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典型鍋爐事故及預(yù)防

發(fā)布時(shí)間：2011-04-18 12:39:13 瀏覽：次

1．鍋爐爆炸事故　　1)水蒸氣爆炸　　鍋爐中容納水及水蒸氣較多的大型部件，如鍋筒及水冷壁集箱等，在正常工作時(shí)，或者處于水、汽兩相共存的飽和狀態(tài)，或者是充滿了飽和水，容器內(nèi)的壓力則等于或接近鍋爐的工作壓力，水的溫度則是該壓力對應(yīng)的飽和溫度。一旦該容器破裂，容器內(nèi)液面上的壓力瞬即下降為大氣壓力，與大氣壓力相對應(yīng)的水的飽和溫度是100 ℃。原工作壓力下高于100℃的飽和水此時(shí)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(shí)汽化，體積驟然膨脹許多倍，在容器周圍空間形成爆炸?！　?/font>2)超壓爆炸　　指由于安全閥、壓力表不齊全、損壞或裝設(shè)錯(cuò)誤，操作人員擅離崗位或放棄監(jiān)視責(zé)任，關(guān)閉或關(guān)小出汽通道，無承壓能力的生活鍋爐改作承壓蒸氣鍋爐等原因，致使鍋爐主要承壓部件簡體、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?！　〕瑝罕ㄊ切⌒湾仩t最常見的爆炸情況之一。預(yù)防這類爆炸的主要措施是加強(qiáng)運(yùn)行管理。　　3)缺陷導(dǎo)致爆炸　　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?！　∪毕輰?dǎo)致的爆炸也是鍋爐常見的爆炸情況之一。預(yù)防這類爆炸，除加強(qiáng)鍋爐的設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行中的質(zhì)量控制和安全監(jiān)察外，還應(yīng)加強(qiáng)鍋爐檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)鍋爐缺陷及時(shí)處理，避免鍋爐主要承壓部件帶缺陷運(yùn)行?！　?/font>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(shí)間缺水干燒的鍋爐也會(huì)爆炸?！　》乐惯@類爆炸的主要措施也是加強(qiáng)運(yùn)行管理。
　　2．鍋爐重大事故9 b; P) }/ n% N0 L' C% k! Y6 _
　　1)缺水事故　　(1)鍋爐缺水的后果。當(dāng)鍋爐水位低于水位表最低安全水位刻度線時(shí)，即形成了鍋爐缺水事故。鍋爐缺水時(shí)，水位表內(nèi)往往看不到水位，表內(nèi)發(fā)白發(fā)亮；低水位警報(bào)器動(dòng)作并發(fā)出警報(bào)；過熱蒸汽溫度升高；給水流量不正常地小于蒸汽流量。鍋爐缺水是鍋爐運(yùn)行中最常見的事故之一，常常造成嚴(yán)重后果。嚴(yán)重缺水會(huì)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?！　?/font>(3)鍋爐缺水的處理。發(fā)現(xiàn)鍋爐缺水時(shí)，應(yīng)首先判斷是輕微缺水還是嚴(yán)重缺水，然后酌情予以不同的處理。通常判斷缺水程度的方法是“叫水”。“叫水”的操作方法是：打開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(shí)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?！　≥p微缺水時(shí)，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(shí)，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。　　“叫水”操作一般只適用于相對容水量較大的小型鍋爐，不適用于相對容水量很小的電站鍋爐或其他鍋爐。對相對容水量小的電站鍋爐或其他鍋爐，對最高火界在水連管以上的鍋殼鍋爐，一旦發(fā)現(xiàn)缺水即應(yīng)緊急停爐。
　　2)滿水事故　　(1)鍋爐滿水的后果。鍋爐水位高于水位表最高安全水位刻度線的現(xiàn)象，稱為鍋爐滿水。鍋爐滿水時(shí)，水位表內(nèi)也往往看不到水位，但表內(nèi)發(fā)暗，這是滿水與缺水的重要區(qū)別。滿水發(fā)生后，高水位報(bào)警器動(dòng)作并發(fā)出警報(bào)，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(shí)，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?！　?/font>①運(yùn)行人員疏忽大意，對水位監(jiān)視不嚴(yán)，或者運(yùn)行人員擅離職守，放棄了對水位及其他儀表的監(jiān)視；　　②水位表故障造成假水位而運(yùn)行人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)；　　③水位報(bào)警器及給水自動(dòng)調(diào)節(jié)器失靈而又未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)等?！　?/font>(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(yùn)行。如果滿水時(shí)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(yùn)行。
　　3)汽水共騰　　(1)汽水共騰的后果。鍋爐蒸發(fā)表面(水面)汽水共同升起，產(chǎn)生大量泡沫并上下波動(dòng)翻騰的現(xiàn)象，叫汽水共騰。發(fā)生汽水共騰時(shí)，水位表內(nèi)也出現(xiàn)泡沫，水位急劇波動(dòng)，汽水界線難以分清；過熱蒸汽溫度急劇下降；嚴(yán)重時(shí)，蒸汽管道內(nèi)發(fā)生水沖擊。汽水共騰與滿水一樣，會(huì)使蒸汽帶水，降低蒸汽品質(zhì)，造成過熱器結(jié)垢及水擊振動(dòng)，損壞過熱器或影響用氣設(shè)備的安全運(yùn)行。　　(2)形成汽水共騰原因。形成汽水共騰有兩個(gè)方面的原因。一是鍋水品質(zhì)太差。由于給水品質(zhì)差、排污不當(dāng)?shù)仍?，造成鍋水中懸浮物或含鹽量太高，堿度過高。由于汽水分離，鍋水表面層附近含鹽濃度更高，鍋水粘度很大，氣泡上升阻力增大。在負(fù)荷增加、汽化加劇時(shí)，大量氣泡被粘阻在鍋水表面層附近來不及分離出去，形成大量泡沫，使鍋水表面上下翻騰。二是負(fù)荷增加和壓力降低過快。當(dāng)水位高、負(fù)荷增加過快、壓力降低過速時(shí)，會(huì)使水面汽化加劇，造成水面波動(dòng)及蒸汽帶水。　　(3)汽水共騰的處理。發(fā)現(xiàn)汽水共騰時(shí)，應(yīng)減弱燃燒，降低負(fù)荷，關(guān)小主汽閥；加強(qiáng)蒸汽管道和過熱器的疏水；全開連續(xù)排污閥，并打開定期排污閥放水，同時(shí)上水，以改善鍋水品質(zhì)；待水質(zhì)改善、水位清晰時(shí)，可逐漸恢復(fù)正常運(yùn)行。0 N/ _' E( w* H8 D
　　4)鍋爐爆管　　(1)爆管后果。爐管爆破指鍋爐蒸發(fā)受熱面管子在運(yùn)行中爆破，包括水冷壁、對流管束管子爆破及煙管爆破。爐管爆破時(shí)，往往能聽到爆破聲，隨之水位降低，蒸汽及給水壓力下降，爐膛或煙道中有汽水噴出的聲響，負(fù)壓減小，燃燒不穩(wěn)定，給水流量明顯地大于蒸汽流量，有時(shí)還有其他比較明顯的癥狀。　　(3)爆管處理。爐管爆破時(shí)，通常必須緊急停爐修理。由于導(dǎo)致爐管爆破的原因很多，有時(shí)往往是幾方面的因素共同影響而造成事故，因而防止?fàn)t管爆破也必須從搞好鍋爐設(shè)計(jì)、制造、安裝、運(yùn)行管理、檢驗(yàn)等各個(gè)環(huán)節(jié)入手。
　　5)省煤器損壞　　(1)省煤器損壞后果。省煤器損壞指由于省煤器管子破裂或省煤器其他零件損壞所造成的事故。省煤器損壞時(shí)，給水流量不正常地大于蒸汽流量；嚴(yán)重時(shí)，鍋爐水位下降，過熱蒸汽溫度上升；省煤器煙道內(nèi)有異常聲響，煙道潮濕或漏水，排煙溫度下降，煙氣阻力增大，引風(fēng)機(jī)電流增大?！　∈∶浩鲹p壞會(huì)造成鍋爐缺水而被迫停爐。　　(2)省煤器損壞原因。　　①煙速過高或煙氣含灰量過大，飛灰磨損嚴(yán)重；　　②給水品質(zhì)不符合要求，特別是未進(jìn)行除氧，管子水側(cè)被嚴(yán)重腐蝕；　　③省煤器出口煙氣溫度低于其酸露點(diǎn)，在省煤器出口段煙氣側(cè)產(chǎn)生酸性腐蝕；　　④材質(zhì)缺陷或制造安裝時(shí)的缺陷導(dǎo)致破裂；　　⑤水擊或爐膛、煙道爆炸劇烈振動(dòng)省煤器并使之損壞等?！　?/font>(3)省煤器損壞處理。省煤器損壞時(shí)，如能經(jīng)直接上水管給鍋爐上水，并使煙氣經(jīng)旁通煙道流出，則可不停爐進(jìn)行省煤器修理，否則必須停爐進(jìn)行修理。
　　6)過熱器損壞　　過熱器損壞主要指過熱器爆管。這種事故發(fā)生后，蒸汽流量明顯下降，且不正常地小于給水流量；過熱蒸汽溫度上升壓力下降；過熱器附近有明顯聲響，爐膛負(fù)壓減小，過熱器后的煙氣溫度降低。過熱器損壞的原因是：　　由于在鍋爐受熱面中過熱器的使用溫度最高，致使過熱蒸汽溫度變化的因素很多，相應(yīng)地造成過熱器超溫的因素也很多。因此過熱器損壞的原因比較復(fù)雜，往往和溫度工況有關(guān)，在分析問題時(shí)需要綜合各方面的因素考慮。　　過熱器損壞通常需要停爐修理。, v$ e8 s! M2 k) `' i
　　7)水擊事故　　水在管道中流動(dòng)時(shí)，因速度突然變化導(dǎo)致壓力突然變化，形成壓力波并在管道中傳播的現(xiàn)象，叫水擊。發(fā)生水擊時(shí)管道承受的壓力驟然升高，發(fā)生猛烈振動(dòng)并發(fā)出巨大聲響，常常造成管道、法蘭、閥門等的損壞?！　″仩t中易于產(chǎn)生水擊的部位有：給水管道、省煤器、過熱器等。給水管道的水擊常常是由于管道閥門關(guān)閉或開啟過快造成的。比如閥門突然關(guān)閉，高速流動(dòng)的水突然受阻，其動(dòng)壓在瞬時(shí)間轉(zhuǎn)變?yōu)殪o壓，造成對內(nèi)門、管道的強(qiáng)烈沖擊?！　∈∶浩鞴艿赖乃畵舴謨煞N情況：一種是省煤器內(nèi)部分水變成了蒸汽，蒸汽與溫度較低的(未飽和)水相遇時(shí)，水將蒸汽冷凝，原蒸汽區(qū)壓力降低，使水速突然發(fā)生變化并造成水擊；另一種則和給水管道的水擊相同，是由閥門的突然啟閉所造成的?！　∵^熱器管道的水擊常發(fā)生在滿水或汽水共騰事故中，在暖管時(shí)也可能出現(xiàn)。造成水擊的原因是蒸汽管道中出現(xiàn)了水，水使部分蒸汽降溫甚至冷凝，形成壓力降低區(qū)，蒸汽攜水向壓力降低區(qū)流動(dòng)，使水速突然變化而產(chǎn)生水擊。　　鍋筒的水擊也有兩種情況：一是上鍋筒內(nèi)水位低于給水管出口而給水溫度又較低時(shí)，大量低溫進(jìn)水造成蒸汽凝結(jié)，使壓力降低而導(dǎo)致水擊；二是下鍋筒內(nèi)采用蒸汽加熱時(shí)，進(jìn)汽速度太快，蒸汽迅速冷凝形成低壓區(qū)，造成水擊?！　榱祟A(yù)防水擊事故，給水管道和省煤器管道的閥門啟閉不應(yīng)過于頻繁，啟閉速度要緩慢；對可分式省煤器的出口水溫要嚴(yán)格控制，使之低于同壓力下的飽和溫度40℃；防止?jié)M水和汽水共騰事故，暖管之前應(yīng)徹底疏水；上鍋筒進(jìn)水速度應(yīng)緩慢，下鍋筒進(jìn)汽速度也應(yīng)緩慢?！　“l(fā)生水擊時(shí)，除立即采取措施使之消除外，還應(yīng)認(rèn)真檢查管道、閥門、法蘭、支撐等，如無異常情況，才能使鍋爐繼續(xù)運(yùn)行。! U5 K/ e# M0 M8 l2 M+ s; M
　　8)爐膛爆炸　　爐膛爆炸是指爐膛內(nèi)積存的可燃性混合物瞬間同時(shí)爆燃，從而使?fàn)t膛煙氣側(cè)壓力突然升高，超過了設(shè)計(jì)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(shí)，引風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)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。本節(jié)中著重討論正壓爆炸?！　t膛爆炸(外爆)要有3個(gè)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(diǎn)火能源，三者缺一不可。爐膛爆炸常發(fā)生在燃油、燃?xì)?、燃煤粉的鍋爐上。不同的可燃物的爆炸極限和爆炸范圍各不相同?！　∮捎诒ㄟ^程中火焰?zhèn)鞑ニ俣确浅？欤棵脒_(dá)數(shù)百米甚至數(shù)千米，火焰激波以球面向各方傳播，近于燃料，同時(shí)被點(diǎn)燃，煙氣容積突然增大，因來不及泄壓而使?fàn)t膛內(nèi)壓力陡增而發(fā)生爆炸?！　∫馉t膛爆炸的主要原因有以下幾種：　　一是在設(shè)計(jì)上缺乏可靠的點(diǎn)火裝置及可靠的熄火保護(hù)裝置及聯(lián)鎖、報(bào)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(yùn)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(shí)因采用“爆燃法”點(diǎn)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?！　榉乐?fàn)t膛爆炸事故的發(fā)生，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，如：防爆門、爐膛火焰和壓力檢測裝置，連鎖、報(bào)警、跳閘系統(tǒng)及點(diǎn)火程序、熄火程序控制系統(tǒng)。同時(shí)，盡量提高爐膛及剛性梁的抗爆能力。此外，應(yīng)加強(qiáng)使用管理，提高司爐工人技術(shù)水平。在啟動(dòng)鍋爐點(diǎn)火時(shí)要認(rèn)真按操作規(guī)程進(jìn)行點(diǎn)火，嚴(yán)禁采用“爆燃法”，點(diǎn)火失敗后先通風(fēng)吹掃5～10min后才能重新點(diǎn)火；在燃燒不穩(wěn)，爐膛負(fù)壓波動(dòng)較大時(shí)，如除大灰、燃料變更、制粉系統(tǒng)及霧化系統(tǒng)發(fā)生故障、低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，應(yīng)精心控制燃燒，嚴(yán)格控制負(fù)壓。3 p, c) H2 E$ t( ~
　　9)尾部煙道二次燃燒　　尾部煙道二次燃燒主要發(fā)生在燃油鍋爐上。當(dāng)鍋爐運(yùn)行中燃燒不完全時(shí)，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，尾部煙道二次燃燒常將空氣預(yù)熱器、省煤器破壞。引起尾部煙道二次燃燒的條件是，在鍋爐尾部煙道上有可燃物堆積下來，并達(dá)到一定的溫度及有一定量的空氣可供燃燒。這3個(gè)條件同時(shí)滿足時(shí)，可燃物就有可能自燃或被引燃著火。