有機(jī)熱載體鍋爐安全事故案例統(tǒng)計(jì)與分析

詹葉玉生姚立綱

(1.福州大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 福州 350108）

（2.廈門市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測院 廈門 361004 )

有機(jī)熱載體鍋爐安全事故案例統(tǒng)計(jì)與分析

詹葉玉生1，2姚立綱1

(1.福州大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 福州 350108）

（2.廈門市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測院 廈門 361004 )

本文依據(jù)我國有機(jī)熱載體鍋爐的安全狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)與分析有機(jī)熱載體鍋爐的相關(guān)安全事故。通過對我國近十多年來的有機(jī)熱載體鍋爐安全事故案例的相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，科學(xué)、合理、詳細(xì)地分析引起有機(jī)熱載體鍋爐安全事故可能的人、設(shè)備、環(huán)境和管理因素。指出有機(jī)熱載體鍋爐事故的主要原因，總結(jié)了有機(jī)熱載體鍋爐事故的特點(diǎn)，從而為預(yù)防、遏制有機(jī)熱載體鍋爐安全事故提供有用的理論、實(shí)踐依據(jù)，對有機(jī)熱載體鍋爐安全運(yùn)行具有一定的指導(dǎo)意義。

有機(jī)熱載體鍋爐 安全 事故 統(tǒng)計(jì) 分析

統(tǒng)計(jì)、分析我國近十多年來的有機(jī)熱載體鍋爐安全事故案例，找出事故的原因和規(guī)律，總結(jié)安全事故血的教訓(xùn)，做到有的放矢，采取有效的針對措施，預(yù)防事故的發(fā)生，保障安全。

1 有機(jī)熱載體鍋爐概況

全國在用有機(jī)熱載體鍋爐總共4.68萬臺(tái)，功率合計(jì)36.20萬MW[1]。有機(jī)熱載體鍋爐高溫低壓、適應(yīng)相關(guān)工業(yè)要求，比以水為介質(zhì)的鍋爐供熱更節(jié)能、低成本，其應(yīng)用較廣。但若發(fā)生泄漏等事故，會(huì)造成人員生命、設(shè)備財(cái)產(chǎn)等損失、災(zāi)害[2-6]。

截止2015年底，廈門市有92臺(tái)在用有機(jī)熱載體鍋爐，其中5臺(tái)氣相鍋爐，87臺(tái)液相鍋爐；21臺(tái)閉式循環(huán)，71臺(tái)開式循環(huán)；鍋爐燃燒類型見圖1。

圖1 廈門在用有機(jī)熱載體鍋爐燃燒類型（臺(tái)）

2 有機(jī)熱載體鍋爐常見事故種類

1）爐膛爆炸：有機(jī)熱載體上易燃物，一旦泄漏進(jìn)入爐膛或燃燒室就會(huì)著火燃燒，導(dǎo)致爐膛或燃燒室氣壓增大而爆炸。

2）超壓爆炸：鍋爐超壓運(yùn)行或承壓部件承受能力變差，可能會(huì)導(dǎo)致超壓爆炸。

3）鼓包、爆管：鍋爐金屬受熱面冷卻受阻、傳熱惡化，可能會(huì)導(dǎo)致鼓包、爆管。

4）泄漏事故：有機(jī)熱載體泄漏產(chǎn)生災(zāi)害。

5）爆沸事故：膨脹罐中有機(jī)熱載體發(fā)生劇烈沸騰并噴射出來產(chǎn)生不良的后果。

6）火災(zāi)事故：意外燃燒導(dǎo)致的災(zāi)難。

7）其他事故：鍋爐循環(huán)停滯、爐墻崩塌、膨脹罐壓癟、燙傷、中毒等事故。

3 有機(jī)熱載體鍋爐事故原因和案例

有機(jī)熱載體鍋爐事故發(fā)生的原因有直接原因、間接原因，主要原因、次要原因等，各種影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜、相互影響、相互促進(jìn)。

鍋爐點(diǎn)火裝置、熄火保護(hù)裝置、聯(lián)鎖裝置、燃油霧化系統(tǒng)、燃料燃燒系統(tǒng)、報(bào)警和跳閘系統(tǒng)等出現(xiàn)故障或失靈，作業(yè)人員操作錯(cuò)誤等，可導(dǎo)致爐膛爆炸。

有機(jī)熱載體未煮油、未脫水、未脫空氣等，會(huì)引起超壓爆炸。

安全閥、壓力表、溫度表、液位計(jì)等安全附件缺失或失效，或者作業(yè)人員失職、誤操作等因素，可造成鍋爐承壓部件超過其承受能力而爆炸。

鍋爐未超壓運(yùn)行，但因其先天性或后天性缺陷：承壓部件的裂紋、變形、腐蝕、組織變化等情況，造成承壓部件喪失承受能力大大減弱而爆炸。

鍋爐金屬受熱面過熱、過燒、結(jié)灰、結(jié)渣、結(jié)焦等會(huì)最終導(dǎo)致鼓包、爆管。

有機(jī)熱載體滲透性高，若部件有氣孔、裂紋等缺陷，閥門法蘭密封墊片質(zhì)量差，管道因異常振動(dòng)而破損，作業(yè)人員錯(cuò)誤操作等導(dǎo)致有機(jī)熱載體泄漏。

新油未煮油去除水分、空氣等，升溫過快導(dǎo)致新油的體積急劇膨脹，膨脹罐的液位過高，會(huì)引起爆沸事故。

溫度、火種、可燃?xì)怏w濃度等各種原因均可能導(dǎo)致火災(zāi)事故。

意外突然停電，在沒有雙回路供電、配置備用電源時(shí)，循環(huán)泵停止，鍋爐循環(huán)停滯，會(huì)導(dǎo)致受熱面輻射段管過熱、過燒、結(jié)焦，會(huì)引發(fā)泄漏、火災(zāi)等事故發(fā)生。

1）設(shè)計(jì)原因：設(shè)計(jì)能力差，設(shè)計(jì)存在缺陷，熱力計(jì)算、介質(zhì)動(dòng)力計(jì)算、液膜溫度計(jì)算、煙風(fēng)阻力計(jì)算等不正確，鍋爐設(shè)計(jì)文件審查只上在安全、節(jié)能上大的環(huán)節(jié)上把關(guān)，未能在各個(gè)細(xì)節(jié)上詳細(xì)把關(guān)、校核。

2）制造原因：制造工藝不先進(jìn)，材料使用錯(cuò)誤，偷工減料，工藝紀(jì)律要求不嚴(yán)，焊接技術(shù)等制造技術(shù)不高，焊縫焊接質(zhì)量低劣等。

3）安裝原因：安裝技術(shù)力量薄弱，工藝落后、質(zhì)量管理不善，甚至違規(guī)安裝，安裝質(zhì)量差等。

4）改造、維修原因：違規(guī)改造、維修，不重視安全，沒有做好安全保護(hù)措施等。

5）檢驗(yàn)原因：檢驗(yàn)質(zhì)量管理不善，檢驗(yàn)把關(guān)不嚴(yán)，甚至違反檢驗(yàn)檢測安全技術(shù)規(guī)程檢驗(yàn)等。

6）使用原因：管理不善，違章操作等。

本文收集的有機(jī)熱載體鍋爐各種事故案例見表1～表6，相關(guān)統(tǒng)計(jì)見圖2～圖4。

表1 有機(jī)熱載體鍋爐爐膛爆炸事故的案例

表2 有機(jī)熱載體鍋爐泄漏事故的案例

（續(xù)表）

表5 有機(jī)熱載體鍋爐爆沸事故案例

表6 有機(jī)熱載體鍋爐爐墻崩塌事故案例

表3 有機(jī)熱載體鍋爐超壓爆炸事故的案例

表4 有機(jī)熱載體鍋爐爆管事故的案例

圖2 有機(jī)熱載體鍋爐火災(zāi)事故統(tǒng)計(jì)圖

圖3 有機(jī)熱載體鍋爐事故統(tǒng)計(jì)圖

圖4 有機(jī)熱載體鍋爐事故原因統(tǒng)計(jì)圖

4 有機(jī)熱載體鍋爐事故的分析

經(jīng)過精心研究、統(tǒng)計(jì)、剖析，事故上人的因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素和管理因素相互有機(jī)地結(jié)合在一起、相互作用的結(jié)果[7]，見圖5。

圖5 有機(jī)熱載體鍋爐安全事故魚刺圖

4.1 人員因素

人上決定因素，發(fā)生事故的原因多數(shù)上因?yàn)槿说囊蛩?，圖6顯示人員因素主要上管理人員和操作人員失職引起，人上關(guān)鍵所在。

圖6 人員因素魚刺圖

4.2 設(shè)備因素

設(shè)備的質(zhì)量、安全性能如何在安全運(yùn)行中相當(dāng)重要，圖7顯示設(shè)備因素主要上鍋爐本體、鍋爐輔機(jī)、供熱系統(tǒng)、自動(dòng)控制、安全保護(hù)裝置等缺陷引起的。

4.3 環(huán)境因素

環(huán)境因素對有機(jī)熱載體鍋爐安全運(yùn)行影響相當(dāng)大，圖8顯示環(huán)境因素主要上由操作環(huán)境、安全資金環(huán)境、受熱面環(huán)境、有機(jī)熱載體缺陷等引起。

4.4 管理因素

管理的重要性顯而易見，圖9顯示法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程因素、安全管理機(jī)構(gòu)因素、操作規(guī)程、管理制度因素、應(yīng)急預(yù)案不完善引起。

圖7 設(shè)備因素魚刺圖

圖8 環(huán)境因素魚刺圖

圖9 管理因素魚刺

5 結(jié)論

本文對有機(jī)熱載體鍋爐的安全事故案例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)了有機(jī)熱載體鍋爐事故的特點(diǎn)，吸收事故血的教訓(xùn)，防止歷史悲劇重演，為做好有機(jī)熱載體鍋爐安全技術(shù)工作指明方向，做到有的放矢，采取有效的針對措施，為預(yù)防、遏制有機(jī)熱載體鍋爐安全事故提供實(shí)用、有價(jià)值的理論、實(shí)踐依據(jù)，對有機(jī)熱載體鍋爐安全運(yùn)行具有一定的指導(dǎo)意義。

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Statistics and Analysis of Safety Accident Cases of Organic Heat Transfer Fluids Boilers

Zhanye Yusheng1，2Yao Ligang1
(1. School of Mechanical Engineering and Automation, Fuzhou University Fuzhou 350108)
(2. Xiamen Special Equipment Inspection Institute Xiamen 361004)

In this dissertation, the conduct inductive analysis on the current safety condition, and safety accident cases of China's organic heat transfer fuids boilers with the relevant information collected during the past 10 years was carried out. We categorized the root cause factors including human, equipment, environment and management. By summarizing the major reasons and characteristics of organic heat transfer fluids boiler safety accident cases, it helped to fnd theoretical and practical foundation to effectively prevent organic heat transfer fuids boiler safety accidents in the future.

Organic heat transfer fuids boiler Safety Accidents Statistics Analysis

X933.2

B

1673-257X(2017)02-0045-05

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.02.013

詹葉玉生(1965～)，男，碩士，高級工程師，從事承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測及研究工作。

2016-04-29）