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司炉工操作方式不正确防爆门设计不合理导致锅炉炉膛爆炸
2004年8月2日,安阳市发生了一起严重的锅炉烟道爆炸事故,虽然没有造成人员伤亡,但造成了较大经济损失,事故教训是深刻的,必须引起广大锅炉使用、安装和制造单位的重视。
1、事故概况:
某公司一台KG-25/3.8-M型流化床锅炉,在2004年8月2日压火后重新运行时,烟道内突然“砰”的一声发生爆炸,周围浓烟四起,炉砖向炉后四处散落,锅炉严重损坏。事故造成了近十万元的经济损失,所幸未造成人员伤亡。
2、事故经过:
发生事故的锅炉是河南某锅炉有限公司试制的25吨流化床锅炉。2003年12月,锅炉开始安装,今年7月28日,由施工单位操作人员进行操作,开始锅炉点火试运行,8月2日上午10点由于车间检修,锅炉开始压火,司炉人员在床温850℃时停止给煤,床温再次回落时停止送风,风机档板关到零位。下午7点35分左右起重新起火升压,按正常操作,先启动引风机,引风机启动后,显示炉膛负压为400mm水柱,再启动一次风,少量给煤,炉墙负压显示为200mm水柱,稍后仪表显示床温稍有升高,忽然发现炉膛内出现正压,接着听到锅炉内一声爆响,锅炉烟道内发生爆炸。
现场勘察发现:锅炉受热面未受到明显损坏,锅炉低位过热器炉墙整体倒塌,省煤气炉墙粉碎性破坏,其余炉墙也出现不同程度外张,并产生裂纹,锅炉上锅筒产生少量位移。经分析认为,这是一起典型的烟道爆炸事故。
3、事故原因分析:
从事故的现象分析,这是一次较为严重的由烟道内可燃物质因发的爆炸事故。从事故的破坏情况分析,爆炸位置是在省煤器附近,由于锅炉投入时间不长,烟道内并未积存太多的未燃尽颗粒,造成爆炸的主要成分应是煤气和挥发分。从操作人员的运行操作看,似乎没有明显的问题,但经过认真的分析,事故的原因主要就是司炉操作人员没有采取正确的操作方式。
1)、在锅炉压火时没有足够时间地通风,没能吹净炉内存留的可燃气体。事故发生前几天一直下雨,锅炉给煤较湿,锅炉运行时,由于燃料中水分的蒸发,加大了通风量,大大增加了通风负荷。在压火操作时,操作人员按常规进行压火并停止通风,由于通风时间较短,导致大量的可燃气体存留在烟道内,为事故的发生埋下了隐患。
2)、压火时间较长,启动时没有进行炉膛吹扫。锅炉压火时间已近10小时,炉温已低于500℃以下,在其期间由于风门关毕、氧气不足,产生的大量的挥发份和CO气体,即C+O2—CO,积存在温度较低的烟道内。启动时,操作人员只注意了炉膛负压,没有对锅炉进行足够时间的炉膛吹扫,而且在开始运行时没有打开引风机档板,在锅炉升火过程中,烟道内积存的CO和挥发分遇明火发生爆燃,将省煤气、过热器处的炉墙炸毁,造成锅炉严重事故。
3)、防爆门设计不合理,也是造成锅炉损坏严重的原因之一。从锅炉损坏情况看,设置防爆门的一侧,炉墙破坏明显轻于其它部分。该锅炉属试制锅炉,锅炉只设计了一个防爆门,尤其是容易造成事故的锅炉尾部受热面,没有设置防爆门,事故造成该锅炉尾部受热面炉墙完全破坏与其防爆门设置不合理也有一定关系。
4、教训和建议:
1)、锅炉安装单位和使用单位安全意识不强,对锅炉试运行安全没有足够的重视,是造成这一事故的一个重要因素。从锅炉点火到发生事故,由于使用单位没有针对炉型及时培训司炉人员,司炉操作全部由安装单位临时负责。安装单位仅是聘请了电厂的司炉人员,而没有针对安装单位本身特点培训司炉操作人员,没有针对锅炉特点制定相应的操作规程和规章制度,没有根据特殊工况制定相应措施,为锅炉运行造成了许多不安全因素。锅炉安装单位往往重视安装过程,而忽视了对司炉操作人员的培养,此次事故为安装单位敲响了警钟。锅炉安装单位所操作的都是新安装的锅炉,炉型不固定,操作规程也不健全,对司炉操作人员的专业素质、应急处理能力和工作责任心应该有更高的要求。安装单位必须进一步提高对锅炉试运行阶段安全的重视程度,增强自身安全运行能力和对用户的服务水平。
2)、制造单位应当针对这次锅炉事故所暴露出来的问题,认真地查找制造方面的原因,采取加强联锁保护、增加防爆门和对炉墙进行加强等改进措施,以尽可能地减少事故可能造成的危害。
3)、制造单位安装使用说明书对使用操作没有做出明确的要求,也是制造单位工作的明显不足。事故发生后,我们对锅炉说明书进行了认真阅读,结果发现,安装使用说明书编写的非常笼统,尤其是对锅炉使用操作部分起不到真正的指导作用,对锅炉压火及其启动也没有做出明确的规定,对锅炉可能发生的故障也没有制定出预防其处理措施。作为锅炉的制造单位,防止锅炉事故发生是应尽的义务,应尽量为锅炉用户考虑周全,尤其是对容易出事故的环节,如点火、压火等阶段,还应明确告知注意事项,以最大程度减少此类事故的发生。
天 津 红 光 化 工 厂 锅 炉 炉 胆 烧 塌
一、事故概况及经过:
1990年1月4日6点20分,天津市红光化工厂,一台WNL2一1.27型锅炉发生严重缺水事故,造成炉胆严重烧塌,炉胆上形成两个波峰,前方正视左面下塌最深部分达110毫米,右面波蜂达36毫米,变形区域面积为710×610乎方毫米,前方管板及烟管段外露部分表面有致密的朱红色氧化铁。自耐火绝热层以上炉胆表面呈蓝灰色,高温火焰区有烟灰和氧化皮剥落。对炉胆下塌处金属进行金相分折表明:该处金相组织为铁素体加珠光体呈魏氏粗大组织,晶体晶粒粗大,呈拉伸的片状,有粗大针形明亮晶体分布,以铁索体针状拉长方向形成类似正三角形。这种金相表明钢材长时间滞留在温度超过A3线(855℃)。
二、事故原因分析:
事故发生后,经过全面调查和综合分析,确认锅炉由于严重缺水, 导致炉胆上部干烧,使壁温上升至800℃以上,远远超过钢材的允许工作温度, 机械强度迅速下降,
塑性升高。由于炉胆承受外压产生的应力超过了材料的屈服限, 使炉胆压馈凹陷。具体原因是:
1.司炉工未监视水位。司炉工违反操作规程,从1月4日凌晨3时--5时未进行巡回检查;5时巡视时也未看水位,直至6时20分才发现水位计无水位显示。
2.控制仪表系统存在严重问题。该厂自行改造水位控制系统设备时,去掉了低水位报警,电磁阀选型错误。
3.司炉工操作地点不便于观察水位。锅炉的电控柜安装在软水房,在此操作的司炉工不能直接观察锅炉水位,不能看见锅炉运行情况。
三、防止同类事故的措施:
1.要认真执行规章制度,提高操作人员的责任心。
2.控制仪表系统要保证在运行时,保持完好状态。
3.水位表应装在便于观察的地方。
天津第一棉纺织厂锅炉爆炸
一、事故概况及经过:
1955年4月25日,天津第一棉纺织厂一台最高许可工作压力为2.45兆帕的日本田熊16—25型锅炉,在正常工作压力下突然发生爆炸,造成死8人,重伤17人,轻伤52人,经济损失369000余元。
该锅炉在二月份就已经开始漏水且日益严重,三月底下锅筒接口处有的裂纹可通进8号铁丝一寸多深,漏水的地方已达到两米多长,到四月份每小时锅炉的漏水量在1.5吨以上,锅炉房地面积水一寸多深,这已是事故前的严重征兆,但未能引起厂方重视而导致锅炉爆炸,爆炸部位发生在锅筒的铆接处,上下锅筒的连接管飞出75米,烟囱震斜57厘米,炉墙被严重破坏。
二、事故原因分析:
造成事故的直接原因是该厂对锅炉设备缺乏认真的检查和忽视日常维护检修工作。
经技术鉴定,锅炉爆炸系下锅筒钢板苛性脆化所致。造成脆化的原因是:厂动力部门对锅炉长期渗漏不及时修理,再三拖延,以致使锅炉钢板的裂缝占爆破断口的79%;锅炉给水质量十分低劣,渗漏处碱垢极其严重,为钢板苛性脆化的形成和发展提供了必要条件,(高应力,高浓度,介质有浸蚀性)最终使锅炉钢板强度下降不足以承受正常工作压力而发生爆炸。
另外,此次事故的发生是和该厂的领导干部存在严重忽视安全的错误思想和官僚主义工作作风分不开的,对动力部门的管理混乱和锅炉的严重渗漏情况,从未检查,毫无所知,更为严重的是当该厂安全部门提出要审查动力部门人员,进行安全知识测验,鉴定动力设备的具体建议时,厂领导却把它搁在一边,没有采纳,也是这次事故发生的重要原因。
一起重大锅炉事故的分析处理与教训
2003年10月23日,长沙市星沙开发区某厂发生一起重大锅炉事故,该厂一台江苏无锡锅炉厂2001年1月生产编号为01015, 直编号为L-02的SHL20-2.45/400-AⅡ双锅筒横置式链条炉排锅炉因缺水干烧造成大面积水冷壁管、对流管、过热器管烧坏,直接经济损失达60余万,因停产等造成的间接损失更是无法估量。该锅炉2002年4月才安装完毕投产,在使用才一年多就发生如此重大的事故,确实令人深思与借鉴。
一、事故经过:
10月23日上午,该厂换炉运行,将启用已停用数日的L-02号锅炉,该厂司炉工未按正常操作程序:先查阅运行记录,再对锅炉状况进行检验,然后核实锅炉水位再点火,而是直接点火升炉,在点火的半小时后,有司炉工发现情况异常,锅炉房出现烟雾,且有浓烈的干烧气味,立即紧急停炉,但为时已晚,事故已发生,所幸司炉工还有经验,未大量进水,否则引起锅炉爆炸,后果不堪设想。
二、事故的调查与处理:
事故发生后,该厂立即向省、市质监局锅炉处做了汇报。我们省特检中心派
我带人对该锅炉进行了检测,检测中发现,该锅炉水冷壁管、对流管、过热器已
严重变形,水冷壁管的最大变形为250mm,对流管最大变形量为150mm,过热器管最大变形量为150mm,上述管子除锅炉后六排对流管外,需全部更换。为了在满足安全使用的前提下,尽量为用户减少损失,我们还对锅炉后六排对流管及所有水管系统集箱进行了详细检测,项目包括宏观检验、测厚、金相分析、硬度测定,对锅筒进行了宏观检验和测厚,宏观检验结果为后六排对流管所有水管系统集箱,锅筒未发现裂纹、过热、变形等危险性缺陷,腐蚀与磨损不严重,但锅筒内水垢有2-3mm,体现出该锅炉水质处理存在问题,厚度测量结果为后六排对流管,实测最小厚度3.8mm(名义厚度4mm),集箱实测最小厚度9.6mm(名义厚度10mm),上锅筒实侧最小厚度27.3mm(名义厚度28mm),下锅筒实测最小厚度24.4mm(名义厚度25mm),经强度校核,均满足在原设计压力下继续使用。硬度测定结果为:HBl20;HBl24;HBll9;HBl27;HBl25,选点均为向火侧表面高温氧化严重部位,从数据看,未发现异常现象,可继续使用。金相分析结果:金相组织为F+P(铁素体加珠光体),组织正常,未见明显球化。
在检测中还发现,该锅炉水位不表面清晰,水位表阀门无法开启,水位自动控制系统、水位系统失灵,这也是导致事故发生的重要原因。
经以上检验与分析,该事故为一起重大责任事故,有关部门对该单位的相关责任人进行处罚。同时,对修复该锅炉从技术上提出了处理意见,目前,该锅炉已修复投运。
三、事故的教训:
事故虽然处理完毕,但给我们留下的教训是深刻的。首先,锅炉房各项管理制度如《操作制度》、《巡回检查制度》、《维修保养制度》等都是通过血的教训得来的,这此制度不能仅悬挂于锅炉房,而是在日常工作中切实要做到;第二,锅炉各种自动控制系统、监视系统,如极低水位联锁、低水位报警、超压报警,安全阀、压力表、水位表三大安全附件,电视监视器等要经常检查,一旦发现问题应立即修复、校验,绝不可抱侥幸心理;第三,锅炉房各种记录应按规定如实填写,这此记录不仅强调司炉工责任心,同时也可将事故扼杀在萌芽阶段。
新 港 船 厂 锅 炉 烧 塌 事 故
一、事故概况及经过:
1988年3月7日4时50分,天津船舶工业公司新港船厂动力分厂,一台拔伯葛分集箱横锅筒水管锅炉(P=0.8兆循,D=10吨/时)在运行过程中发生严重缺水事故,造成602根直径为2英寸(51毫米)直水管及22根直径为4英寸(102毫米)下排直水管均被烧断,并有程度不等的熔化,钢水呈熔融状滴落在炉排上,炉顶烧塌,炉排过热烧坏,不能转动,集箱严重过热变形。事故当天,锅炉房有两个司炉工和一个水处理工值从0时到8时的班。两个司炉工离岗到其他操作室坐着和躺着。水处理工在接班后半小时,因软水池满水报警而随手关上警铃开关,然后又把变换器的进口阀门关小。这样实际上将锅炉的整个供水系统的水源全部切断。两个司炉工每隔半小时至一个多小时去看看正在运行的锅炉的操作室和外部巡视5—10分钟,直到4时50分才发现锅炉严重缺水,但此时炉排已经转不动,炉顶也烧塌。
二、事故原因分析:
1.当班司炉工对工作不负责任,麻痹大意,长时间脱岗、空岗,发现缺水时已晚,且采取措施不当。
2.水处理工工作马虎,麻痹大意,误操作,造成锅炉供水系统断水。
3.管理不严,制度不健全,不落实。平时检查不严格,对违反纪律脱岗`睡觉的现象未能严肃处理,以致脱岗、睡觉现象依旧存在。
三、防止同类事故的措施:
1.要加强劳动纪律,提高操作人员的责任心, 建立健全必要的规章制度,并贯彻执行。
河南某化工厂锅炉锅筒裂纹
一、事故概况及经过
1988年11月19日,河南某化工厂,一台KZG2—0.78型快装锅炉的锅筒底部发生泄漏,被迫停炉,造成经济损失100000余元。
事故当日,司炉工在投煤时,发现锅炉底部有泄漏,立即停炉检查。经检查,泄漏部位在距前管板环缝1050毫米,有一个长250毫米,宽150毫米的鼓包,高度为4毫米,在鼓包上有一横向可见裂缝,缝长l05毫米,宽1.3毫米,鼓包打磨后还发现有八条微裂纹。鼓包位于排污角铁的正下方,距角铁前端面135毫米,在角铁下边积有泥垢和杂物。
二、事故原因分析
1.锅炉安装后未对锅筒内部进行清理和检查,把焊渣、焊条头等杂物留在了锅筒下部,直接影响了排污的通道。
2.该炉采用锅内加药水处理方法,但没有进行定期排污,致使泥垢、水渣等脏物混在一起,沉积在锅筒底部,造成局部过热变形。
3.鼓包裂缝部位是在炉膛火焰辐射热强度最高处,由于该厂是两班生产,间断性供汽,起停炉、升降压次数频繁,该处壁温呈周期性变化,从而导致钢板疲劳,加速裂纹的发展。
4.厂领导对锅炉安全工作不重视,管理混乱,没有健全的规章制度和安全操作规程。
三、防止同类事故的措施
1.使用单位的领导要提高安全意识,要建立健全规章制度。
2.锅炉安装后使用前对锅筒内部要彻底清理杂物。
3.对采用锅内加药的锅炉,要定期进行排污,清除泥垢,水渣。
新乡市菜化纤厂锅炉爆管事故分析
一、事故的概况及经过
1989年,新乡市某化纤厂,一台SHL20一1.27型锅炉(工厂编号为1#)发生爆管事故。该化纤厂于1964年建厂时共安装了由上海某锅炉厂制造的四台SHL20一 1.27型锅炉,投产20多年来,这四台锅炉在同一部位的第三排凝渣管(共18根管)处,经常因变形泄漏、爆管而频苯屑煨蕖MǔC课迥暌沟捉写笮抟淮巍L乇鹗窃?989年一号炉大修时,更换了由原制造厂制造且经检验合格的全部受压元件,但仅运行了半年就突然发生爆管。爆管部位是在第一道隔火墙上1.l米高处,按炉膛出口从前向后数为第三排,从左侧墙数起的第10号管。该根管的迎火面有一横向55毫米、宽35毫米、高l0毫米的鼓疱,鼓疱的顶点裂开一横向长25毫米、宽1毫米的裂口。在爆破口处附近的500毫米管段内,还有五个小鼓疡,迎火面有三个,背火面有两个,这些鼓疱都是横向的,长70—80毫米、宽15毫米,高5—6毫米,外观很象弯管时的波浪度。此外,第三排凝渣管的其余15根管(靠左、右侧墙的两根除外)全部在同一管段部位向后方弯曲变形,个别管也有小的鼓疱,过热变形管段长约2米,最大弯曲度为295毫米,这部分管段的管径由直径70毫米,不同程度胀粗达直径74—直径77.5毫米。
二、事故原因分析
经割管检查,管壁有不同程度的变薄,内壁也有不同的色泽,凡是变薄处呈灰黑色与酸洗后相似,其余管壁还有些氧化铁类附着物,附着物上有片状白色盐类。对爆管采样进行金相和机械性能试验,金相组织为珠光体加铁素体,稍有过热、机械性能比正常降低20%左右。
造成管子过热,发生变形、爆管的原因主要是:
1.锅筒内部装置设计不合理,造成供水不足引起的。
锅护的下锅筒内装有一角形档板,该档板把第三排凝渣管与对流管束分隔开,形成一单独循环回路。角板的下开口即是第三排管的供水有效截面,实测为115毫米。前两排凝渣管是由下集箱供水的,虽位于第三排之前,由于供水可靠而无过热迹象,而角板所在的象限内,共布置了22根Φ108毫米的下降管,向前后左右各辐射受热面供水,水动力情况比较复杂,很有可能在这里出现与第三排凝渣管的争水现象。争水的结果造成第三排管供水障碍。靠左右侧墙的两根管之所以发生没有变形或爆管,是由于角板的两端是敞开的,没有影响此两根管的供水。
至于该台锅沪大修后运行半年就爆管,经分析可能是在新安装角板时没有注意到它的下口尺寸,在装配图上也没有标注尺寸,只能按比例测量为145毫米,而实际安装为115毫米,更加影响了第三排管的供水效果。
2.隔板内的汽水混合物,通过汽水分离档板时,因压力差会形成蒸汽停止流动或倒流到汽水混合物的引入管。
上锅筒内的汽水分离档板四面环抱,后边是筒壁,前后左右各路的导汽管把大量的蒸汽汇集在档板之内。蒸汽只有压着水面且穿过水面才能进入上锅筒的汽空间,这样必然在隔板内形成一个水位差和压力差。压头高的能顺利导出,压头低的,特别是当压头低于隔板内的总压头时,如第三排管内的蒸汽有时候就被压着流不出来,甚至压力高的蒸汽还要向这些管内倒压。
3.由于循环停滞,形成自由水面。
第三排管在下部供水不足,上部导汽不畅的情况下,就会形成一种循环停滞的自由水面现象,在自由水面之上停滞的蒸汽被外部高温烟气(火焰)加热而成为过热蒸汽,当过热蒸汽温度达到500℃以上时,碳钢会发生汽水腐蚀,使管壁变薄,强度降低而鼓疱。在自由水面之下部位,锅水发生深度浓缩,碱性腐蚀也会同时发生。
三、防止同类事故的措施是:
改进锅筒内部装置的设计和改善水循环。
北京人民大会堂锅炉炉膛爆炸
一、事故经过和概况:
1990年4月22日6时15分,北京人民大会堂一台SZQ4—1.25型锅炉发生炉膛爆炸,炉体南、北侧和顶部发现有裂缝和部分凸起,炉膛保温层遭到破坏,锅炉房窗玻璃震坏,锅炉房外东院停车场一辆小汽车的后玻璃被击碎,另一辆汽车的尾灯玻璃也被击碎。
当天早晨6时10分,锅炉房值班人员按规定启动引风机和鼓风机,排除炉内气体。约3—5分钟后关闭鼓风机,接通电打火器的电源,打开上、下点火燃烧器的阀门。此时,因司炉工未认真操作,在上点火燃烧器未点着火的情况下,先打开上主燃烧器的阀门,接着再打开下燃烧器的阀门。这时炉内的气体已达到了爆炸的临界点,当下主燃烧器一点着,炉膛“轰”的一声就立即发生了爆炸。由于主燃烧器的煤气阀门只开了三团,进气量不大,加上炉体安全装置起了作用,气浪主要从两个防爆门向东冲出,炉体破坏不大,但因锅炉位于重要的场所,其影响和后果甚大。
二、事故原因分析:
1.司炉对业务不熟悉,工作不认真,虽然点火程序正确,但却因判断错误而误操作,造成了这起重大事故。
2.安全管理不够严密,该司炉工有烧煤锅炉司炉本,但却未烧过煤气锅炉,在未对其进行培训的情况下,让其替班,致使引发事故。
三、事故预防措施:
1.提高司炉人员素质,防止误操作。
2.健全必要的规章制度,明确岗位责任制。 |
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