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天津静海保利达钢铁公司发生锅炉燃爆事件 5人受伤

日期: 2018-01-02
浏览次数: 394

天津静海区人民政府于2017年12月30日9时许发布消息,天津静海区大邱庄镇保利达钢铁公司一锅炉调试过程中发生燃爆,导致砖层飞出,砸伤5人,伤者被迅速送往医院救治。其中1人为危重伤,静海区医院正在全力救治,其余4人为轻伤。

?  锅炉是在高温高压的不利工作条件下运行的,操作不当或设备存在缺陷都可能造成超压或过热而发生爆破或爆炸事故。锅炉的部件较多,体积较大,有汽、水、风、烟等复杂系统,如运行管理不善,则燃烧、附件及管道阀门等都随时可能发生故障,而被迫停上运行。


  ? 锅炉的爆破爆炸事故,常常是造成设备、厂房毁坏和人身伤亡的灾难性事故。锅炉机组停止运行,使蒸汽动力突然切断,则会造成停产停工的恶果。这些事故的发生,都会给国民经济和人民生命安全带来巨大损失。所以,防止锅炉事故的发生,有着十分重要的意义。发生燃爆的根本原因,归纳了以下各点:


1、升火、停炉操作程序不当,使管子的加热或冷却不均匀,产生较大的热应力。

2、材料质量不合格。管材未按规定选用和验收?,?如有夹渣、分层等缺陷?,?或者焊接质量低劣?,?引起破裂。

3、?水质不符合标准。没有水处理措施或对给水和锅水的质量监督不严?,?使管子结垢或腐蚀?,?造成管壁过热?,?强度降低。锅炉受热面管子在运行过程中,管壁直接与高温烟汽、水和蒸汽接触,也会产生其他腐蚀现象,引起管子过早的破裂损坏。象空气预热器等如在露天下工作,由于烟汽中有SO2,还会产生低温腐蚀损坏。?

4、水循环不良。锅炉设计不合理?,?水循环不良?,?造成 局部管子水流停滞、倒流或流速过低等?;?在检修时?,?管子内 部被脱落的水垢或异物堵塞?;?由于运行操作不当?,?使管外结 焦?,?受热不均匀?,?破坏了正常水循环。

5、运行过程中,汽压、汽温超限,或热偏差过大,使管子蠕胀速度加快。

6、运行调节不发,如使火焰偏斜、局部结渣、尾部再燃烧等,都会导致局部管子过热。

7、负荷变动率过大,引起汽压突变,使水循环不正常(变慢、停滞),使管子过热或出现交变应力而疲劳破坏。?

8、飞灰磨损是导致省煤器爆管的主要原因。燃烧器出口气流偏斜,出现“飞边”、“贴壁”现象,使水冷管磨损,是引起水冷壁爆管的原因之一。

9、 管壁腐蚀或管内积盐。当给水含氧量较高,或水速过低,常引起省煤器内壁点状腐蚀而爆管;锅水品质不合格、饱和蒸汽带水,造成过热器管内积盐,导致管壁过热而爆管;高温腐蚀是引起过热器和水冷壁爆管的原因之一。

10、制造、安装、检修质量不良。如管材质量不良或管子钢号用错;管子焊口质量不合格;弯头处壁厚减薄严重;管内有异物使通道面积减小或堵塞;检修时对已蠕胀超限的管子漏检,已经磨薄的管子没有发现等。

11、严重缺水时?,?管子缺水部分过热?,?强度降低。12?、给水温度低?,?给水导管位置又不合适时?,?给水不能与炉水充分混合?,?而集中进入炉管?,?使炉管因温度不匀发生变形?,?造成胀口处漏水?,?甚至发生环形裂纹。


锅炉受热面管子事故分析?

锅炉受热面管子是在高温、应力和腐蚀介质作用下长期工作的,当管子钢材承受不了其工作状态的负荷时,就会发生不同形式的损坏而造成事故?;鹆Ψ⒌绯Ч苋让婀茏映<鹿手饕幸韵录钢掷嘈停撼な背卤?/span>管、短时超温爆管,材质不良管和腐蚀热疲劳损坏。

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长时超温爆管

超温是指金属材料在超过额定温度下运行。额定温度指钢材在设计寿命下运行的允许最高温度,也可指工作时的额定温度,只要超出上述温度的一种即为超温运行。?

长时超温的管子钢由于原子扩散加剧,导致钢材组织发生变化,使蠕变速度加快,持久强度降低,因此管子达不到设计寿命就提前爆破损坏。爆管大多发生在高温过热器管出口段的向火侧及管子弯头处,水冷壁管、凝渣管和省煤器等也时有发生。?


在长时间超温爆管过程中,蒸汽和烟汽等腐蚀介质起了加速的作用。当管壁温度超过其氧化临界温度时,蒸汽和烟汽会使管壁产生一层较厚的氧化铁;在管子胀粗时,这层氧化铁将沿垂直于应力的方向裂开;于是重新裸露的金属在拉应力和蒸汽或烟汽的作用下产生应力腐蚀,加速裂纹扩展,最终导致爆裂。故破口具有脆性断裂特征,且往往有腐蚀产物存在于裂纹内。

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短时超温爆管

锅炉受热面管子在运行中冷却条件恶化、干烧,使管壁温度短期内突然升高,温度达到临界点(Ac1)以上,钢的抗拉强度急剧下降,管子应力超过屈服极限,产生剪切断裂而爆管,这种爆管称为短时超温爆管。?

短时超温爆管大多发生在冷壁管燃烧带附近及喷燃器附近的向火侧和凝渣管上,省煤器和某些高压锅炉的屏式过热器也偶有发生。

由于短时超温的管壁温度高于Ac1,有时甚至高于Ac3,爆管时的汽水喷射犹如不同程度的淬火,因此,此时破口处的组织一般为低马氏体或贝氏体;过热器管破口也可能为珠光体和铁素体组织。显然,破口周围管材的硬度会明显增加。超温爆管除结构设计不当外,主要是超负荷运行、操作不当或管内脏物堵塞等原因造成的。超负荷运行会使对流过热器出口温度普遍升高,加剧了超温现象,以致管子蠕变加速;起动不正常而使燃烧发生剧烈变化、升压速度快或炉膛发生灭火放炮等都会引起管子超温;管内脏物或盐垢堵塞,会造成汽水循环不良,引起管子局部过热而很快导致爆管。?

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材质不良引起爆管

材质不良的爆管是指错用钢材或使用了有缺陷的钢材造成管子提早损坏。

由于用错材料,实际上是一种超温运行。按照拉尔森─米列尔方程估算,超温运行将会使钢管寿命大为缩短,有的甚至运行数千小时即发生爆管。?如材料本身存在裂纹、严重脱碳或夹杂等缺陷,或在安装、检修时使用了有折叠、结疤、裂口的钢管,则管子强度将被严重削弱,在高温运行过程中缺陷部位易产生应力集中,致使裂纹扩展、缺陷扩大而导致爆管。

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腐蚀性热疲劳裂纹损坏

锅炉受热面管子的汽水分层、省煤器管汽塞、过热器带水、减温减压阀门间隙性开启等,都会引起温度的拨动,造成交变热应力,产生热疲劳裂纹。并且,在腐蚀性介质作用下,这些管子上的疲劳裂纹特别容易产生在诸如表面粗糙、划痕、腐蚀坑等腐蚀速度较大的有缺口区域,所以称之为腐性热疲劳裂纹。腐蚀性热疲劳裂纹一般呈丛状单行分布,并垂直于应力方向。在管内壁为横向环状裂纹,裂纹较短,断口为带疲劳特征的脆性断口。


预防措施


 ?。?) 要特别注意水容量较大的锅筒的锅壳、封头或管板、炉胆等主要受压部件的材料、强度,联接型式、焊接与冷加工组装等在设计和制造上是否符合有关规定和标准?;鸸芄捎诠仓本督洗笠约肮材谑苎共考隙?,联接型式较复杂等情况,因此更要注意这个问题。


 ?。?) 检验与修理锅炉时,对锅筒的苛性脆化、严重腐蚀与变形以及起槽裂纹,要高度警惕,检查要周到细致,修理则必须保证质量,防止因强度不足或裂纹扩展而突然撕裂。


 ?。?) 司炉人员必须切记:发生严重缺水事故时,一定不能再进水,以免锅筒钢板在过热烧红的情况下,遇水突然冷缩而脆裂。


 ?。?) 锅炉的安全附件,特别是安全阀,必须经常保持灵敏、准确、可靠。多数小锅炉爆炸事故都有一个共同的重要原因,就是没有装置安全阀或安全阀失灵而造成超压。如安全阀正常,控制在较低的压力下运行,爆炸事故是完全可以避免的。


 ?。?) 应注意易被忽视的薄弱环节。有很多爆炸事故发生在炊事、洗澡、采暖、热饭用的锅炉,甚至热水锅炉和茶水炉也多有发生。这些锅炉体积小,压力低,又多在生活部门,往往不被注意和重视,很易成为锅炉安全管理的薄弱环节和漏洞,所以,应特别注意。


针对这次血的教训,避免再次的发生,需要总结经验、加强运行、检修管理,严格贯彻执行《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》 、《火电机组防止锅炉受热面泄漏管理导则》等有关规程、规定 ;将“检查” 和“预测” 结合起来,通过检查, 掌握规律,从而预防锅炉的劣化倾向、检查重点、修理方法,经验值得借鉴。


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