作中存在严重问题。
1）该使用单位未按照《锅炉压力容器使用登记管理办法》的要求到当地特种设备安全监督管理部门登记注册，同时，未按《蒸汽锅炉安全技术监察规程》的规定进行定期检验；安全附件也未按规定校验。
《锅炉压力容器使用登记管理办法》第二章第六条明确指出：“每台锅炉压力容器在投入使用前或者投入使用后30日内，使用单位应当向所在地的登记机关申请办理使用登记，领取使用登记证。”
《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第十章第201条规定“锅炉的使用单位必须安排锅炉的定期检验工作。”
该使用单位在安全管理工作上存在着严重的偏差没有切实抓好职工的安全教育和安全培训，没有真正落实各级各类人员安全生产责任制和各项安全措施致使锅炉各项管理措施没有得到很好实施。该使用单位没有对可能的锅炉事故制定相应的应急预案、也没有演练措施，致使司炉人员在事故发生时，手忙脚乱，不当操作，最后酿成事故。
5防止事故发生的措施和方法
在锅炉重大事故中，缺水事故是最常见的一种。我国多年的锅炉事故统计数据显示，缺水事故约占锅炉重大事故的50%左右。缺水事故常造成严重后果。对锅炉缺水事故必须给予足够的关注。
5.1对缺水采取的措施
根据缺水的程度不同,可分为一般缺水和严重缺水，对缺水采取的措施：
1)认真冲洗液位计,对照液位计与水位的实际位置观察其是否一致。
2)自动控制给水切换成手动控制上水。
3)减少蒸汽输出负荷。及时补充上水,注意缓慢上水,不可猛上。
4)采取“叫水法”实现正常液位,其操作如下：打开液位计的放水阀门，让液位计得以冲洗；冉关闭液位计的蒸汽阀门让水连通管得以冲洗；然后关闭放水阀门，打开蒸汽阀门应有水位出现。连续操作几次可实现正常液位。“叫水法”只适用于液位计通水高于锅炉受热面最高火界及炉水容量大的锅炉。否则不可采取“叫水法”操作,以免造成延误缺水事故处理时间，使事故扩大。
5.2发现严重缺水，正确的处理方法
发现锅炉严重缺水，紧急停炉后立即停止供给燃料，停止鼓风减弱引风，将炉排前部煤扒出炉外，将炉排开关最大，使燃烧快速落入渣斗，用水浇灭，炉火熄灭后，停止引风，开启灰门、炉门促使加速冷却。
特别应该注意的是：严禁向锅炉给水，不得采取措施迅速降压，防止事故扩大，不得采取向炉膛浇水灭火的方法熄炉火。
6结束语
通过以上分析，得出以下结论：
1）造成这次锅炉爆炸事故的直接原因是锅炉严重缺水的情况下，司炉工不当操作，盲目补水。
2）使用单位在安全管理工作中存在严重问题。使用单位要坚持安全第一预防为主的方针，严格按照国家对特种设备的相关管理规定对锅炉进行有效管理，切实抓好职工的安全教育和安全培训，应制定相应的事故应急预案，并定时演练。
3）使用单位要高度重视锅炉保护装置的重要性，在条件允许的情况下即使相关技术规范未作要求，也应该装设低水位报警及联锁保护装置。
4）司炉人员发现锅炉严重缺水，应采用正确的处理方法：紧急停炉后立即停止供给燃料，停止鼓风减弱引风，将炉排前部煤扒出炉外，将炉排开关最大，使燃烧快速落入渣斗，用水浇灭，炉火熄灭后，停止引风，开启灰门、炉门促使加速冷却。严禁向锅炉给水、不得采取措施迅速降压，防止事故扩大，不得采取向炉膛浇水灭火的方法熄炉火。
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