锅炉爆炸是由于其它原因导致锅炉承压负荷过大造成的瞬间能量释放现象,锅炉缺水、水垢过多、压力过大等情况都会造成锅炉爆炸,一旦出现锅炉爆炸事故,对周围建筑、人员等损伤极大。在《企业职工伤亡事故分类》(GB6441-86)中排第16位。锅炉属于特种设备,从设计、进料、加工、试压到成品销售,国家都有严格的审批和监检制度,只要用户详细阅读使用说明书,并按照其要求正确使用、维护保养锅炉,锅炉的爆炸现象是可以杜绝的。
常见事故的种类有缺水事故、爆炸事故、蒸发受热面爆管事故、过热器爆管事故、省煤器管破裂、炉膛爆炸。
1.缺水事故
这是工业锅炉中常见的多发事故,据统计,全国发生的严重缺水事故,约占锅炉事故总数的56%。锅炉发生严重缺水事故时,会使锅炉受压部件大面积变形破坏,如果处理不当,还会导致开裂爆炸。如:一台DZG2-0.686-WⅡ的锅炉因当班司炉工下半夜睡着发生锅炉严重缺水事故造成锅炉受压部件损坏。锅炉缺水时,会出现以下现象:(1)水位表看不见水位,水位表的玻璃管(板)发白;(2)水位报警器发出低水位声光报警讯号;(3)有过热器的锅炉,过热蒸汽温度上升;(4)装有流量计的锅炉,蒸汽流量大于给水流量;(5)严重时,锅炉房闻到烧焦味和冒烟;(6)炉膛内受热面变形,以至发生爆管或拉脱胀管。
处理办法是:发生锅炉缺水后,应立即停止供给燃料,停止送风,并应立即查明是轻微缺水还是严重缺水,若是轻微缺水,且不是因给水系统故障、受压泄漏或排污泄漏造成,则可以继续进水到正常水位,投入正常运行。如果是严重缺水,则必须按紧急停炉办法处理,并严禁再往锅内进水。
2.爆炸事故
锅炉爆炸事故是破坏力极大,后果极为严重,会给人身及财产带来巨大损失的恶性事故。这种事故在我国还没有杜绝,在锅炉事故总数中占有一定比例,其主要原因是:
(1)使用单位业主违反中华人民共和国《特种设备安全监察条例》以及《蒸汽锅炉安全技术监察规程》等安全法规,私自制造土锅炉或购置已报废的锅炉使用;雇佣未经培训持证的司炉工;锅炉长期没有定期检验等等。这些是当今造成锅炉爆炸事故的主要原因,如我市城乡结合部一家私营粉干厂发生的锅炉爆炸事故,即为自制的土锅炉,幸好无人员伤亡。(2)锅炉受压部件损坏后没有及时发现和修理。如我市一外资化工企业的一台10T/h沸腾锅炉在定期检验时,发现沸腾管已严重磨损减薄,要求修理后运行,但由于企业生产任务紧,锅炉未经换管修理就投入运行,结果造成锅炉爆管事故。 (3)压力表、安全阀等安全保护装置不全或没有送有资质的检验部门进行校验,以致在锅炉超压时不起保护作用。这是发生锅炉超压爆炸的又一重要原因。据有关报道,历年来因超压引起的锅炉爆炸事故,没有一台锅炉的安全阀,在锅炉爆炸以前能自动起跳,起泄压保护作用的;(4)司炉工失职或操作失误。这种原因引起的锅炉事故也是很多的。如锅炉点火升压后,司炉工没有及时将主汽阀门打开,导致锅炉超压爆炸;还有部分司炉工因酒后上岗或夜班时睡岗,造成的爆炸事故。(5)司炉工无证上岗,业主雇用未经培训持证的司炉工。这种原因引起的锅炉缺水或锅炉干锅事故也屡见不鲜,如:南平市有一个私营企业因雇用一对夫妻(外来民工)进行包干司炉,因夫妻俩没有经过培训持证后上岗,锅炉严重缺水干锅后再进水造成爆炸事故。
3.蒸发受热面爆管事故
这是指水冷壁和对流管束的管子破裂事故,其事故症状是炉内烟道内发生爆破声或喷汽声,紧接着炉内出现正压,汽水带烟火从炉门等处喷出,水位急剧下降,如处理不及时,会并发缺水事故,所以发生严重爆管时,必须采取紧急停炉措施。
蒸发受热面爆管的原因大致有以下几种:(1)水处理没有达GB1576-2001标准要求,导致管内严重结垢,造成过热破裂。(2)由于设计、安装、运行不当,水循环遭破坏,导致管子过热破坏。(3)管子因腐蚀、磨损、壁厚减薄,承压能力随之降低而爆裂。如沸腾段炉管常因烟灰冲刷磨损减薄而破裂。(4)因异物堵塞而过热破裂,所以最好锅炉投运前应对对流管和水冷壁管进行通球检查。
4.过热器爆管事故
过热器爆管后,在过热器烟道内会发生爆裂声,炉膛和烟道内负压降低,严重时,会从门孔处喷出汽和烟水,蒸汽量明显减少,排烟温度降低,发生这种事故应及时停炉修理。
事故的主要原因是:(1)因炉水品质不好或发生汽水共腾,使蒸汽中带水过多,造成过热器管内积盐垢而过热破裂。(2)因错用材料,或设计、安装、运行不当,导致金属壁温超过允许温度而发生蠕变破坏,如:应该用GB3087的无缝管错用GB8163的无缝管,造成压力无法承受锅炉实际工作压力,而发生爆管事故。(3)因磨损、壁厚减薄而破裂。
5.省煤器管破裂
由于省煤器管子破裂,造成泄漏事故的现象是:(1)省煤器处炉墙冒水冒汽,且有异常响声。(2)锅内水位急剧下降,给水明显大于蒸发量。(3)排烟温度和出口水温升高。
造成事故的原因是:(1)给水没有除氧,造成管子内壁腐蚀穿裂,这是钢管式省煤器破坏的主要原因。(2)飞灰磨损和低温腐蚀。(3)材质不合格或制造安装质量差。(4)非沸腾式省煤器因操作不当造成汽化,发生水击,使管子破裂。
处理办法是:如通过加大给水后,能保持锅内水位,则按正常停炉处理。
预防锅炉爆炸事故应根据上述分析的原因,采取相应办法予以预防。
1.压力容器爆炸事故预防措施
(1)在设计上,应采用合理的结构。
(2)修理、安装、改造时,加强焊接管理,提高焊接质量并按规范要求进行 热处理和探伤;
(3)加强材料管理,避免采用有缺陷的材料或用错钢材、焊接材料。
(4)加强使用管理,避免操作失误,超温、超压、超负荷运行、失检、失修、 安全装置失灵等。
(5)加强检验工作,及时发现缺陷并采取有效措施。
2.锅炉尾部再燃烧预防措施
(1)尽可能减少不完全燃烧损失,减少锅炉的启停次数。
(2)加强尾部受热面的吹灰,保证烟道各种门孔及烟风挡板的密封良好。
3.锅炉炉膛爆炸事故预防措施
(1)根据锅炉的容量和大小,装设可靠的炉膛安全保护装置。
(2)尽量提高炉膛及刚性梁的抗爆能力。
(3)加强使用管理,提高司炉工人技术水平。
4.锅炉汽包缺满水预防措施
(1)缺水事故:轻微缺水时,可以立即向锅炉上水,使水位恢复正常;严重缺水时,必须紧急停炉。
(2)满水事故:关闭给水阀停止向锅炉上水,启用省煤器再循环管路,减弱燃烧,开启排污阀及过热器、蒸汽管道上的疏水阀;待水位恢复正常后,关闭排污阀及各疏水阀;查清事故原因并予以消除,恢复正常运行。
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