2018年安全工程師《管理知識(shí)》鍋爐壓力容器爆炸原因分析及預(yù)防措施

一、鍋爐爆炸事故的幾種原因：

(1)水蒸氣爆炸：該容器破裂，容器內(nèi)液面上的壓力瞬即下降為大氣壓力，原工作壓力下高于100℃的飽和水此時(shí)成了極不穩(wěn)定、在大氣壓力下難于存在的"過飽和水"，其中的一部分即瞬時(shí)汽化，體積驟然膨脹許多倍，在容器周圍空間形成爆炸。

(2)超壓爆炸：由于各種原因使鍋爐主要承壓部件筒體、封頭、管板、爐膽等承受的壓力超過其承載能力而造成的鍋爐爆炸。預(yù)防措施主要是加強(qiáng)運(yùn)行管理。

(3)缺陷導(dǎo)致爆炸：是指鍋爐承受的壓力并未超過額定壓力，但因鍋爐主要承壓部件出現(xiàn)裂紋、嚴(yán)重變形、腐蝕、組織變化等情況，導(dǎo)致主要承壓部件喪失承載能力，突然大面積破裂爆炸。

預(yù)防措施主要是加強(qiáng)鍋爐檢驗(yàn)，避免鍋爐主要承壓部件帶缺陷運(yùn)行。

(4)嚴(yán)重缺水導(dǎo)致爆炸：鍋爐的主要承壓部件如鍋筒、封頭、管板、爐膽等，不少是直接受火焰加熱的。鍋爐一旦嚴(yán)重缺水，上述主要受壓部件得不到正常冷卻，甚至被燒，金屬溫度急劇上升甚至被燒紅。在這樣的缺水情況下是嚴(yán)禁加水的，應(yīng)立即停爐。如給嚴(yán)重缺水的鍋爐上水，往往釀成爆炸事故。長(zhǎng)時(shí)間缺水干燒的鍋爐也會(huì)爆炸。

防止這類爆炸的主要措施也是加強(qiáng)運(yùn)行管理。

二、壓力容器爆炸事故原因及預(yù)防措施

原因：超壓，超溫，容器局部損壞、安全裝置失靈等。

危害：

a.沖擊波及其破壞作用：沖擊波超壓會(huì)造成人員傷亡和建筑物的破壞。

b.爆破碎片的破壞作用：致人重傷或死亡，損壞附近的設(shè)備和管道，并引起繼發(fā)事故。

c.介質(zhì)傷害：介質(zhì)傷害主要是有毒介質(zhì)的毒害和高溫水汽的燙傷。

d.二次爆炸及燃燒：當(dāng)容器所盛裝的介質(zhì)為可燃液化氣體時(shí)，容器破裂爆炸在現(xiàn)場(chǎng)形成大量可燃蒸氣，并迅即與空氣混合形成可爆性混合氣，在擴(kuò)散中遇明火即形成二次爆炸，常使現(xiàn)場(chǎng)附近變成一片火海，造成重大危害。

預(yù)防：

(1)在設(shè)計(jì)上，應(yīng)采用合理的結(jié)構(gòu)。

(2)制造，修理、安裝、改造時(shí)，加強(qiáng)焊接管理，提高焊接質(zhì)量并按規(guī)范要求進(jìn)行熱處理和探傷;加強(qiáng)材料管理，避免采用有缺陷的材料或用錯(cuò)鋼材、焊接材料。

(3)加強(qiáng)使用管理，避免操作失誤，超溫、超壓、超負(fù)荷運(yùn)行、失檢、失修、安全裝置失靈等。

(4)加強(qiáng)檢驗(yàn)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷并采取有效措施。

三、鍋爐尾部再燃燒原因及預(yù)防措施

尾部煙道二次燃燒主要發(fā)生在燃油鍋爐上。當(dāng)鍋爐運(yùn)行中燃燒不完全時(shí)，部分可燃物隨著煙氣進(jìn)入尾部煙道，積存于煙道內(nèi)或粘附在尾部受熱面上，在一定條件下這些可燃物自行著火燃燒，條件是：①可燃物堆積，②達(dá)到一定的溫度，③有一定量的空氣。

危害：常將空氣預(yù)熱器、省煤器破壞

防止產(chǎn)生尾部二次燃燒的方法：盡可能減少不完全燃燒損失，減少鍋爐的啟停次數(shù);加強(qiáng)尾部受熱面的吹灰：保證煙道各種門孔及煙風(fēng)擋板的密封良好;在燃油鍋爐的尾部煙道上應(yīng)裝設(shè)滅火裝置。

四、鍋爐爐膛爆炸事故原因及預(yù)防措施

爐膛爆炸現(xiàn)象和條件：爐膛爆炸是指爐膛內(nèi)積存的可燃性混合物瞬間同時(shí)爆燃，從而使?fàn)t膛煙氣側(cè)壓力突然升高，超過了設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的允許值而造成水冷壁、剛性梁及爐頂、爐墻破壞的現(xiàn)象，即正壓爆炸。此外還有負(fù)壓爆炸，即在送風(fēng)機(jī)突然停轉(zhuǎn)時(shí)，引風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，煙氣側(cè)壓力急降，造成爐膛、剛性梁及爐墻破壞的現(xiàn)象。

爐膛爆炸(外爆)要有3個(gè)條件：一是燃料必須是以氣態(tài)積存在爐膛中，二是燃料和空氣的混合物達(dá)到爆燃的濃度，三是有足夠的點(diǎn)火能源。

引起爐膛爆炸的主要原因：

一是在設(shè)計(jì)上缺乏可靠的點(diǎn)火裝置及可靠的熄火保護(hù)裝置及聯(lián)鎖、報(bào)警和跳閘系統(tǒng)，爐膛及剛性梁結(jié)構(gòu)抗爆能力差，制粉系統(tǒng)及燃油霧化系統(tǒng)有缺陷;

二是在運(yùn)行過程中操作人員誤判斷、誤操作，此類事故占爐膛爆炸事故總數(shù)的90%以上。有時(shí)因采用“爆燃法”點(diǎn)火而發(fā)生爆炸。此外還有因煙道閘板關(guān)閉而發(fā)生爐膛爆炸事故。

防止?fàn)t膛爆炸事故的方法：①應(yīng)根據(jù)鍋爐的容量和大小，裝設(shè)可靠的爐膛安全保護(hù)裝置。②盡量提高爐膛及剛性梁的抗爆能力。③應(yīng)加強(qiáng)使用管理，提高司爐工人技術(shù)水平。

五、鍋爐汽包缺滿水原因及預(yù)防措施

1.缺水事故

(1)鍋爐缺水的后果：嚴(yán)重缺水會(huì)使鍋爐蒸發(fā)受熱面管子過熱變形甚至燒塌，脹口滲漏，脹管脫落，受熱面鋼材過熱或過燒，降低或喪失承載能力，管子爆破，爐墻損壞。鍋爐缺水萬(wàn)一處理不當(dāng)，甚至導(dǎo)致鍋爐爆炸事故。

(2)常見的缺水原因：

①運(yùn)行人員疏忽大意;

②水位表故障造成假水位而運(yùn)行人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn);

③水位報(bào)警器或給水自動(dòng)調(diào)節(jié)器失靈而又未及時(shí)發(fā)現(xiàn);

④給水設(shè)備或給水管路故障，無(wú)法給水或水量不足;

⑤運(yùn)行人員排污后忘記關(guān)排污閥，或者排污閥泄漏;

⑥水冷壁、對(duì)流管束或省煤器管子爆破漏水。

(3)鍋爐缺水的處理：首先判斷是輕微缺水還是嚴(yán)重缺水。方法是“叫水”。“叫水”的操作方法是：打開水位表的放水旋塞沖洗汽連管及水連管，關(guān)閉水位表的汽連接管旋塞，關(guān)閉放水旋塞。如果此時(shí)水位表中有水位出現(xiàn)，則為輕微缺水。如果通過“叫水”水位表內(nèi)仍無(wú)水位出現(xiàn)，說明水位已降到水連管以下甚至更嚴(yán)重，屬于嚴(yán)重缺水。

輕微缺水時(shí)，可以立即向鍋爐上水，使水位恢復(fù)正常。如果上水后水位仍不能恢復(fù)正常，即應(yīng)立即停爐檢查。嚴(yán)重缺水時(shí)，必須緊急停爐。在未判定缺水程度或者已判定屬于嚴(yán)重缺水的情況下，嚴(yán)禁給鍋爐上水，以免造成鍋爐爆炸事故。

2.滿水事故

(1)鍋爐滿水的后果：滿水發(fā)生后，高水位報(bào)警器動(dòng)作并發(fā)出警報(bào)，過熱蒸汽溫度降低，給水流量不正常地大于蒸汽流量。嚴(yán)重滿水時(shí)，鍋水可進(jìn)入蒸汽管道和過熱器，造成水擊及過熱器結(jié)垢。因而滿水的主要危害是降低蒸汽品質(zhì)，損害以致破壞過熱器。

(2)常見的滿水原因

①運(yùn)行人員疏忽大意;

②水位表故障造成假水位而運(yùn)行人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn);

③水位報(bào)警器及給水自動(dòng)調(diào)節(jié)器失靈而又未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)等。

(3)鍋爐滿水的處理。發(fā)現(xiàn)鍋爐滿水后，應(yīng)沖洗水位表，檢查水位表有無(wú)故障;一旦確認(rèn)滿水，應(yīng)立即關(guān)閉給水閥停止向鍋爐上水，啟用省煤器再循環(huán)管路，減弱燃燒，開啟排污閥及過熱器、蒸汽管道上的疏水閥;待水位恢復(fù)正常后，關(guān)閉排污閥及各疏水閥;查清事故原因并予以消除，恢復(fù)正常運(yùn)行。如果滿水時(shí)出現(xiàn)水擊，則在恢復(fù)正常水位后，還須檢查蒸汽管道、附件、支架等，確定無(wú)異常情況，才可恢復(fù)正常運(yùn)行。