鍋爐余熱回收器爆炸事故分析

張新，廖銳

（江西省檢驗(yàn)檢測(cè)認(rèn)證總院特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)研究院新余檢測(cè)分院，江西 新余 338000）

某市某公司一臺(tái)型號(hào)SZL-6-1.25-S 鍋爐配套余熱回收器在運(yùn)行中發(fā)生爆炸事故。發(fā)生事故的設(shè)備和事故的原因具有一定特殊性，現(xiàn)簡(jiǎn)要介紹并分析如下。

1 事故設(shè)備概況

發(fā)生事故的公司（以下稱：使用單位）計(jì)劃在一新建鍋爐房?jī)?nèi)安裝兩臺(tái)鍋爐，一臺(tái)型號(hào)為SZL-6-1.25-S鍋爐及配套即事故余熱回收器（以下簡(jiǎn)稱1#鍋爐、1#余熱回收器），由某安裝公司A 安裝；另一臺(tái)型號(hào)為DZL4-1.25-BMF 鍋爐及配套余熱回收器（以下簡(jiǎn)稱 2#鍋爐、2#余熱回收器），由另一安裝公司B 安裝。

1#鍋爐2017 年5 月制造，為使用單位于2021 年9月從外地遷入的二手鍋爐，出廠資料、遷移手續(xù)齊全。1#余熱回收器為鍋爐制造廠制造，1#鍋爐“產(chǎn)品合格證”上注明該余熱回收器為常壓。其水循環(huán)路徑為：敞開式軟水箱→循環(huán)水泵→余熱回收器→敞開式軟水箱（見圖1），并不參與鍋爐汽水循環(huán)。

圖1 鍋爐房平面圖和1#余熱回收器水循環(huán)示意圖

1#鍋爐在完成72h烘煮爐、48h試運(yùn)行和能效測(cè)試后，安裝公司A 就基本撤離。但因水樣化驗(yàn)結(jié)果不符合要求，至事故發(fā)生時(shí)，鍋爐尚未取得安裝監(jiān)檢合格報(bào)告，期間卻一直在運(yùn)行。

2#鍋爐為使用單位內(nèi)部移裝的鍋爐，出廠資料、移裝手續(xù)齊全。2#余熱回收器情況與1#余熱回收器相仿，也為不參與鍋爐汽水循環(huán)的常壓設(shè)備。事故發(fā)生時(shí)，2#鍋爐和2#余熱回收器正在安裝過程中。

2 事故經(jīng)過

事故當(dāng)日9 時(shí)30 分許，安裝公司B 正安裝2#余熱回收器循環(huán)水泵進(jìn)水管，按使用單位司爐人員要求，進(jìn)行1#、2#余熱回收器的進(jìn)水管并管連通焊接作業(yè)（圖2中AB 段）。為此司爐人員關(guān)閉1#余熱回收器循環(huán)水泵（圖2 中XHB1）和軟水箱。

圖2 1#、2#余熱回收器水循環(huán)管線圖

底部出水閥門（圖2 中FM1），此時(shí)，1#鍋爐正在運(yùn)行中。約10 點(diǎn)30 分焊接完成，安裝公司作業(yè)人員打開軟水箱底部閥門FM1 通水試漏，并通知司爐人員已完成焊接。

此前，安裝公司A 在安裝1#鍋爐時(shí)，應(yīng)使用單位要求已安裝預(yù)埋2#余熱回收器回水管EF 并與1#余熱回收器回水管GECD 連接好（見圖2）。事故當(dāng)日14 時(shí)左右，安裝公司B 作業(yè)人員將 2#余熱回收器回水管EF 露出地面的部分及閥門FM2 切除，準(zhǔn)備進(jìn)一步施工，但因進(jìn)度沒協(xié)調(diào)好又重新焊接堵頭堵上。當(dāng)回水管被切斷時(shí)，僅有少量的水、汽從管中流出。

至17 點(diǎn)08 分左右，司爐人員發(fā)現(xiàn)1#余熱回收器循環(huán)水泵未打開，便在操作臺(tái)開啟了循環(huán)水泵，1#余熱回收器隨之發(fā)生爆炸。

爆炸使1#余熱回收器完全報(bào)廢，筒體被炸成若干碎片飛出，換熱管、管板嚴(yán)重變形。筒體碎片的斷口無拉伸減薄現(xiàn)象，斷口平齊，大部分呈金屬光澤，具有脆性破裂（瞬間升壓所致）的特征（見圖3）。1#、2#鍋爐和2#余熱回收器程度不同損傷。

圖3 斷口脆性破裂特征

鋼結(jié)構(gòu)鍋爐房鋼架無明顯損壞、變形，但房頂和前、后墻彩鋼板及玻璃窗損壞較嚴(yán)重。

3 事故原因分析

很明顯，這是一起因缺水而引起的爆炸事故。9 時(shí)30 分，關(guān)閉1#余熱回收器循環(huán)水泵XHB1 和軟水箱底部進(jìn)水閥門FM1，10 點(diǎn)30 分打開進(jìn)水閥FM1 試漏時(shí)，循環(huán)水泵XHB1 并沒有同時(shí)開啟，而鍋爐處于運(yùn)行狀態(tài)，造成1#余熱回收器長(zhǎng)時(shí)間干燒。

由設(shè)計(jì)文件得知，1#余熱回收器的鋼材重量約2000kg,鋼材最大蓄熱值約147200kJ，最大存水量約1350L。經(jīng)熱力計(jì)算可知，1#余熱回收器可相當(dāng)于蒸發(fā)量為0.24t/h 的常壓余熱鍋爐，存水全部蒸干約需5.6小時(shí)。從9 時(shí)30 分左右連管作業(yè)開始至14 時(shí)左右，2#余熱回收器回水管及閥門FM2 被切斷時(shí)，僅有少量的水、汽從管中流出，證明此時(shí)1#余熱回收器循環(huán)水泵未啟動(dòng)，已經(jīng)處于缺水狀態(tài)。從9 時(shí)30 分左右至事故發(fā)生17 點(diǎn)08 分約有7.5h，足以蒸干1#余熱回收器內(nèi)全部存水，使1#余熱回收器處于干燒狀態(tài)，鋼材蓄熱值達(dá)到上限。此時(shí)如瞬間進(jìn)水，水迅速汽化產(chǎn)生的壓力足以致使1#余熱回收器發(fā)生爆炸。

當(dāng)司爐人員發(fā)現(xiàn)循環(huán)水泵未開啟后，未采取立即停止1#鍋爐運(yùn)行、等待余熱回收器冷卻的正確操作，而是違規(guī)打開循環(huán)水泵向余熱回收器內(nèi)進(jìn)水，水瞬間汽化引起爆炸。

除以上技術(shù)原因外，管理上更進(jìn)一步的原因還有：

（1）司爐人員職業(yè)素質(zhì)低，缺乏基本的安全操作知識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)能力。

（2）使用單位法律意識(shí)淡薄，在當(dāng)?shù)乇O(jiān)管部門下發(fā)立即停止使用未經(jīng)檢驗(yàn)合格特種設(shè)備執(zhí)法文書的情況下，仍違規(guī)使用1#鍋爐。

（3）使用單位安全意識(shí)淡薄、安全教育培訓(xùn)不到位。未制定鍋爐安全操作規(guī)程，未對(duì)司爐人員開展安全操作規(guī)程、事故防范和應(yīng)急處置等方面的教育和培訓(xùn)。在對(duì)1#、2#余熱回收器并管施工作業(yè)時(shí)，為了不影響生產(chǎn)，也未停止1#鍋爐運(yùn)行。

（4）事故發(fā)生后，經(jīng)與設(shè)計(jì)圖紙比對(duì)，發(fā)現(xiàn)1#余熱回收器進(jìn)水孔、回水孔、排氣口的大小、位置與原設(shè)計(jì)圖紙改動(dòng)較大。其中排氣口設(shè)計(jì)尺寸為400mm×200mm，但實(shí)物已被改為DN50 的排氣管，排放能力大大降低。安裝公司A 在安裝時(shí)，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)該問題。

（5）安裝公司A 未按照《市場(chǎng)監(jiān)管總局關(guān)于鍋爐安裝環(huán)節(jié)風(fēng)險(xiǎn)警示的通告》﹝2018 年第41 號(hào)﹞要求，在鍋爐安裝完畢，通過相關(guān)檢驗(yàn)驗(yàn)收正式交付使用之前，采取有效的防護(hù)和隔離措施，確保鍋爐系統(tǒng)無法點(diǎn)火或升壓。

（6）安裝公司B 作業(yè)人員安全意識(shí)不強(qiáng)，風(fēng)險(xiǎn)預(yù)判能力差，在進(jìn)行兩臺(tái)余熱回收器進(jìn)水管并管作業(yè)時(shí)，未按安全規(guī)定要求使用單位停止1#鍋爐運(yùn)行，并管作業(yè)完成后未與使用單位司爐人員做好后續(xù)相關(guān)安全確認(rèn)、交接工作。

（7）兩家安裝公司均存在質(zhì)量體系運(yùn)行失控情況，隨意超出《施工方案》范圍進(jìn)行施工。安裝公司A 超出《施工方案》范圍，按照使用單位意見預(yù)埋安裝2#余熱回收器回水管EF；安裝公司B 超出《施工方案》范圍，僅憑使用單位相關(guān)人員口頭要求，便擅自進(jìn)行1#、2#余熱回收器進(jìn)水管的并管作業(yè)。同時(shí)，兩家公司還存在重要崗位人員不在現(xiàn)場(chǎng)、履職不到位等問題。

4 經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

（1）牢固樹立法律法規(guī)意識(shí)，切實(shí)做到“知法、懂法、守法”是特種設(shè)備安全的根本。國(guó)家特種設(shè)備安全法律法規(guī)體系和安全技術(shù)規(guī)范已十分健全，但不少使用單位和生產(chǎn)單位法律意識(shí)和法律知識(shí)卻十分淡薄和缺乏，“知法、懂法、守法”還任重道遠(yuǎn)。本事故案例中，使用單位在收悉監(jiān)管部門執(zhí)法文書的情況下，仍違規(guī)使用鍋爐；安裝單位不執(zhí)行有關(guān)規(guī)定，放任使用單位違規(guī)使用未經(jīng)檢驗(yàn)合格的鍋爐，都是典型的法律意識(shí)淡薄的表現(xiàn)。

（2）切實(shí)落實(shí)使用單位使用安全主體責(zé)任和生產(chǎn)單位質(zhì)量安全主體責(zé)任，是防范事故的關(guān)鍵。在本事故案例中，鍋爐使用單位和安裝單位或者沒有建立安全責(zé)任體系或者安全責(zé)任落實(shí)不到位，普遍存在安全意識(shí)差，安全管理不規(guī)范，安全教育培訓(xùn)缺失，風(fēng)險(xiǎn)防范意識(shí)和能力不足等問題。

（3）建立健全安全管理規(guī)章制度（或質(zhì)量管理體系）并嚴(yán)格執(zhí)行（或規(guī)范運(yùn)行）是保證特種設(shè)備安全的重要手段。本事故案例中，使用單位安全管理規(guī)章制度、安全操作規(guī)程、人員安全培訓(xùn)、隱患排查治理等等全都缺失，已埋下了事故的禍根。而安裝單位質(zhì)量體系運(yùn)行不規(guī)范，責(zé)任人員不在崗，施工人員隨意更改施工內(nèi)容，在不符合安全規(guī)定的情況下施工，不認(rèn)真進(jìn)行安全確認(rèn)和交接工作等，同樣是導(dǎo)致事故發(fā)生的重要因素。

（4）應(yīng)高度重視與特種設(shè)備配套使用的常規(guī)設(shè)備的管理（如本案例中與蒸汽鍋爐配套使用的常壓余熱回收器），這些常規(guī)設(shè)備的安全與特種設(shè)備的安全關(guān)聯(lián)度很高，其不安全行為極可能波及特種設(shè)備的安全，反之亦然。但由于這些常規(guī)設(shè)備不屬于特種設(shè)備，其安全管理沒有得到應(yīng)有的重視。本事故案例中，安裝單位未發(fā)現(xiàn)排氣孔改小的事實(shí)（或雖發(fā)現(xiàn)但未引起足夠重視），隨意變更余熱回收器相關(guān)施工內(nèi)容，存在安全措施執(zhí)行不到位等行為，特別是司爐人員發(fā)現(xiàn)缺水時(shí)毫無風(fēng)險(xiǎn)意識(shí)違規(guī)操作，從而引發(fā)災(zāi)害性后果。

（5）規(guī)范鍋爐產(chǎn)品出廠變更行為。鍋爐是按設(shè)計(jì)文件制造的，而設(shè)計(jì)文件是經(jīng)鑒定評(píng)審合格的，鍋爐出廠時(shí)實(shí)物應(yīng)與設(shè)計(jì)文件保持完全一致，設(shè)計(jì)發(fā)生變更應(yīng)重新進(jìn)行鑒定評(píng)審，這些都是業(yè)內(nèi)常識(shí)。在本事故案例中，鍋爐出廠時(shí)原設(shè)計(jì)中的省煤器已被變更為余熱回收器，但除“產(chǎn)品合格證”和“裝箱清單”有所注明外，設(shè)計(jì)文件（如鍋爐總圖、汽水管線圖等）沒有進(jìn)行相應(yīng)變更。這種不規(guī)范行為的產(chǎn)生可能還是與余熱回收器是常壓設(shè)備有關(guān)，應(yīng)引起高度重視，及時(shí)予以糾正。

余熱回收器雖然不是特種設(shè)備，但在特定的條件下仍然可能發(fā)生嚴(yán)重事故，產(chǎn)生重大危害后果。安全生產(chǎn)沒有捷徑，只有時(shí)刻把安全放在心上抓在手上，把安全規(guī)定落實(shí)落細(xì)到每項(xiàng)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)，“人人講安全，個(gè)個(gè)會(huì)應(yīng)急”，才能共同撐起安全生產(chǎn)的一片藍(lán)天。