詹葉玉生姚立綱

(1.福州大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 福州 350108）

（2.廈門市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院 廈門 361004 )

有機(jī)熱載體鍋爐安全事故案例統(tǒng)計(jì)與分析

詹葉玉生1，2姚立綱1

(1.福州大學(xué)機(jī)械工程及自動(dòng)化學(xué)院 福州 350108）

（2.廈門市特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)院 廈門 361004 )

本文依據(jù)我國(guó)有機(jī)熱載體鍋爐的安全狀態(tài)，統(tǒng)計(jì)與分析有機(jī)熱載體鍋爐的相關(guān)安全事故。通過(guò)對(duì)我國(guó)近十多年來(lái)的有機(jī)熱載體鍋爐安全事故案例的相關(guān)文獻(xiàn)資料進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，科學(xué)、合理、詳細(xì)地分析引起有機(jī)熱載體鍋爐安全事故可能的人、設(shè)備、環(huán)境和管理因素。指出有機(jī)熱載體鍋爐事故的主要原因，總結(jié)了有機(jī)熱載體鍋爐事故的特點(diǎn)，從而為預(yù)防、遏制有機(jī)熱載體鍋爐安全事故提供有用的理論、實(shí)踐依據(jù)，對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐安全運(yùn)行具有一定的指導(dǎo)意義。

有機(jī)熱載體鍋爐 安全 事故 統(tǒng)計(jì) 分析

統(tǒng)計(jì)、分析我國(guó)近十多年來(lái)的有機(jī)熱載體鍋爐安全事故案例，找出事故的原因和規(guī)律，總結(jié)安全事故血的教訓(xùn)，做到有的放矢，采取有效的針對(duì)措施，預(yù)防事故的發(fā)生，保障安全。

1 有機(jī)熱載體鍋爐概況

全國(guó)在用有機(jī)熱載體鍋爐總共4.68萬(wàn)臺(tái)，功率合計(jì)36.20萬(wàn)MW[1]。有機(jī)熱載體鍋爐高溫低壓、適應(yīng)相關(guān)工業(yè)要求，比以水為介質(zhì)的鍋爐供熱更節(jié)能、低成本，其應(yīng)用較廣。但若發(fā)生泄漏等事故，會(huì)造成人員生命、設(shè)備財(cái)產(chǎn)等損失、災(zāi)害[2-6]。

截止2015年底，廈門市有92臺(tái)在用有機(jī)熱載體鍋爐，其中5臺(tái)氣相鍋爐，87臺(tái)液相鍋爐；21臺(tái)閉式循環(huán)，71臺(tái)開式循環(huán)；鍋爐燃燒類型見圖1。

圖1 廈門在用有機(jī)熱載體鍋爐燃燒類型（臺(tái)）

2 有機(jī)熱載體鍋爐常見事故種類

1）爐膛爆炸：有機(jī)熱載體上易燃物，一旦泄漏進(jìn)入爐膛或燃燒室就會(huì)著火燃燒，導(dǎo)致爐膛或燃燒室氣壓增大而爆炸。

2）超壓爆炸：鍋爐超壓運(yùn)行或承壓部件承受能力變差，可能會(huì)導(dǎo)致超壓爆炸。

3）鼓包、爆管：鍋爐金屬受熱面冷卻受阻、傳熱惡化，可能會(huì)導(dǎo)致鼓包、爆管。

4）泄漏事故：有機(jī)熱載體泄漏產(chǎn)生災(zāi)害。

5）爆沸事故：膨脹罐中有機(jī)熱載體發(fā)生劇烈沸騰并噴射出來(lái)產(chǎn)生不良的后果。

6）火災(zāi)事故：意外燃燒導(dǎo)致的災(zāi)難。

7）其他事故：鍋爐循環(huán)停滯、爐墻崩塌、膨脹罐壓癟、燙傷、中毒等事故。

3 有機(jī)熱載體鍋爐事故原因和案例

有機(jī)熱載體鍋爐事故發(fā)生的原因有直接原因、間接原因，主要原因、次要原因等，各種影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜、相互影響、相互促進(jìn)。

鍋爐點(diǎn)火裝置、熄火保護(hù)裝置、聯(lián)鎖裝置、燃油霧化系統(tǒng)、燃料燃燒系統(tǒng)、報(bào)警和跳閘系統(tǒng)等出現(xiàn)故障或失靈，作業(yè)人員操作錯(cuò)誤等，可導(dǎo)致爐膛爆炸。

有機(jī)熱載體未煮油、未脫水、未脫空氣等，會(huì)引起超壓爆炸。

安全閥、壓力表、溫度表、液位計(jì)等安全附件缺失或失效，或者作業(yè)人員失職、誤操作等因素，可造成鍋爐承壓部件超過(guò)其承受能力而爆炸。

鍋爐未超壓運(yùn)行，但因其先天性或后天性缺陷：承壓部件的裂紋、變形、腐蝕、組織變化等情況，造成承壓部件喪失承受能力大大減弱而爆炸。

鍋爐金屬受熱面過(guò)熱、過(guò)燒、結(jié)灰、結(jié)渣、結(jié)焦等會(huì)最終導(dǎo)致鼓包、爆管。

有機(jī)熱載體滲透性高，若部件有氣孔、裂紋等缺陷，閥門法蘭密封墊片質(zhì)量差，管道因異常振動(dòng)而破損，作業(yè)人員錯(cuò)誤操作等導(dǎo)致有機(jī)熱載體泄漏。

新油未煮油去除水分、空氣等，升溫過(guò)快導(dǎo)致新油的體積急劇膨脹，膨脹罐的液位過(guò)高，會(huì)引起爆沸事故。

溫度、火種、可燃?xì)怏w濃度等各種原因均可能導(dǎo)致火災(zāi)事故。

意外突然停電，在沒有雙回路供電、配置備用電源時(shí)，循環(huán)泵停止，鍋爐循環(huán)停滯，會(huì)導(dǎo)致受熱面輻射段管過(guò)熱、過(guò)燒、結(jié)焦，會(huì)引發(fā)泄漏、火災(zāi)等事故發(fā)生。

1）設(shè)計(jì)原因：設(shè)計(jì)能力差，設(shè)計(jì)存在缺陷，熱力計(jì)算、介質(zhì)動(dòng)力計(jì)算、液膜溫度計(jì)算、煙風(fēng)阻力計(jì)算等不正確，鍋爐設(shè)計(jì)文件審查只上在安全、節(jié)能上大的環(huán)節(jié)上把關(guān)，未能在各個(gè)細(xì)節(jié)上詳細(xì)把關(guān)、校核。

2）制造原因：制造工藝不先進(jìn)，材料使用錯(cuò)誤，偷工減料，工藝紀(jì)律要求不嚴(yán)，焊接技術(shù)等制造技術(shù)不高，焊縫焊接質(zhì)量低劣等。

3）安裝原因：安裝技術(shù)力量薄弱，工藝落后、質(zhì)量管理不善，甚至違規(guī)安裝，安裝質(zhì)量差等。

4）改造、維修原因：違規(guī)改造、維修，不重視安全，沒有做好安全保護(hù)措施等。

5）檢驗(yàn)原因：檢驗(yàn)質(zhì)量管理不善，檢驗(yàn)把關(guān)不嚴(yán)，甚至違反檢驗(yàn)檢測(cè)安全技術(shù)規(guī)程檢驗(yàn)等。

6）使用原因：管理不善，違章操作等。

本文收集的有機(jī)熱載體鍋爐各種事故案例見表1～表6，相關(guān)統(tǒng)計(jì)見圖2～圖4。

表1 有機(jī)熱載體鍋爐爐膛爆炸事故的案例

表2 有機(jī)熱載體鍋爐泄漏事故的案例

（續(xù)表）

表5 有機(jī)熱載體鍋爐爆沸事故案例

表6 有機(jī)熱載體鍋爐爐墻崩塌事故案例

表3 有機(jī)熱載體鍋爐超壓爆炸事故的案例

表4 有機(jī)熱載體鍋爐爆管事故的案例

圖2 有機(jī)熱載體鍋爐火災(zāi)事故統(tǒng)計(jì)圖

圖3 有機(jī)熱載體鍋爐事故統(tǒng)計(jì)圖

圖4 有機(jī)熱載體鍋爐事故原因統(tǒng)計(jì)圖

4 有機(jī)熱載體鍋爐事故的分析

經(jīng)過(guò)精心研究、統(tǒng)計(jì)、剖析，事故上人的因素、設(shè)備因素、環(huán)境因素和管理因素相互有機(jī)地結(jié)合在一起、相互作用的結(jié)果[7]，見圖5。

圖5 有機(jī)熱載體鍋爐安全事故魚刺圖

4.1 人員因素

人上決定因素，發(fā)生事故的原因多數(shù)上因?yàn)槿说囊蛩?，圖6顯示人員因素主要上管理人員和操作人員失職引起，人上關(guān)鍵所在。

圖6 人員因素魚刺圖

4.2 設(shè)備因素

設(shè)備的質(zhì)量、安全性能如何在安全運(yùn)行中相當(dāng)重要，圖7顯示設(shè)備因素主要上鍋爐本體、鍋爐輔機(jī)、供熱系統(tǒng)、自動(dòng)控制、安全保護(hù)裝置等缺陷引起的。

4.3 環(huán)境因素

環(huán)境因素對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐安全運(yùn)行影響相當(dāng)大，圖8顯示環(huán)境因素主要上由操作環(huán)境、安全資金環(huán)境、受熱面環(huán)境、有機(jī)熱載體缺陷等引起。

4.4 管理因素

管理的重要性顯而易見，圖9顯示法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程因素、安全管理機(jī)構(gòu)因素、操作規(guī)程、管理制度因素、應(yīng)急預(yù)案不完善引起。

圖7 設(shè)備因素魚刺圖

圖8 環(huán)境因素魚刺圖

圖9 管理因素魚刺

5 結(jié)論

本文對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐的安全事故案例進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)了有機(jī)熱載體鍋爐事故的特點(diǎn)，吸收事故血的教訓(xùn)，防止歷史悲劇重演，為做好有機(jī)熱載體鍋爐安全技術(shù)工作指明方向，做到有的放矢，采取有效的針對(duì)措施，為預(yù)防、遏制有機(jī)熱載體鍋爐安全事故提供實(shí)用、有價(jià)值的理論、實(shí)踐依據(jù)，對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐安全運(yùn)行具有一定的指導(dǎo)意義。

[1] 黃杰鵬．2011年特種設(shè)備統(tǒng)計(jì)分析[J]．中國(guó)特種設(shè)備安全，2012，28（5）：37-40.

[2] 陳紅江，彭小蘭．基于魚刺圖法的有機(jī)熱載體爐安全評(píng)價(jià) [J]．吉首大學(xué)（自然科學(xué)版），2014，（3）：88-92.

[3] 彭小蘭．有機(jī)熱載體爐積碳檢測(cè)技術(shù)及安全評(píng)價(jià)研究 [D]．長(zhǎng)沙：中南大學(xué)，2014.

[4] 賈沛，常玉鋒．熱能設(shè)備火災(zāi)危險(xiǎn)性實(shí)例分析 [J]．廣州化工，2 011，（14）：189-191.

[5] 陳煌輝．有機(jī)熱載體爐爆管事故的原因和預(yù)防措施[J]．廣東科技，2013，（16）：212-217.

[6] 趙淑珍．有機(jī)熱載體鍋爐常見事故分析及預(yù)防措施[J]．裝備制造技術(shù)，2011，（10）：201-202.

[7] 張健，陳磊，梁學(xué)棟．基于系統(tǒng)科學(xué)的特種設(shè)備事故隱患分類分級(jí)管理 [J]．中國(guó)特種設(shè)備安全，2015，31（3）：38-44.

[8] 吳興華，孫能正．LAL1.25程控器增加后吹掃引發(fā)的爐膛爆炸事故 [J]．中國(guó)特種設(shè)備安全，2008，24（3）：62-63.

[9] 劉樹琴，郭泳源．一起有機(jī)熱載體鍋爐爐膛爆炸事故分析及思考[J]．工業(yè)鍋爐，2003，（4）：53-55.

[10] 林衛(wèi)平．不應(yīng)忽視有機(jī)熱載體氣相爐的爆炸起火危害性 [J]．熱載體加熱技術(shù)，2002，（1）：19-20.

[11] 劉麗紅，傅勁清，殷先華，等．一起有機(jī)熱載體鍋爐介質(zhì)泄漏事故分析 [J]．中國(guó)特種設(shè)備安全，2015，31（9）：62-65.

[12] 朱永滿，李洋．有機(jī)熱載體性能在鍋爐安全運(yùn)行中的重要性[J]．廣州化工，2014，（14）：248-250.

[13] 曹穎．一起有機(jī)熱載體鍋爐泄漏事故的分析 [J]．中國(guó)特種設(shè)備安全，2010，26（10）：58-59.

[14] 鄭于賢．導(dǎo)熱油鍋爐管道潛在的安全隱患及預(yù)防措施 [J]．機(jī)電技術(shù)，2011，（3）：140-141.

[15] 閆懷林，郭興平．一起有機(jī)熱載體爐著火事故分析與對(duì)策 [J]．工業(yè)鍋爐，2008，（1）：51-54.

[16] 史文彬．有機(jī)熱載體爐安裝使用應(yīng)注意的問(wèn)題 [J].化工設(shè)備與管道，2 006，（1）：24-26+30.

[17] 王方，王海波．有機(jī)熱載體鍋爐系統(tǒng)管道安全問(wèn)題初探 [J]．工業(yè)鍋爐，2008,（4）：57-58.

[18] 胡洪，余笑楓．有機(jī)熱載體爐輻射管泄漏原因分析及預(yù)防措施 [J]．工業(yè)鍋爐，2005，（4）：54-57.

[19] 丁宏輝，聶敬鵬，寶山．有機(jī)熱載體爐的危險(xiǎn)因素及對(duì)策 [J]．內(nèi)蒙古民族大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，（5）: 61-62.

[20] 楊沁東．有機(jī)熱載體循環(huán)泵檢修時(shí)的安全問(wèn)題 [J]．鍋爐壓力容器安全技術(shù)，2 003，（3）：34.

[21] 成德芳．一起有機(jī)熱載體鍋爐尾部余熱鍋爐的爆炸事故 [J]．中國(guó)特種設(shè)備安全，2012，28（8）：58-59.

[22] 魏振江，葛新．由熱載體爐燃爆想到超溫應(yīng)急措施 [J]．中國(guó)特種設(shè)備安全，2009，25（9）：49-51.

[23] 濮劍虹．熱載體爐油氣分離器爆裂的預(yù)防 [J]．工業(yè)鍋爐，2 004，（0 6）：49-51.

[24] 劉景新，趙斌，趙靜．影響有機(jī)熱載體爐安全性的因素分析 [J]．工業(yè)爐，2009，（2）：25-27.

[25] 楊笑峰，王泓．一起有機(jī)熱載體鍋爐事故分析 [J]．鍋爐壓力容器安全技術(shù)，1999，15（6）：26-27.

[26] 張文斌．一起有機(jī)熱載體爐發(fā)生嚴(yán)重火災(zāi)的原因分析 [J]．中國(guó)鍋爐壓力容器安全，1998，14（4）: 29-30.

[27] 陳棋．有機(jī)熱載體爐爆管事故分析及預(yù)防措施[J].能源與環(huán)境，2 015，（0 2）：108-109.

[28] 董一真，許建國(guó)．一起因停電導(dǎo)致的有機(jī)熱載體鍋爐爆管事故分析 [J].工業(yè)鍋爐，2 014，（3）：57-59.

[29] 鐘金華．一起導(dǎo)熱油鍋爐爆管的原因分析 [J].質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究，2 014，（1）：36-37+57.

[30] 熊文?。疁\談?dòng)袡C(jī)熱載體鍋爐爆管事故分析 [J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2 014，（24）：45.

[31] 徐瑞紅.淺淡導(dǎo)熱油品質(zhì)尋導(dǎo)熱油爐安全運(yùn)行的影響 [J]．科技視界，2012，（28）：278-279.

[32] 李春．有機(jī)熱載體爐的爆管原因及對(duì)策 [J]．現(xiàn)代企業(yè)文化，2 010，（27）：140-141.

[33] 楊榮華．一臺(tái)有機(jī)熱載體鍋爐爆管事故分析 [J].化工裝備技術(shù)，2 011，（6）：27-28+31.

[34] 吳初軍．淺談某有機(jī)熱載體爐—爐內(nèi)泄漏起火事故的原因分析 [J]．城市建設(shè)與商業(yè)網(wǎng)點(diǎn)，2009，（17）：356-357.

[35] 張海田．一起有機(jī)熱載體爐爆管事故的原因分析[J]．工業(yè)鍋爐，2007，（3）：51-58.

[36] 岳勇，沈建強(qiáng)．有機(jī)熱載體鍋爐安全選用及安裝質(zhì)量探討 [J]．工業(yè)安全與環(huán)保，2006，（7）：51-53.

[37] 周英，汪開華，陳明．導(dǎo)熱油品質(zhì)對(duì)有機(jī)熱載體鍋爐安全運(yùn)行的影響 [J]．中國(guó)鍋爐壓力容器安全，2004，2 0（0 5）：34-37.

[38] 馬建兵．一臺(tái)小型有機(jī)熱載體爐盤管破裂引發(fā)火災(zāi)事故的檢驗(yàn)及分析 [J]．江蘇鍋爐，1999，（3）：29-30.

[39] 黃傳水，單新民．有機(jī)熱載體氣相爐爆管燃燒事故分析 [J]．中國(guó)鍋爐壓力容器安全，2000，16（5）：52.

[40] 張文斌．一起有機(jī)熱載體鍋爐發(fā)生爆管事故的原因分析[J].中國(guó)鍋爐壓力容器安全，1999，15（2）: 40-41.

[41] 丁 輝．對(duì)兩起燒穿油爐管子事故的剖析 [J]．熱載體加熱技術(shù)，2 002，（1）：18.

[42] 沈美華，郭鐵剛．一起導(dǎo)熱油鍋爐房燃燒事故分析 [J]．特種設(shè)備安全技術(shù)，2015，31（4）：6-7.

[43] 葉劍文，向小勇，楊柳彬，等．有機(jī)熱載體爐系統(tǒng)噴油著火事故分析與應(yīng)對(duì)措施 [J]．工業(yè)鍋爐，2015，（4）：56-59.

[44] 馬括．一起有機(jī)熱載體鍋爐事故原因分析 [J]．特種設(shè)備安全技術(shù)，2 008，（2）：16.

[45] 黃就，吳兆輝，林行素．有機(jī)熱載體爐爐墻事故及處理措施 [J]．特種設(shè)備安全技術(shù)，2010，（3）：48-50.

Statistics and Analysis of Safety Accident Cases of Organic Heat Transfer Fluids Boilers

Zhanye Yusheng1，2Yao Ligang1
(1. School of Mechanical Engineering and Automation, Fuzhou University Fuzhou 350108)
(2. Xiamen Special Equipment Inspection Institute Xiamen 361004)

In this dissertation, the conduct inductive analysis on the current safety condition, and safety accident cases of China's organic heat transfer fuids boilers with the relevant information collected during the past 10 years was carried out. We categorized the root cause factors including human, equipment, environment and management. By summarizing the major reasons and characteristics of organic heat transfer fluids boiler safety accident cases, it helped to fnd theoretical and practical foundation to effectively prevent organic heat transfer fuids boiler safety accidents in the future.

Organic heat transfer fuids boiler Safety Accidents Statistics Analysis

X933.2

B

1673-257X(2017)02-0045-05

10.3969/j.issn.1673-257X.2017.02.013

詹葉玉生(1965～)，男，碩士，高級(jí)工程師，從事承壓類特種設(shè)備檢驗(yàn)檢測(cè)及研究工作。

2016-04-29）