一起工業(yè)鍋爐缺水干燒事故分析

張文斌 鮑穎群 晏榮華

（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院 杭州 310020）

一起工業(yè)鍋爐缺水干燒事故分析

張文斌 鮑穎群 晏榮華

（浙江省特種設(shè)備檢驗(yàn)研究院 杭州 310020）

針對(duì)一起燃油工業(yè)鍋爐缺水干燒事故，通過對(duì)現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，發(fā)生事故的主要原因?yàn)椋航o水泵軸承機(jī)械故障卡死，低水位連鎖保護(hù)動(dòng)作無法進(jìn)水；傳感型水位計(jì)選用和安裝位置錯(cuò)誤，極低水位電極棒結(jié)垢失靈；未安裝極低水位遮斷器；司爐工長時(shí)間脫崗。結(jié)合實(shí)際應(yīng)用和工作經(jīng)驗(yàn)，提出了防止類似事故的建議和相關(guān)措施，對(duì)鍋爐安全運(yùn)行具有實(shí)際意義。

工業(yè)鍋爐 缺水干燒 事故

在鍋爐實(shí)際運(yùn)行中，絕大多數(shù)缺水事故上因司爐人員疏忽大意、對(duì)水位監(jiān)視不夠造成的，鍋爐使用單位和管理人員應(yīng)當(dāng)高度重視[1]。根據(jù)TSG G0001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》，蒸汽鍋爐應(yīng)當(dāng)裝設(shè)高、低水位報(bào)警，額定蒸發(fā)量≥2t/h的鍋爐，還應(yīng)當(dāng)裝設(shè)低水位連鎖保護(hù)裝置。應(yīng)提高設(shè)備的完好率，保證鍋爐的安全運(yùn)行，減少事故的發(fā)生。

1 事故概況

某單位一臺(tái)WNS4-1.25-YQ型鍋爐發(fā)生缺水干燒事故，導(dǎo)致前管板嚴(yán)重變形、煙管角焊縫拉裂、爐膽過燒塌陷，見圖1。鍋爐本體報(bào)廢，直接經(jīng)濟(jì)損失20余萬元。據(jù)司爐人員反映，在事故發(fā)生之前，鍋爐正常運(yùn)行供汽，當(dāng)時(shí)鍋爐水位正常，蒸汽壓力在0.5MPa。中間他離開2小時(shí)吃飯后回到鍋爐房，這時(shí)水位計(jì)中已看不到水位，鍋爐已被燒壞停爐。該鍋爐新裝使用一年后，原配C1.6-HB傳感型水位計(jì)曾嚴(yán)重腐蝕滲水，用同制式C2.5-SS 350mm傳感型雙色水位計(jì)替換。

圖1 爐膽干燒變形

事故發(fā)生后，各方人員對(duì)鍋爐圖紙?jiān)O(shè)計(jì)文件、鍋爐產(chǎn)品監(jiān)檢合格證書、安裝監(jiān)督檢驗(yàn)證書、使用登記證、定期檢驗(yàn)報(bào)告和運(yùn)行記錄進(jìn)行檢查。該鍋爐安裝和使用登記符合TSG G0001—2012《鍋爐安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》、GB 50273—2009《鍋爐安裝工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》、《特種設(shè)備安全法》要求，事故現(xiàn)場(chǎng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn)如下問題：

1）鍋爐給水泵軸承存在機(jī)械故障，卡死損壞，已經(jīng)拆卸下來，如圖2所示。現(xiàn)場(chǎng)未見給水泵保養(yǎng)維護(hù)記錄。

圖2 發(fā)生機(jī)械故障的給水泵

2）把水位計(jì)電極筒體內(nèi)的鍋水放凈后，對(duì)4根電極與筒體外殼的電阻進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量發(fā)現(xiàn)：1#超高水位、2#高水位、3#低水位三根電極與筒體外殼的電阻顯示1，表明斷開，正常，如圖3所示。當(dāng)3#低水位電極發(fā)出水位低信號(hào)時(shí)，給水自動(dòng)控制系統(tǒng)啟動(dòng)給水泵進(jìn)水。測(cè)量發(fā)現(xiàn)：4#極低水位電極與筒體外殼的電阻顯示0，表明接通，如圖4所示。就上在筒體內(nèi)沒有水的時(shí)候，傳遞給燃燒自動(dòng)控制系統(tǒng)一個(gè)錯(cuò)誤的信息——“有水”，故燃燒機(jī)繼續(xù)燃燒，直到把爐膽燒損變形。

圖3 1#、2#、3#電極電阻測(cè)量

圖4 4#電極電阻測(cè)量

3）原管道儀表閥門設(shè)計(jì)圖中，水位連通器φ108×4.5mm，高度1046mm，排污管內(nèi)徑20mm，水位連通器內(nèi)安裝4根電極，長度分別為549 mm/569mm/649mm/669mm。水位連通器設(shè)計(jì)、制造在鍋筒內(nèi)，但事故鍋爐的水位連通器內(nèi)未安裝4根長電極，只安裝了一只閥門隔斷，如圖5所示。而在傳感型水位計(jì)小筒體內(nèi)安裝了4根短電極，如圖6所示。

圖5 鍋筒頂部閥門隔斷

圖6 水位計(jì)小筒體安裝短電極

4）鍋爐管道閥門儀表圖以及使用說明書中，在特定位置均指示安裝有極低水位遮斷器，如圖7所示。現(xiàn)場(chǎng)鍋爐未安裝極低水位遮斷器。

圖7 極低水位遮斷器布置圖

5）鍋爐運(yùn)行記錄不全，未見水處理記錄。水處理工作不符合要求，水位計(jì)沖洗不勤，水位計(jì)內(nèi)有污泥堆積。

6）制造方在產(chǎn)品圖樣、技術(shù)（工藝）文件的管理上存在管理缺失。設(shè)計(jì)文件的圖紙鑒定通過后，針對(duì)“水位保護(hù)控制報(bào)警裝置已具備水位控制和極限高低水位停爐報(bào)警功能，水位連通器內(nèi)可不裝電極”簽發(fā)了“永久更改通知單”，但制造竣工的事故鍋爐，沒有及時(shí)在發(fā)送給用戶的圖紙上進(jìn)行更改。

2 原因分析

1）自動(dòng)給水泵日常維護(hù)保養(yǎng)缺失，以致給水泵發(fā)生軸承卡死機(jī)械故障。當(dāng)鍋爐低水位連鎖保護(hù)裝置動(dòng)作，即達(dá)到低水位（3#水位電極顯示缺水）給水自動(dòng)控制系統(tǒng)指令給水泵給鍋爐進(jìn)水時(shí)，給水泵無法進(jìn)水。這上造成這次事故的直接原因。

2）傳感型水位計(jì)選用和安裝位置錯(cuò)誤，電極棒結(jié)垢失靈。小筒體相對(duì)水位連通器空間要小，水位計(jì)沖洗困難，不利于排污；水處理工作不符合要求，水位計(jì)沖洗不勤，以致出現(xiàn)水位計(jì)內(nèi)堆積污泥。電極棒結(jié)垢致使電阻增大，不能傳遞電信號(hào)，導(dǎo)致爐內(nèi)水位達(dá)到極低水位時(shí)不能停火保護(hù)，從而鍋爐缺水干燒[2]。這上造成這次事故的主要原因。

3）在鍋爐上未安裝極低水位遮斷器。極低水位遮斷器，利用導(dǎo)電度不同的原理，當(dāng)水位降低至極限值時(shí)，會(huì)立刻停止燃燒器的工作，同時(shí)發(fā)出報(bào)警。由于極低水位遮斷器未按圖紙和使用說明書要求供貨并安裝，使事故鍋爐失去了本次事故的最后一道自控保險(xiǎn)，導(dǎo)致把爐膽燒損變形。

4）司爐工長時(shí)間脫崗，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象，以致失去當(dāng)自控失靈后人工關(guān)閉燃燒機(jī)的機(jī)會(huì)。

3 結(jié)束語

針對(duì)此次鍋爐缺水干燒事故，總結(jié)主要原因?yàn)椋航o水泵軸承機(jī)械故障卡死，低水位連鎖保護(hù)動(dòng)作無法進(jìn)水；傳感型水位計(jì)選用和安裝位置錯(cuò)誤，極低水位電極棒結(jié)垢失靈；未安裝極低水位遮斷器；司爐工長時(shí)間脫崗。對(duì)于此次事故，使用單位負(fù)主要責(zé)任，供貨方負(fù)連帶責(zé)任。使用單位應(yīng)重視落實(shí)《特種設(shè)備安全法》第三十四條“特種設(shè)備使用單位應(yīng)當(dāng)建立崗位責(zé)任、隱患治理、應(yīng)急救援等安全管理制度，制定操作規(guī)程，保證特種設(shè)備安全運(yùn)行?！?/p>

1）堅(jiān)持安全第一，預(yù)防為主的方針。建立作業(yè)人員和管理人員的崗位責(zé)任制。提高司爐工素質(zhì)，以確保鍋爐的安全運(yùn)行，預(yù)防和減少鍋爐缺水事故的發(fā)生。

2）根據(jù)《特種設(shè)備安全法》第四十四條“鍋爐使用單位應(yīng)當(dāng)按照安全技術(shù)規(guī)范的要求進(jìn)行鍋爐水（介）質(zhì)處理，并接受特種設(shè)備檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的定期檢驗(yàn)。”鍋爐使用中每班定期排污，定期清理水位報(bào)警控制系統(tǒng)電極棒端頭，減少電極棒結(jié)垢失靈故障。

3）定期對(duì)鍋爐的自動(dòng)給水裝置、高低水位報(bào)警裝置進(jìn)行冷態(tài)和熱態(tài)試驗(yàn)，保證自動(dòng)控制裝置的可靠運(yùn)行。

4）鍋爐設(shè)計(jì)、安裝和改造必須嚴(yán)格按照規(guī)范要求，不要出現(xiàn)錯(cuò)裝和漏裝現(xiàn)象。

5）建議對(duì)水處理工作相對(duì)薄弱的用戶，把水位連通器設(shè)計(jì)在鍋筒內(nèi)和加裝極低水位遮斷器，可有效減少因電極棒結(jié)垢失靈造成鍋爐缺水干燒事故。

6）建議加裝電導(dǎo)率控制器及自動(dòng)排污閥，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)排污，保證水質(zhì)。

[1] 楊家燚．工業(yè)鍋爐缺水事故分析[J]．機(jī)電安全，2011，(7)：21-23.

[2] 王慶光．鍋爐水位不明的判斷及嚴(yán)重缺水后處理的探討[J]．科技風(fēng)，2009，(16)：258.

[3] 查建國，孫成金．水位示控裝置電極棒結(jié)垢引起的鍋爐嚴(yán)重缺水事故[J]．中國特種設(shè)備安全，2008，24(4)：59-60.

Reason Analysis for Water-lack Accident of Industrial Boiler

Zhang Wenbin Bao Yingqun Yan Ronghua
（Zhejiang Provincial Special Equipment Inspection and Research Institute Hangzhou 310020）

In this work, the consequence of water-lack accident of industrial boiler was briefy introduced. Through the analysis of problems found in the scene, this paper discussed the main reasons: the feed water pump broke down due to mechanical diffculties, thus the low-water interlock protection could not work; the selection and installation of the water gauge were error, and the extremely low-water electrode was scaling; the extremely low-level circuit breaker was not installed; the worker was away for a long time. Based on the practical application and working experience, we proposed some advices on preventing the similar accidents and to beneft the practical signifcance manufacture.

Industrial boiler Water-lack Accident

X933.2

B

1673-257X(2017)02-0057-03

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.02.016

張文斌(1965～)，男，碩士，業(yè)務(wù)管理部主任，高級(jí)工程師，從事鍋爐壓力容器檢驗(yàn)檢測(cè)及管理工作。

2016-06-23）