一起鍋爐爆炸事故的分析

鍋爐是利用燃料或其他能源的熱能把水加熱成為熱水或蒸汽的機械設備，包括鍋和爐兩大部分。鍋的原義是指在火上加熱的盛水容器，爐是指燃燒燃料的場所，鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人們生活提供所需要的熱能，也可通過蒸汽動力裝置轉(zhuǎn)換為機械能，或再通過發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能。提供熱水的鍋爐稱為熱水鍋爐，主要用于生活，工業(yè)生產(chǎn)中也有少量應用。產(chǎn)生蒸汽的鍋爐稱為蒸汽鍋爐，多用于火電站、船舶、機車和工礦企業(yè)。通常將蒸汽鍋爐簡稱為鍋爐。

鍋爐是特種設備中的一種，屬于固定式承壓類特種設備，由于該類特種設備內(nèi)部介質(zhì)為高溫液體、氣體，通過直接受熱源加熱，具有本體承壓等特性，如果控制不當，一旦發(fā)生爆炸，會造成災難性的事故。本期講座邀請上海市特種設備監(jiān)督檢驗技術研究院事故調(diào)查技術中心副主任李劍容以及侯少毅同志，為大家講解一起鍋爐爆炸事故案例。

一、關鍵詞點擊

1.鍋爐

根據(jù)《特種設備安全監(jiān)察條例》 （以下簡稱《條例》）第九十九條的定義，鍋爐是指利用各種燃料、電或者其他能源，將所盛裝的液體加熱到一定的參數(shù)，并對外輸出熱能的設備，其范圍規(guī)定為容積大于或者等于30 L的承壓蒸汽鍋爐；出口水壓大于或者等于0.1 MPa（表壓），且額定功率大于或者等于0.1 MW的承壓熱水鍋爐；有機熱載體鍋爐。

2.爆炸

根據(jù)《特種設備事故調(diào)查處理導則》定義，爆炸為承壓類特種設備部件因物理或者化學變化而發(fā)生破裂，設備中的介質(zhì)蓄積的能量迅速釋放，內(nèi)壓瞬間降至外界大氣壓力的現(xiàn)象。

根據(jù)《條例》第六十三條規(guī)定，鍋爐爆炸事故為較大事故。

二、事故案例介紹

本市某單位的一臺蒸汽鍋爐，司爐工同往常一樣，在下班前關閉引風機，打開爐門，關閉風門，加好煤，然后離開鍋爐房下班回家。到了第二天凌晨，鍋爐突然發(fā)生了爆炸，巨大的沖擊力導致廠房和周邊的居民住房損毀，所幸晚上工廠工人都下班回家，沒有造成人員傷亡，但也造成了無法挽回的損失。

三、事故原因分析

1.事故設備情況

事故鍋爐型號：LSG 1.0-0.7，為立式橫水管水冷卻固定爐排燃煤正燒蒸汽鍋爐；額定出口壓力：0.7 MPa；額定溫度：170℃；額定蒸發(fā)量：1.0 t/h；燃料介質(zhì)：煤。鍋爐殼體厚度10 mm，材料為20號鍋爐鋼。由制造廠安裝調(diào)試合格后投入使用，已經(jīng)使用了3年。根據(jù)調(diào)查事故發(fā)生前制造廠對該鍋爐進行過維修，更換了損壞的爐管。

2.現(xiàn)場勘察情況

該鍋爐爆炸后本體爆裂成數(shù)塊碎片飛散在鍋爐房周圍，爆炸沖擊波造成鍋爐房大部分墻體和屋頂?shù)顾?/p>

專家們對現(xiàn)場事故鍋爐的碎片進行收集、整理后分析，發(fā)現(xiàn)該鍋爐有兩處明顯的修理痕跡，修理中采用了在爐殼外體開矩形的方式（見圖1），通過矩形孔對鍋爐內(nèi)部進行修補。修補后只對鍋爐殼體進行了單面手工焊連接，且焊縫坡口未進行加工，存在嚴重的未焊透缺陷（見圖2）。

圖1 鍋筒返修部位外形圖

圖2 焊縫未焊透深度

3.原因分析

（1）事故鍋爐爆炸，主要是爐體補板未按焊接工藝要求進行加工。單面焊工藝導致所焊部位出現(xiàn)未焊透的嚴重焊接質(zhì)量問題，在焊縫根部也極易萌生裂紋，致使爐體外殼的有效承載面積減小，承載能力下降。

（2）爆炸時爐殼補板脫離而鍋爐內(nèi)爐水汽化產(chǎn)生壓力急增，使得鍋爐殼體出現(xiàn)裂紋并快速撕裂破壞形成爆破碎片。

（3）鍋爐使用單位的司爐工未按照《鍋爐操作規(guī)程》要求進行壓火操作，鍋爐在無人操作的情況下保持了一定的壓力，為鍋爐爆炸提供了一個直接的壓力源。

四、事故責任認定

1.鍋爐爆炸的直接原因是鍋爐進行修補時未按照規(guī)定的技術規(guī)范要求進行，導致鍋爐外殼存在嚴重的缺陷，在使用中發(fā)生了爆炸。

2.使用管理中操作人員未按照《鍋爐操作規(guī)程》進行操作，也是事故的引發(fā)因素。

五、專家點評

本起事故是目前鍋爐事故比較典型的案例，因為鍋爐的安全運行不僅僅與鍋爐制造的產(chǎn)品質(zhì)量相關，還與日常的正確維護、規(guī)范的使用、嚴格的管理以及修理質(zhì)量的控制相關。

在《鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》中，對操作工進行鍋爐壓火操作有明確規(guī)定，“鍋爐壓火后應當保證鍋水溫度、壓力不回升和鍋爐不缺水”。所以鍋爐使用單位都會制定相關操作規(guī)程，要求司爐工在進行壓火操作時，應將爐內(nèi)氣壓降到零位后，才能離開崗位，并且還要具備可靠的保證措施。本案中的鍋爐操作人員未按照《鍋爐操作規(guī)程》進行操作是誘發(fā)事故的一個重要原因。

而本案中對鍋爐實施維修的單位只要按要求，制定合理的修理工藝并嚴格按照工藝進行修理，就可以把這類事故杜絕。

了解鍋爐的基本知識，熟悉鍋爐使用管理的相關法規(guī)、規(guī)定，重視鍋爐的日常維護、使用管理，嚴格執(zhí)行相關法規(guī)、規(guī)定的要求，對于避免鍋爐傷害事故有著很重要的現(xiàn)實意義。