火電廠鍋爐系統(tǒng)一般性 事故的案例分析

郭建強(qiáng)

1.緒論

為了更好地利用“因果連鎖理論”保障火電廠的安全運(yùn)行，本文以某火電廠鍋爐系統(tǒng)發(fā)生的事故為實(shí)例進(jìn)行事故致因分析，指明事故的直接原因和間接原因，并提出事故預(yù)防的對(duì)策。

2.制粉系統(tǒng)爆鳴

2.1 案例描述

2011年1月10日，鍋爐操作間的副司爐發(fā)現(xiàn)5號(hào)球磨機(jī)出口溫度短時(shí)間內(nèi)由52℃急劇上升到91℃，為了了解原因，來(lái)到球磨機(jī)現(xiàn)場(chǎng)查看原因。隨后制粉系統(tǒng)發(fā)生爆鳴，5號(hào)球磨機(jī)出入口、排粉機(jī)出入口、粗粉分離器防爆門(mén)、細(xì)粉分離器防爆門(mén)共23個(gè)防爆門(mén)沖開(kāi)，副司爐躲閃不及，被熱浪灼傷，發(fā)生輕傷事故。當(dāng)班人員發(fā)現(xiàn)情況立即停止5號(hào)制粉系統(tǒng)運(yùn)行，同時(shí)匯報(bào)工廠調(diào)度室和車間值班人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理。該事故共造成1人輕傷，5號(hào)制粉系統(tǒng)部分部件損壞，非正常停機(jī)8小時(shí)，直接經(jīng)濟(jì)損失約合6.3萬(wàn)元。

2.2 事故原因分析

根據(jù)“因果連鎖理論”，筆者認(rèn)為在該事故中，“第一塊骨牌”——社會(huì)因素，是指的所在單位的安全環(huán)境等因素，并非遺傳因素、社會(huì)環(huán)境等；而“第二塊骨牌”——人的缺點(diǎn)，則是由于所在單位的安全環(huán)境影響，導(dǎo)致的人的安全意識(shí)、知識(shí)和習(xí)慣的養(yǎng)成，這也是事故發(fā)生的直接間接原因。而“第三塊骨牌”——不安全行為和不安全狀態(tài)，則是事故發(fā)生的直接原因，是由人的不良習(xí)慣導(dǎo)致的誤操作和設(shè)備的故障。

2.2.1 直接原因

1. 物的不安全狀態(tài)

由于爐前煤水分含量高，造成煤粉潮濕，系統(tǒng)內(nèi)容易出現(xiàn)積粉，積粉過(guò)多則容易出現(xiàn)爆燃爆炸事故，按照規(guī)定，爐前煤的收到基水分含量不得大于8%，而實(shí)際含水量為18.5%，超過(guò)了規(guī)定值的1倍多。另外，爐前煤的揮發(fā)份較高，煤粉在熱風(fēng)烘烤下易自燃，按照規(guī)定，爐前煤的收到基揮發(fā)分的范圍在18%-25%之間，而實(shí)際的揮發(fā)分為38.5%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)最高限值。

2. 人的不安全行為

按照操作規(guī)定，在鍋爐系統(tǒng)運(yùn)行前，必須對(duì)爐前煤的水分和揮發(fā)分進(jìn)行檢驗(yàn)，達(dá)到規(guī)定要求以后才能開(kāi)動(dòng)制粉系統(tǒng)，而當(dāng)值人員為了取巧并未對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。按照檢查要求，在制粉系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況而需要檢查時(shí)，人不得直接面對(duì)防爆口，副司爐忽視了此項(xiàng)規(guī)定。而且在溫度異常升高到95℃時(shí)，宜直接關(guān)閉設(shè)備。另外，在明知煤粉質(zhì)量不達(dá)標(biāo)時(shí)，應(yīng)該禁止抽粉、倒風(fēng)作業(yè)，防止粉塵的濃度達(dá)到爆炸極限，司爐人員依然進(jìn)行了倒風(fēng)作業(yè)。

2.2.2 間接原因

在技術(shù)上，主要是未重視爐前煤的化學(xué)檢驗(yàn)工作；在制粉系統(tǒng)出現(xiàn)嚴(yán)重異常時(shí)，未及時(shí)關(guān)閉設(shè)備；在鍋爐運(yùn)行過(guò)程中違規(guī)倒風(fēng)作業(yè)；在教育上，司爐人員對(duì)鍋爐系統(tǒng)的作業(yè)規(guī)范不熟悉，未按規(guī)定操作；對(duì)安全知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的不足，對(duì)處理突發(fā)事故的訓(xùn)練不足，安全作業(yè)習(xí)慣很差；在管理上，企業(yè)對(duì)入廠原煤的質(zhì)量監(jiān)督管理不足，對(duì)司爐人員現(xiàn)場(chǎng)規(guī)范作業(yè)的監(jiān)督管理不足，整個(gè)鍋爐操作間當(dāng)天僅2人值班。

2.3 事故預(yù)防對(duì)策

根據(jù)因果連鎖理論，就本事故而言，有必要從下面幾個(gè)方面進(jìn)行考慮。

1. 加強(qiáng)入廠原煤及混配煤管理，在揮發(fā)份高與揮發(fā)份低的原煤進(jìn)行混配時(shí)，增加揮發(fā)份低的原煤的比例，降低爐前煤揮發(fā)份。

2. 針對(duì)冬季煤濕問(wèn)題，在原煤的存儲(chǔ)、上爐、制粉等環(huán)節(jié)制定有效措施，確保生產(chǎn)用煤的安全。

3. 增加制粉系統(tǒng)巡檢頻次，尤其加強(qiáng)球磨機(jī)入口巡檢頻次，發(fā)現(xiàn)煤濕時(shí)，及時(shí)進(jìn)行清理，避免出現(xiàn)積煤、棚煤、斷煤現(xiàn)象，確保球磨機(jī)入口無(wú)積煤。

4. 舉一反三，組織對(duì)制粉系統(tǒng)啟停、給煤機(jī)斷銷子、煤倉(cāng)棚煤等容易產(chǎn)生風(fēng)險(xiǎn)的操作和作業(yè)，以及作業(yè)環(huán)境重新進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別，提出有效的防范措施。

5. 認(rèn)真組織相關(guān)單位各級(jí)人員學(xué)習(xí)此次爆鳴的原因、教訓(xùn)及應(yīng)采取的措施，提高全員安全意識(shí)和操作技能。

6. 在生產(chǎn)受控方面，按照“作業(yè)和操作要受控”的要求，加強(qiáng)制粉系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)巡檢，做到操作有卡片，步步有確認(rèn)，確保生產(chǎn)全面受控。

7. 從崗位職責(zé)、應(yīng)急處理等方面完善應(yīng)急預(yù)案和應(yīng)急設(shè)施，組織學(xué)習(xí)和演練，不斷提高應(yīng)對(duì)突發(fā)事故的處理能力。

3.鍋爐回水泵故障

3.1 案例描述

2014年3月13日，3#回水泵在運(yùn)行過(guò)程中突然不打量，緊急啟動(dòng)4#回水泵。4#回水泵運(yùn)行約30分鐘，運(yùn)行期間發(fā)現(xiàn)回水泵打量十分小，12點(diǎn)50分，停4#回水泵，此時(shí)檢查兩臺(tái)泵盤(pán)車正常。由于泵不打量，組織保全人員對(duì)3#、4#進(jìn)行拆檢，3#泵更換對(duì)輪螺栓、軸套螺栓緊固，4#泵未檢查出問(wèn)題。當(dāng)日3#、4#泵檢修完畢，回裝。14日試運(yùn)行，仍不打量?？紤]除灰室外地面較多積水，聯(lián)系建修人員開(kāi)小溝引流至灰溝，地面積水消除。由于未發(fā)現(xiàn)水泵自身原因，于是對(duì)管路進(jìn)行排查。14、15日先后排查出口管、出口兩道逆止門(mén)、出口閥、入口閥，未發(fā)現(xiàn)異常情況。16日車間再次對(duì)3#回收水泵進(jìn)行拆檢，檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)軸套與滑動(dòng)軸承間隙量較大，于是聯(lián)系機(jī)動(dòng)科外協(xié)檢修。期間對(duì)入口管進(jìn)行檢查，考慮到泵入口有可能存在漏氣可能性，在入口管加裝底閥。18日，3#回收水泵回裝完畢后試運(yùn)，運(yùn)行正常。該事故未造成任何人員損失，但是造成了系統(tǒng)非正常停機(jī)5天，直接經(jīng)濟(jì)損失約合23.6萬(wàn)元。

3.2 事故原因分析

3.2.1 直接原因

1. 水泵經(jīng)過(guò)多年運(yùn)行，性能下降，該泵自2012年初至今，已經(jīng)有3次2臺(tái)泵同時(shí)出現(xiàn)問(wèn)題，日常檢修多達(dá)10次，泵檢修后運(yùn)行周期十分短。

2. 泵入口吸程過(guò)長(zhǎng)，管線長(zhǎng)度約16m，入口彎頭多達(dá)6個(gè)，加之水深5m，泵現(xiàn)有的自吸能力不能滿足要求。本次加裝底閥后效果明顯。

3. 入口有漏氣點(diǎn)，在泵入口第一個(gè)彎頭下部，距地面5cm高處。

4. 軸套與滑動(dòng)軸承間隙量大，泵主葉輪運(yùn)行時(shí)擺動(dòng)，使泵不能形成離心力。該泵自2008年運(yùn)行至今，一直沒(méi)有圖紙，泵在運(yùn)行過(guò)程中滑動(dòng)軸承與外套間隙量不清楚，每次檢修均依靠廠家所供的備件直接安裝。

5. 車間對(duì)此泵研究不足，檢修時(shí)原因判斷不準(zhǔn)確。

3.2.2 間接原因

在技術(shù)上，3#、4#回水泵為單級(jí)單吸離心泵，此泵為國(guó)內(nèi)仿照WFB型無(wú)密封自控自吸泵自行開(kāi)發(fā)的自控自吸泵。在無(wú)震動(dòng)的情況下，該泵理論運(yùn)行時(shí)間較長(zhǎng)，泵內(nèi)部設(shè)計(jì)無(wú)滾動(dòng)軸承。該泵較其他泵設(shè)計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)為采用“電動(dòng)空氣控制閥”，目的是實(shí)現(xiàn)“一次引流，終身自吸”。該泵用于該廠存在如下問(wèn)題：沒(méi)有安裝“電動(dòng)空氣控制閥”，每次啟泵均需要注水，起泵十分費(fèi)力；該泵停機(jī)液體沿軸方向往外泄漏且頻繁起動(dòng)，不適用該電廠的回水系統(tǒng)；副葉輪消耗的功率太大、水泵效率低；泵內(nèi)密封套固定螺栓為4根M8普通內(nèi)六角螺栓，承載能力較弱；泵本身設(shè)計(jì)無(wú)軸承，承載力全部集中制電機(jī)軸承上，一旦電機(jī)軸承間隙量較大或泵體無(wú)水運(yùn)行，短時(shí)間就會(huì)造成泵軸套（材質(zhì)為Cu銅合金）磨損，抱軸；

在教育上，未對(duì)企業(yè)鍋爐系統(tǒng)的維修人員進(jìn)行系統(tǒng)性培訓(xùn)操作，導(dǎo)致實(shí)際經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)水泵的故障分析失誤，檢修耗費(fèi)周期長(zhǎng)；未深入研究廠家提供的相關(guān)圖紙，軸套制造時(shí)與軸間隙量未知，現(xiàn)僅依靠傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行制作（規(guī)范泵設(shè)計(jì)值為軸套與軸間隙量0.05-0.07mm，該車間現(xiàn)采用0.2-0.5mm），縮短了其使用壽命。

在管理上，沒(méi)有對(duì)操作文件和設(shè)備圖紙進(jìn)行合格的歸類整理，導(dǎo)致故障發(fā)生時(shí)找不到相關(guān)的技術(shù)資料；未對(duì)每次的檢修歷史進(jìn)行認(rèn)真統(tǒng)計(jì)，對(duì)檢修廠家的選擇有一定的隨意性。

3.3 事故預(yù)防對(duì)策

從上述事故可以看出，該火電廠的日常巡檢工作較為細(xì)致，但是企業(yè)的內(nèi)部管理尚存在短板。建議日后繼續(xù)做好備用設(shè)備的日常檢查工作；定期組織操作工對(duì)備用設(shè)備進(jìn)行專業(yè)培訓(xùn)；加強(qiáng)新技術(shù)的應(yīng)用，更新不便于使用的舊部件（例如安裝水泵電動(dòng)空氣控制閥）；建立健全設(shè)備的維護(hù)和資料管理工作，與合格的維修廠家建立長(zhǎng)久有效的合作關(guān)系。

4.總結(jié)

上面所講的制粉系統(tǒng)和給水系統(tǒng)事故屬于日常較易發(fā)生的一般性事故，通常不會(huì)造成人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失等后果，而且事故的致因較為簡(jiǎn)單，通過(guò)案例即可很容易地分析事故的直接原因和間接原因，制定措施防止事故發(fā)生。