鍋爐壓力容器爆炸原因分析及預(yù)防措施
一、鍋爐爆炸事故的幾種原因:
(1)水蒸氣爆炸:該容器破裂,容器內(nèi)液面上的壓力瞬即下降為大氣壓力,原工作壓力下高于100℃的飽和水此時成了極不穩(wěn)定、在大氣壓力下難于存在的”過飽和水”,其中的一部分即瞬時汽化,體積驟然膨脹許多倍,在容器周圍空間形成爆炸。
(2)超壓爆炸:由于各種原因使鍋爐主要承壓部件筒體、封頭、管板、爐膽等承受的壓力超過其承載能力而造成的鍋爐爆炸。預(yù)防措施主要是加強(qiáng)運行管理。
(3)缺陷導(dǎo)致爆炸:是指鍋爐承受的壓力并未超過額定壓力,但因鍋爐主要承壓部件出現(xiàn)裂紋、嚴(yán)重變形、腐蝕、組織變化等情況,導(dǎo)致主要承壓部件喪失承載能力,突然大面積破裂爆炸。
預(yù)防措施主要是加強(qiáng)鍋爐檢驗,避免鍋爐主要承壓部件帶缺陷運行。
(4)嚴(yán)重缺水導(dǎo)致爆炸:鍋爐的主要承壓部件如鍋筒、封頭、管板、爐膽等,不少是直接受火焰加熱的。鍋爐一旦嚴(yán)重缺水,上述主要受壓部件得不到正常冷卻,甚至被燒,金屬溫度急劇上升甚至被燒紅。在這樣的缺水情況下是嚴(yán)禁加水的,應(yīng)立即停爐。如給嚴(yán)重缺水的鍋爐上水,往往釀成爆炸事故。長時間缺水干燒的鍋爐也會爆炸。
防止這類爆炸的主要措施也是加強(qiáng)運行管理。
二、壓力容器爆炸事故原因及預(yù)防措施
原因:超壓,超溫,容器局部損壞、安全裝置失靈等。
危害:
a.沖擊波及其破壞作用:沖擊波超壓會造成人員傷亡和建筑物的破壞。
b.爆破碎片的破壞作用:致人重傷或死亡,損壞附近的設(shè)備和管道,并引起繼發(fā)事故。
c.介質(zhì)傷害:介質(zhì)傷害主要是有毒介質(zhì)的毒害和高溫水汽的燙傷。
d.二次爆炸及燃燒:當(dāng)容器所盛裝的介質(zhì)為可燃液化氣體時,容器破裂爆炸在現(xiàn)場形成大量可燃蒸氣,并迅即與空氣混合形成可爆性混合氣,在擴(kuò)散中遇明火即形成二次爆炸,常使現(xiàn)場附近變成一片火海,造成重大危害。
預(yù)防:
(1)在設(shè)計上,應(yīng)采用合理的結(jié)構(gòu)。
(2)制造,修理、安裝、改造時,加強(qiáng)焊接管理,提高焊接質(zhì)量并按規(guī)范要求進(jìn)行熱處理和探傷;加強(qiáng)材料管理,避免采用有缺陷的材料或用錯鋼材、焊接材料。
(3)加強(qiáng)使用管理,避免操作失誤,超溫、超壓、超負(fù)荷運行、失檢、失修、安全裝置失靈等。
(4)加強(qiáng)檢驗工作,及時發(fā)現(xiàn)缺陷并采取有效措施。
三、鍋爐尾部再燃燒原因及預(yù)防措施
尾部煙道二次燃燒主要發(fā)生在燃油鍋爐上。當(dāng)鍋爐運行中燃燒不完全時,部分可燃物隨著煙氣進(jìn)入尾部煙道,積存于煙道內(nèi)或粘附在尾部受熱面上,在一定條件下這些可燃物自行著火燃燒,條件是:①可燃物堆積,②達(dá)到一定的溫度,③有一定量的空氣。
危害:常將空氣預(yù)熱器、省煤器破壞
防止產(chǎn)生尾部二次燃燒的方法:盡可能減少不完全燃燒損失,減少鍋爐的啟停次數(shù);加強(qiáng)尾部受熱面的吹灰:保證煙道各種門孔及煙風(fēng)擋板的密封良好;在燃油鍋爐的尾部煙道上應(yīng)裝設(shè)滅火裝置。
四、鍋爐爐膛爆炸事故原因及預(yù)防措施
爐膛爆炸現(xiàn)象和條件:爐膛爆炸是指爐膛內(nèi)積存的可燃性混合物瞬間同時爆燃,從而使?fàn)t膛煙氣側(cè)壓力突然升高,超過了設(shè)計結(jié)構(gòu)的允許值而造成水冷壁、剛性梁及爐頂、爐墻破壞的現(xiàn)象,即正壓爆炸。此外還有負(fù)壓爆炸,即在送風(fēng)機(jī)突然停轉(zhuǎn)時,引風(fēng)機(jī)繼續(xù)運轉(zhuǎn),煙氣側(cè)壓力急降,造成爐膛、剛性梁及爐墻破壞的現(xiàn)象。
爐膛爆炸(外爆)要有3個條件:一是燃料必須是以氣態(tài)積存在爐膛中,二是燃料和空氣的混合物達(dá)到爆燃的濃度,三是有足夠的點火能源。
引起爐膛爆炸的主要原因:
一是在設(shè)計上缺乏可靠的點火裝置及可靠的熄火保護(hù)裝置及聯(lián)鎖、報警和跳閘系統(tǒng),爐膛及剛性梁結(jié)構(gòu)抗爆能力差,制粉系統(tǒng)及燃油霧化系統(tǒng)有缺陷;
二是在運行過程中操作人員誤判斷、誤操作,此類事故占爐膛爆炸事故總數(shù)的90%以上。有時因采用“爆燃法”點火而發(fā)生爆炸。此外還有因煙道閘板關(guān)閉而發(fā)生爐膛爆炸事故。
防止?fàn)t膛爆炸事故的方法:①應(yīng)根據(jù)鍋爐的容量和大小,裝設(shè)可靠的爐膛安全保護(hù)裝置。②盡量提高爐膛及剛性梁的抗爆能力。③應(yīng)加強(qiáng)使用管理,提高司爐工人技術(shù)水平。
五、鍋爐汽包缺滿水原因及預(yù)防措施
1.缺水事故
(1)鍋爐缺水的后果:嚴(yán)重缺水會使鍋爐蒸發(fā)受熱面管子過熱變形甚至燒塌,脹口滲漏,脹管脫落,受熱面鋼材過熱或過燒,降低或喪失承載能力,管子爆破,爐墻損壞。鍋爐缺水萬一處理不當(dāng),甚至導(dǎo)致鍋爐爆炸事故。
(2)常見的缺水原因:
①運行人員疏忽大意;
②水位表故障造成假水位而運行人員未及時發(fā)現(xiàn);
③水位報警器或給水自動調(diào)節(jié)器失靈而又未及時發(fā)現(xiàn);
④給水設(shè)備或給水管路故障,無法給水或水量不足;
⑤運行人員排污后忘記關(guān)排污閥,或者排污閥泄漏;
⑥水冷壁、對流管束或省煤器管子爆破漏水。
(3)鍋爐缺水的處理:首先判斷是輕微缺水還是嚴(yán)重缺水。方法是“叫水”?!敖兴钡牟僮鞣椒ㄊ牵捍蜷_水位表的放水旋塞沖洗汽連管及水連管,關(guān)閉水位表的汽連接管旋塞,關(guān)閉放水旋塞。如果此時水位表中有水位出現(xiàn),則為輕微缺水。如果通過“叫水”水位表內(nèi)仍無水位出現(xiàn),說明水位已降到水連管以下甚至更嚴(yán)重,屬于嚴(yán)重缺水。
輕微缺水時,可以立即向鍋爐上水,使水位恢復(fù)正常。如果上水后水位仍不能恢復(fù)正常,即應(yīng)立即停爐檢查。嚴(yán)重缺水時,必須緊急停爐。在未判定缺水程度或者已判定屬于嚴(yán)重缺水的情況下,嚴(yán)禁給鍋爐上水,以免造成鍋爐爆炸事故。
2.滿水事故
(1)鍋爐滿水的后果:滿水發(fā)生后,高水位報警器動作并發(fā)出警報,過熱蒸汽溫度降低,給水流量不正常地大于蒸汽流量。嚴(yán)重滿水時,鍋水可進(jìn)入蒸汽管道和過熱器,造成水擊及過熱器結(jié)垢。因而滿水的主要危害是降低蒸汽品質(zhì),損害以致破壞過熱器。
(2)常見的滿水原因
①運行人員疏忽大意;
②水位表故障造成假水位而運行人員未及時發(fā)現(xiàn);
③水位報警器及給水自動調(diào)節(jié)器失靈而又未能及時發(fā)現(xiàn)等。
(3)鍋爐滿水的處理。發(fā)現(xiàn)鍋爐滿水后,應(yīng)沖洗水位表,檢查水位表有無故障;一旦確認(rèn)滿水,應(yīng)立即關(guān)閉給水閥停止向鍋爐上水,啟用省煤器再循環(huán)管路,減弱燃燒,開啟排污閥及過熱器、蒸汽管道上的疏水閥;待水位恢復(fù)正常后,關(guān)閉排污閥及各疏水閥;查清事故原因并予以消除,恢復(fù)正常運行。如果滿水時出現(xiàn)水擊,則在恢復(fù)正常水位后,還須檢查蒸汽管道、附件、支架等,確定無異常情況,才可恢復(fù)正常運行。
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