淺析燃?xì)夤I(yè)鍋爐的安全使用管理

韓方東，王傳玉，王偉國，宮 杰，陳 冰

(1.濱州市特種設(shè)備檢驗(yàn)研究所，山東 濱州 256600；2.濱州市廚具產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)中心，山東 濱州 256600)

近年來，燃煤工業(yè)鍋爐已逐步被燃油燃?xì)忮仩t所替代，其中燃?xì)忮仩t占大多數(shù)。氣體燃料，尤其是天然氣燃料干凈，排放污染相對少，氣源相對能夠充足供給，自動(dòng)化程度高，司爐工勞動(dòng)量小，熱效率高，正常都在92%以上。但是在看到燃?xì)忮仩t諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，也應(yīng)提高其在安全方面的警惕性。事實(shí)上，相較于普通的層燃方式的燃煤工業(yè)鍋爐，燃?xì)忮仩t因其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，有著更多的安全隱患。2017年1月12日，某企業(yè)一臺(tái)臥式內(nèi)燃鍋爐在調(diào)試點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爐膛燃爆事故，造成2人死亡，7人受傷。2018年1月10日，某公司鍋爐房發(fā)生火災(zāi)，造成6人死亡、1人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失約480萬元。

1 存在問題

實(shí)際使用階段發(fā)現(xiàn)，燃?xì)忮仩t存在諸多安全隱患，其中區(qū)別于其他燃料和燃燒方式的特定危險(xiǎn)源尤其需要注意。關(guān)于燃?xì)夤I(yè)鍋爐存在的危險(xiǎn)源有以下幾個(gè)方面。

1.1 制造、安裝遺留缺陷

鍋爐的制造、安裝以及修理改造等過程中，每一步、每一環(huán)節(jié)都有著嚴(yán)格的質(zhì)量控制，從體系文件到工藝流程到產(chǎn)品質(zhì)量均有嚴(yán)格要求，可以生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品，但是也應(yīng)該認(rèn)識(shí)到個(gè)別鍋爐制造單位依然存在以下幾種問題：①個(gè)別單位追求短期利益，生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量及控制相對薄弱，技術(shù)與研究投入少，因此在設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品改進(jìn)等環(huán)節(jié)會(huì)出現(xiàn)細(xì)節(jié)上不過關(guān)等情況。②在制造、安裝過程中，所使用的材料因管理混亂導(dǎo)致用錯(cuò)，或者某一個(gè)管件、管段出廠就有缺陷，不能達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，又或者使用不符合設(shè)計(jì)要求的材料代替。③在制造、安裝過程中，焊接人員憑經(jīng)驗(yàn)作業(yè)，沒有嚴(yán)格按作業(yè)指導(dǎo)書要求施工，或者即使在作業(yè)指導(dǎo)書的控制下，也可能因環(huán)境、個(gè)人狀態(tài)、焊工之間技術(shù)的偏差等因素，最終導(dǎo)致會(huì)在個(gè)別焊口留下焊接缺陷。

將這些可能出現(xiàn)的問題歸結(jié)為設(shè)備生產(chǎn)環(huán)節(jié)可能出現(xiàn)并遺留的缺陷，從而為后續(xù)的實(shí)際應(yīng)用中留下安全隱患。

1.2 超負(fù)荷、超設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行

1.2.1 鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行

鍋爐的蒸發(fā)量有額定蒸發(fā)量和最大連續(xù)蒸發(fā)量兩種，當(dāng)鍋爐負(fù)荷高于最大連續(xù)蒸發(fā)量時(shí),稱超出力運(yùn)行或超負(fù)荷運(yùn)行。使用單位為了滿足生產(chǎn)的需要，會(huì)出現(xiàn)鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行的情況發(fā)生。超負(fù)荷一般有以下對鍋爐的危害性：①鍋爐負(fù)荷增加，爐膛溫度升高，局部受熱面壁溫升高，如果換熱不及時(shí)，將導(dǎo)致鍋爐管板等部件變形或者因熱疲勞等造成泄漏等影響。②為提高鍋爐負(fù)荷，大量的空氣和燃料進(jìn)入爐膛，會(huì)造成排煙溫度升高等現(xiàn)象，影響鍋爐的能效。③由于鍋爐蒸發(fā)量增大，如果不及時(shí)排污，鍋爐的結(jié)垢速度會(huì)加快。

1.2.2 鍋爐超溫運(yùn)行

蒸汽鍋爐超溫運(yùn)行會(huì)引起受熱面壁溫超過允許值，從而導(dǎo)致管子材質(zhì)劣化；熱水鍋爐超過額定溫度會(huì)導(dǎo)致汽化；有機(jī)熱載體鍋爐超溫運(yùn)行會(huì)加速有機(jī)熱載體的老化、變質(zhì)。另外，如果是鍋爐部件局部超溫，會(huì)導(dǎo)致部件局部過熱。

1.2.3 鍋爐超壓運(yùn)行

當(dāng)鍋爐的產(chǎn)汽壓力超過設(shè)計(jì)額定壓力時(shí)，就稱之為超壓運(yùn)行，其危害性主要有：①設(shè)備可能會(huì)發(fā)生變形，當(dāng)超壓嚴(yán)重時(shí)，可能發(fā)生爆管、甚至爆炸危險(xiǎn)；②管道焊口，可能會(huì)產(chǎn)生裂紋，從而發(fā)生泄漏。鍋爐超壓的原因大概以下幾種情況：①為得到更高的溫度、更高的負(fù)荷，人為的提高運(yùn)行壓力至超過額定壓力；②壓力表及接管等損壞，三通閥門誤關(guān)；③作業(yè)人員操作失誤。

總之，不管鍋爐超壓、超溫、還是超負(fù)荷都會(huì)對鍋爐產(chǎn)生不利的影響。首先是安全問題，鍋爐超負(fù)荷運(yùn)行勢必會(huì)使得蒸汽系統(tǒng)超負(fù)荷運(yùn)行；其次是設(shè)備和系統(tǒng)的使用壽命問題，即使超負(fù)荷運(yùn)行控制的很小心，短時(shí)間設(shè)備有可能可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但設(shè)備的壽命很可能會(huì)有較大幅度的縮短。

1.3 安全保護(hù)裝置失靈

1.3.1 安全閥不按要求起跳排放

安全閥的作用就是達(dá)到設(shè)定壓力值后應(yīng)起跳排放，從而達(dá)到泄壓的作用，延緩或阻止鍋爐超壓。如果出現(xiàn)閥芯與閥瓣粘連、安全閥整定壓力高于規(guī)定值等情況，則可能導(dǎo)致鍋爐超壓，從而引起鍋爐損傷或事故發(fā)生。

1.3.2 壓力表示值不正確、超壓報(bào)警及聯(lián)鎖裝置損壞

①壓力表損壞，無法正常顯示鍋爐壓力；②壓力表選型與實(shí)際使用狀態(tài)嚴(yán)重不匹配；③壓力表與接管或與鍋爐間閥門誤關(guān)；④超壓報(bào)警及聯(lián)鎖設(shè)置不正確或裝置損壞。以上幾種情況均可能導(dǎo)致鍋爐超壓，從而引起鍋爐損傷或事故發(fā)生。

1.3.3 高、低液位報(bào)警及聯(lián)鎖失靈

導(dǎo)致高、低液位報(bào)警及聯(lián)鎖失靈的原因大概以下幾種：①連通管堵塞；②閥門誤關(guān)；③連接元件、線路老化。這幾種情況均可能導(dǎo)致無法觀察到真實(shí)的鍋爐液位或者高、低液位報(bào)警及聯(lián)鎖失靈。無論是缺水還是滿水均在鍋爐運(yùn)行中是非常危險(xiǎn)的狀況，都是在鍋爐運(yùn)行中所不希望發(fā)生的狀況。

1.3.4 爐膛安全保護(hù)裝置失靈

《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》規(guī)定：“室燃鍋爐應(yīng)裝設(shè)控制和聯(lián)鎖保護(hù)裝置：①點(diǎn)火程序控制裝置；②熄火保護(hù)裝置；③全部引風(fēng)機(jī)斷電時(shí)，自動(dòng)切斷全部送風(fēng)和燃料供應(yīng)的聯(lián)鎖裝置；④全部送風(fēng)機(jī)斷電時(shí)，自動(dòng)切斷全部燃料供應(yīng)的聯(lián)鎖裝置；⑤燃?xì)狻⑷加蛪毫Φ陀谝?guī)定值時(shí)，自動(dòng)切斷燃?xì)馊加凸?yīng)的聯(lián)鎖裝置[1]?！比绻鲜鲅b置不起作用或者失靈，就有可能發(fā)生爐膛燃爆的危險(xiǎn)事故發(fā)生。

1.4 使用過程產(chǎn)生不可逆缺陷

1.4.1 腐蝕

工業(yè)鍋爐因各種原因?qū)е鲁袎翰考鞣N形式的腐蝕是不可避免的，并且腐蝕是不可逆的缺陷，只會(huì)隨著時(shí)間的延長越來越嚴(yán)重。

1.4.2 變形

燃?xì)忮仩t在使用中發(fā)現(xiàn)煙管、前后管板等部位有可能會(huì)發(fā)生變形。變形也是不可逆的缺陷，變形不僅僅導(dǎo)致該部件的損壞，同時(shí)會(huì)因?yàn)槔?，在焊縫等部位發(fā)生泄漏。

1.4.3 裂紋及泄漏

鍋爐使用過程中，因壓力、溫度、應(yīng)力、循環(huán)載荷等原因，會(huì)產(chǎn)生裂紋并不斷長大，直至泄漏或者爆炸事故。

1.5 對閥門、安全保護(hù)裝置操作失誤

這里只說對閥門的誤開、誤關(guān)，對安全保護(hù)裝置的設(shè)置操作錯(cuò)誤，對安全控制按鈕等操作失誤，從而帶來鍋爐運(yùn)行的危險(xiǎn)。

1.6 燃?xì)庑孤?/h3>

對于燃?xì)忮仩t的泄漏，分以下幾種情況討論：①室外埋地燃?xì)夤芫€泄漏；②室內(nèi)燃?xì)夤芫€泄漏；③鍋爐本體泄漏；④燃燒器泄漏；⑤控制、調(diào)節(jié)、測量等零部件及其連接部位泄漏。燃?xì)庑孤┑暮蠊褪潜ɑ蛘呋馂?zāi)。

1.7 爐膛燃爆

爐膛燃爆有以下幾種原因：①點(diǎn)火不當(dāng)。在點(diǎn)火時(shí)，如啟動(dòng)操作不當(dāng)，出現(xiàn)熄火而又未及時(shí)切斷氣源、配氣管，未進(jìn)行可燃?xì)怏w吹掃或吹掃不徹底、打開閥門時(shí)噴嘴也點(diǎn)不著火或者被吹滅，或其他可能使?fàn)t膛中存積大量高濃度可燃?xì)怏w并處于爆炸極限范圍內(nèi)的情況，則再次點(diǎn)火時(shí)引燃這些可燃?xì)怏w，引起爆炸。②火焰不穩(wěn)定而熄滅。如果燃?xì)馊紵鞴娘L(fēng)出力過大，火焰就會(huì)脫開燃燒器，發(fā)生脫火現(xiàn)象;相反出力過小，火焰就會(huì)縮回燃燒器內(nèi)，發(fā)生回火現(xiàn)象，使鍋爐運(yùn)行中火焰不穩(wěn)定而熄滅，由于爐膛呈熾熱狀態(tài)，達(dá)到或超過可燃?xì)怏w與空氣混合物的著火溫度，當(dāng)繼續(xù)進(jìn)入可燃?xì)怏w時(shí)，就有可能立即發(fā)生爆炸。③設(shè)備不完善。因?yàn)殚y門漏氣，設(shè)備不完善，比如沒有點(diǎn)火熄火保護(hù)裝置和火焰檢測裝置，也可能導(dǎo)致可燃?xì)怏w充滿燃燒室，點(diǎn)火時(shí)發(fā)生爆炸。④操作失誤。在鍋爐運(yùn)行時(shí)，不按照規(guī)章制度操作，值班、檢修不按規(guī)定進(jìn)行。

1.8 火 災(zāi)

火災(zāi)的原因有兩種，一種是外部火源導(dǎo)致，主要有以下幾個(gè)方面：①燃?xì)庑孤?；②維修時(shí)違規(guī)作業(yè)，不能嚴(yán)格執(zhí)行動(dòng)火作業(yè)要求；③作業(yè)人員或者其他人員在鍋爐房及附近抽煙；④靜電；⑤打電話等等。另一個(gè)就是爐膛燃爆導(dǎo)致。

2 對 策

2.1 嚴(yán)格把控生產(chǎn)環(huán)節(jié)

2.1.1 注重質(zhì)保體系的建立與實(shí)施

完善的質(zhì)保體系是嚴(yán)格、標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)行為的前提，建立完整、完善、嚴(yán)格的質(zhì)保體系，并在生產(chǎn)過程中良好實(shí)施，保障生產(chǎn)環(huán)節(jié)每一個(gè)過程均按標(biāo)準(zhǔn)、按要求進(jìn)行，這樣才能形成標(biāo)準(zhǔn)化流程，生產(chǎn)出高質(zhì)量設(shè)備。

2.1.2 注重使用材料的控制

生產(chǎn)鍋爐所使用的承壓部件須結(jié)合設(shè)計(jì)參數(shù)，符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)要求，因此生產(chǎn)中應(yīng)注重對材料的控制應(yīng)做到以下幾點(diǎn)：①加強(qiáng)對材料的進(jìn)廠(場)驗(yàn)收，對材料的質(zhì)量證明，標(biāo)記標(biāo)號(hào)，材質(zhì)分析等均應(yīng)按要求進(jìn)行。②加強(qiáng)對材料庫的管理，嚴(yán)格材料入庫、出庫管理，并做好記錄。③加強(qiáng)對焊材的管理，除了做好焊材的發(fā)放和回收，還應(yīng)做好焊材的保存，焊材的烘干等。

2.1.3 注重焊接控制

(1)嚴(yán)格焊接行為嚴(yán)格按作業(yè)指導(dǎo)書進(jìn)行，強(qiáng)化焊接作業(yè)人員的素質(zhì)。

(2)強(qiáng)化焊后外觀檢查及無損檢測等工作。

2.2 避免超負(fù)荷、超設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行

嚴(yán)格按鍋爐設(shè)計(jì)參數(shù)運(yùn)行，控制好鍋爐的負(fù)荷，控制好鍋爐的運(yùn)行參數(shù)，防止加快鍋爐損傷速度，防止事故發(fā)生。

2.3 按要求配備持證人員

《中華人民共和國特種設(shè)備安全法》明確要求：“特種設(shè)備生產(chǎn)、經(jīng)營、使用單位應(yīng)當(dāng)按照國家有關(guān)規(guī)定配備特種設(shè)備安全管理人員、檢測人員和作業(yè)人員，并對其進(jìn)行必要的安全教育和技能培訓(xùn)?！盵2]各使用單位，除了應(yīng)配備持證的管理人員、作業(yè)人員，還應(yīng)對其定期進(jìn)行安全教育和技能培訓(xùn)。各持證人員不能相互代替，應(yīng)按自己所持證書作業(yè)項(xiàng)目各司其職。

2.4 充分重視水處理設(shè)備的運(yùn)行和水化驗(yàn)工作

鍋爐水處理系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)根據(jù)鍋爐類型、參數(shù)、水汽質(zhì)量要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，滿足鍋爐供水和水質(zhì)調(diào)節(jié)的需要，工業(yè)鍋爐水處理工作應(yīng)當(dāng)符合《鍋爐水(介)質(zhì)處理監(jiān)督管理規(guī)則》。工業(yè)鍋爐水質(zhì)要求應(yīng)當(dāng)符合《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》。有機(jī)熱載體應(yīng)當(dāng)符合《有機(jī)熱載體》 《有機(jī)熱載體安全技術(shù)條件》等。

鍋爐介質(zhì)化驗(yàn)工作對于鍋爐的運(yùn)行至關(guān)重要，鍋爐介質(zhì)是鍋爐內(nèi)流動(dòng)的“血脈”，介質(zhì)的品質(zhì)的好壞，直接影響著鍋爐的安全運(yùn)行。化驗(yàn)人員不僅要定期按要求進(jìn)行化驗(yàn)，留有化驗(yàn)記錄，更好根據(jù)化驗(yàn)結(jié)果反映出水處理設(shè)備的運(yùn)行情況，進(jìn)而反饋鍋爐的運(yùn)行情況。

2.5 預(yù)防燃?xì)庑孤?/h3>

(1)保障鍋爐房內(nèi)良好通風(fēng)，避免可燃?xì)怏w在有限空間聚集。

(2)安裝可燃?xì)怏w報(bào)警器。

(3)采取有效的防靜電防爆措施。

(4)嚴(yán)格動(dòng)火規(guī)定，在鍋爐房附近施工，要嚴(yán)格動(dòng)火規(guī)定，在確保安全的情況下方可動(dòng)火。

(5)定期人工檢測。

(6)保障鍋爐平穩(wěn)運(yùn)行。

2.6 注重對鍋爐的定期維護(hù)保養(yǎng)和定期調(diào)試

鍋爐運(yùn)行一定時(shí)間后，應(yīng)定期停爐進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。檢查燃燒器及煙風(fēng)系統(tǒng)有無泄漏，檢查汽水空間有無結(jié)垢、有無泄漏，檢查承壓部件有無變形、材質(zhì)劣化等，檢查各輔機(jī)附件是否良好。

2.7 制定應(yīng)急預(yù)案并定期演練

使用單位應(yīng)根據(jù)鍋爐上述各種危險(xiǎn)源，制定相應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，并定期演練，評價(jià)各崗位相關(guān)人員對危險(xiǎn)源的認(rèn)知和緊急情況的處理的情況。

3 結(jié) 語

綜上所述，燃?xì)忮仩t有著諸多的可能引起事故的危險(xiǎn)源，它既有著作為承壓設(shè)備自身的安全隱患，又有著燃?xì)庀嚓P(guān)的安全隱患，因此需要使用者更加重視其安全使用，應(yīng)有針對性地做好以下幾點(diǎn)：①從設(shè)備自身的質(zhì)量保證，從燃?xì)獾慕嵌茸龊帽Ｕ希虎谕晟瓢踩芾?、?guī)章制度；③提高管理和作業(yè)人員的素質(zhì)和安全素養(yǎng)；④重視預(yù)防和預(yù)案。

保障每一臺(tái)鍋爐安全運(yùn)行，保障安全生產(chǎn)是每一個(gè)從業(yè)者的本質(zhì)追求，因此，在對燃?xì)忮仩t的使用時(shí)刻保持警惕、處處做好工作的同時(shí)，應(yīng)從根本上減少和避免事故的發(fā)生。