第十二期 关于锅炉的那些事儿,话你知

2016-2-17 16:31:57  廖嘉恒

                                                                          

 □工程管理部 周丹清

    锅炉广泛应用于工农业生产和人民生活之中,涉及国民经济建设的各个领域,由于它是一种承受高温高压的特殊设备,所以具有较大的潜在危险性。如果发生紧急情况,特别是锅炉爆炸、缺水和满水、炉管爆破及汽水共腾等事故时,若没有及时采取正确的处理措施,将发生重大恶性事故,直接危及人员生命安全,并造成巨大经济损失。锅炉的安全使用,关系到财产与人身安全,对企业和操作者而言都至关重要。分析发生锅炉事故发生的具体原因,并针对性地制定预防措施,可以起到防患于未然的作用。
 

锅炉爆炸事故

    锅炉爆炸是由于锅筒破裂,锅筒内储存着几吨甚至几十吨有压力的饱和水及汽瞬时释放巨大能量的过程。锅炉爆炸时所释放的能量除了很小一部分把锅炉的碎块或整体抛离原地以外,其余大部分将产生冲击波,破坏周围的建筑物。同时,锅炉爆炸时产生的大量蒸汽,也会将操作人员烫伤。
    

    引起锅炉爆炸的主要原因包括:在锅炉较长时间缺水、钢板被灼红、机械强度急骤降低的情况下,司炉人员违反操作规程向炉内进水,从而引起爆炸;铆接锅炉,锅壳或锅筒长期泄漏,且炉水碱度较高,造成铆缝或胀口处钢板苛性脆化,而发生爆炸事故;因安全附件失灵、结构设讦不合理、材质发生衰老等原因,导致爆炸:严重超压也会导致爆炸。
 

    要预防锅炉爆炸:在检验与修理锅炉时,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。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是因为没有装置安全阀或安全阀失灵而造成超压,从而引发爆炸。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。
 

缺水和满水事故

    锅炉缺水事故是锅炉最常见的事故。轻则引起大面积受热面过热变形,胀口渗漏,炉膛顶墙、隔墙塌落损坏,过热蒸汽温度过高损坏汽机等;重则引起爆管、胀管脱落、大量汽水、火焰喷出伤人:最严重的是处理不当可能造成爆炸事故。
 

    缺水事故有两种、一种是轻徽缺水,即水位表虽看不到水位、但锅筒内水位尚未降到水连管以下,这时水位表中出现的是一种虚假水位:另一种是严重缺水,例如“叫水”操作后,仍不见水位,说明水位至少已低于水连管以下了,很可能发生严重缺水事故了。
 

    引起缺水事故的原因一般是水位无人监视或运行人员不注意观察水位。此外,水位表未按要求及时冲洗,造成汽、水连管堵塞,运行人员又未及时发现假水位或未判断出是假水位;给水自动调节器和水位警报信号装置失灵,或水源中断、给水设备损坏;排污阀严重渗漏及其它部位严重漏水;排污时误操作,排污时间太长,排污后忘关排污阀等等,也是造成缺水事故的原因。
 

    针对以上原因,应加强运行人员的安全培训,增强责任感,提高处理事故的技术水平;冲洗水位表及排污操作应严格执行岗位责任制和运行操作规程;给水自动装置及水位报警、信号装置需安排专人每班检查校对和调整维修;要防止过分和完全依赖自动化装置,运行中应加强维护管理;运行人员应保持良好的作息时间,一般不应执行超过八小时的大倒班制度;水位表安装位置必须正确,汽、水违管不能倾斜,以便真实反映炉内水位,水位表在运行过程中应加强维护管理,防止堵塞,出现假水位。
 

    满水事故也是锅炉运行中的一种常见事故,严重满水事故会引起蒸汽管道水冲击,使阀门、法兰和蒸汽管受到损坏甚至震裂,严重损坏汽轮机的叶轮和轴承,甚至使叶片断裂。锅炉发生满水事故后,蒸汽带水严重,蒸汽品质恶化,过热器易积盐垢过热烧损,对用汽部门的设备和产品质量带来严重影响。

    满水事故的原因主要是运行人员对水位监视不够而造成;其次是水位表堵塞造成假水位;再有是高水位警报信号装置、给水自动调节设备失灵。满水事故的预防措施与缺水事故相同。
 

汽水共腾事故

    所谓汽水共腾,就是炉水表泛起较严重的泡沫,在负荷增加、燃烧强化、汽水分离加剧的情况下,炉水表面泡沫层发生急剧的翻腾和上下波动,水位表内出现很多汽泡和泡沫,水位模糊不清的一种现象。出现汽水共腾时,如同满水事故一样,蒸汽带水急剧增加,蒸汽管道可能发生水击,过热蒸汽温度下降。蒸汽中带有许多盐浓度很高的炉水将严重影响过热器和汽轮机的安全运行。
 

    一般情况下,由于汽水分离,炉水蒸发面下方100—200mm水层含盐浓度较高。当给水碱度大、杂质多以及未加强排污时,炉水表面屡含盐量往往非常高,蒸发面泡沫越来越多,锅水粘度很大,汽泡上升阻力增加。在负荷增加、汽化加剧时,大量汽泡由于在炉水表面没有很快汽水分离而积聚在炉水表面,冲击蒸发面,搅动泡沫层,使水位上下剧烈波动和翻腾。
 

    在水位过高,主汽阀开启速度太快、负荷突然增加时,由于蒸汽空间压力骤降,使汽化更加剧烈,蒸汽空间暂时的负压往往产生“吊水”现象,促使和加剧汽水共腾。
 

    预防汽水共腾事故的措施,主要就是加强水质监督,严格控制炉水含盐量,认真进行排污;在炉水管盐量高、杂质多,开始出现泡沫层丽未得到改善之前,要降低负荷,减弱燃烧,缓开主汽阀。
 

炉管爆破事故

    炉管爆破事故主要是指水冷壁管和沸腾管束的爆破,尤以受热强度较大的水冷壁管爆破事故最为常见。炉管爆破事故是锅炉运行中比较严重的事故,汽、水的大量喷出,使炉膛产生正压,连汽带火从炉门等处突然喷出,常常由此而伤人。若处理不及时,易同时引起缺水事故,炉管爆破后,被迫停炉检修,影响生产正常进行。
 

    炉管爆破的原因包括:管子结垢太厚,造成过热烧损而爆裂,这在热强度较大的水冷壁管部分最为常见:锅炉在运行中有些较大的片状、块状沉淀物,随着水的循环进入炉管内,往往在管径变小、流动阻力较犬的弯曲部位被滞留,使通径减小,而且以后循环水中的泥沙杂物都易被其阻挡,越积越多,以致完全堵塞,从而造成过热烧损爆裂;管子腐蚀、磨损减薄严重,承压能力降低而引起炉管爆破;严重缺水也可导致管子过热而发生炉管爆破事故;由于设计、安装和运行操作不当,使管子长期处在热胀不均、剧烈的冷热变化或不能自由膨胀的条件下工作,造成管子焊口开裂、胀口环形裂纹,致使破裂。
 

    要预防炉管爆破事故,重点应注意加强水质管理,防止结垢。除垢要除净,要特别注意片状水垢掉落而造成堵管。运行中要注意防止炉膛热偏差,保证可靠水循环。锅炉技术检验中应注意检查炉管腐蚀、磨损减薄和可能出现裂口的问题。
 


(以上内容摘选自广东省优秀期刊《广东安全生产》第281期 《锅炉事故发生的原因及预防》文/王斌)