壓力容器蒸壓釜事故分析

唐嘉慶

【摘 要】眾所周知，蒸壓釜作為工業(yè)常用的一種大型壓力容器，它是加氣混凝土等生產(chǎn)設(shè)備中的核心部件，對其操作不當?shù)葧O易發(fā)生爆炸等重大的安全事故。因此，對壓力容器蒸壓釜的事故分析將顯得尤為重要。本文筆者將通過對蒸壓釜的簡單概述、蒸壓釜的常見事故分析兩個方面，對一起蒸壓釜爆炸事故進行簡單地研究，力爭為蒸壓釜的正規(guī)操作和企業(yè)的安全生產(chǎn)等問題作出些微薄貢獻。

【關(guān) 鍵 詞】蒸壓釜、大型壓力容器、常見事故、安全生產(chǎn)

【中圖分類號】 F407.4【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158（2013）07-0232-01

一.蒸壓釜概述

（一）蒸壓釜的簡介

蒸壓釜，又被稱為蒸養(yǎng)釜或是壓蒸釜，它是用于混凝土管樁、加氣混凝土砌塊等建筑型材料蒸壓護養(yǎng)的一種大型壓力容器，廣泛地應(yīng)用于重金屬冶煉、橡膠制品、醫(yī)藥甚至是航空航天工業(yè)等的壓力蒸養(yǎng)工藝中。

（二）蒸壓釜的性能與特點

蒸壓釜的性能包括：它采用鋼制臥式筒型的裝置；釜門結(jié)構(gòu)為活動快開門式，可以通過手搖減速機的方式進行啟動和關(guān)閉操作；其釜門的密封主要靠進口橡膠密封圈，密封性能極好；蒸壓釜中設(shè)有壓力表、安全閥、測溫元件以及疏水閥等必要的部件。

蒸壓釜的特點包括：蒸壓釜選用安鋼16MnR的容器專用板材；釜圈和釜門部位采用16Mn二級鍛打件；其減速機主要采用的是渦輪渦桿，具有電子聯(lián)鎖裝置、手搖減速機和手動聯(lián)鎖裝置的三重安全保護。

（三）蒸壓釜的主要技術(shù)參數(shù)

筆者這里將簡單介紹三種不同規(guī)格蒸壓釜的主要技術(shù)參數(shù)，詳細數(shù)據(jù)如下。①規(guī)格為φ2×21的蒸壓釜，其最高設(shè)計壓力為1.4Mpa，工作壓力1.3 Mpa，主要工作介質(zhì)為飽和水蒸汽，設(shè)計溫度為198.34℃，工作溫度為194.13℃；②規(guī)格為φ2.5×31.5的蒸壓釜，其最高設(shè)計壓力為1.6Mpa，工作壓力1.5 Mpa，主要工作介質(zhì)也為飽和水蒸汽，設(shè)計溫度為203℃，工作溫度為200℃；③規(guī)格為φ2.68×39的蒸壓釜，其最高設(shè)計壓力為1. 6Mpa，工作壓力1.5 Mpa，主要工作介質(zhì)為飽和水蒸汽，設(shè)計溫度為203℃，工作溫度為200℃（上述數(shù)據(jù)是以美國ASME和德國AD壓力容器等國際先進標準為規(guī)范的。）

二. 蒸壓釜常見事故分析

（一）蒸壓釜的定期檢查項目

通過實地調(diào)查分析，筆者對蒸壓釜的定期檢查項目總結(jié)如下。

其一，通過對蒸壓釜產(chǎn)品質(zhì)量說明書的分析，將其與蒸壓釜實際的工作狀況和運行記錄進行對比，同時以蒸壓釜主要技術(shù)參數(shù)為理論參照指標，查看蒸壓釜運行的正常與否，其技術(shù)參數(shù)參照上文所述數(shù)據(jù)即可。

其二，對蒸壓釜的細節(jié)檢查。首先檢查其釜體內(nèi)所有焊縫、熱影響區(qū)等位置是否有裂紋；其次檢查并記錄其釜內(nèi)軌道間的腐蝕狀況；然后檢查其內(nèi)壁是否有被鋼絲繩磨損產(chǎn)生的機械損傷等；再次檢查釜內(nèi)各個安全附件的安全性和靈敏度等；最后著重檢查蒸壓釜排水管線等排水部件是否處于正常狀態(tài)、觀察并記錄其運行過程中釜體排水的情況等。

（二）蒸壓釜常見事故的主要起因

其一，腐蝕問題。釜體腐蝕是由于材料與其周圍環(huán)境的作用而產(chǎn)生的一種惡化的材料損壞現(xiàn)象，目前，這種腐蝕已然成為阻礙蒸壓釜安全有序運行的最主要因素之一。概括而言，蒸壓釜的腐蝕主要包括有表面腐蝕、疲勞裂紋腐蝕以及應(yīng)力裂紋腐蝕等。其中，較為常見的就是表面腐蝕。表面腐蝕的產(chǎn)生是由于其釜體底部的冷凝水中腐蝕性電解液以及高溫時溶解數(shù)量增加的氧共同作用產(chǎn)生的，它是屬于濃縮型腐蝕性電解液中影響性較為嚴重的腐蝕問題之一。疲勞裂紋腐蝕的產(chǎn)生是由于腐蝕介質(zhì)和機械交變應(yīng)力二者共同作用產(chǎn)生的，這種腐蝕在釜壁溫度出現(xiàn)波動或是冷凝水位置產(chǎn)生波動時都極易發(fā)生。通常，在蒸壓釜的實際運行中，其腐蝕現(xiàn)象多是同時存在的，這就會使得蒸壓釜的腐蝕速率大大加快。

其二，快開門聯(lián)鎖裝置問題。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，在上世紀八十至九十年代期間，由于快開門聯(lián)鎖裝置問題而引發(fā)的壓力容器蒸壓釜爆炸事件占總壓力容器爆炸事件的三分之一。在2001年廣西容縣的蒸壓釜爆炸事件以及2003年佛山市水泥廠的蒸壓釜爆炸事故分別是由于蒸壓釜沒有安裝快開門聯(lián)鎖裝置和蒸壓釜快開門聯(lián)鎖裝置部分功能失效、不完善造成的。

其三，溫差應(yīng)力問題。蒸壓釜溫差應(yīng)力的產(chǎn)生是由于蒸壓釜運行過程中冷凝水沒有被完全排盡而產(chǎn)生的高達70-80℃的釜頂、底溫度差，這樣，由溫度差必然能夠產(chǎn)生一定的熱應(yīng)力。在熱應(yīng)力的影響之下，其釜底必然向上彎曲。

（三）蒸壓釜事故的對應(yīng)措施

其一，為了減輕蒸壓釜的腐蝕程度，在其運行過程中必須注意以下四個方面：盡可能地提高蒸壓釜中的蒸汽質(zhì)量，減少其中含氧量以減緩腐蝕速率；及時并徹底地清除其釜底的殘余料渣；對蒸壓釜的阻汽排水系統(tǒng)進行正確安裝和使用；在其釜底裝設(shè)液面計，以便技術(shù)人員實時掌握其釜底的液面情況并及時進行排污等操作。

其二，蒸壓釜上安裝的快開門聯(lián)鎖裝置必須嚴格遵照《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》（TSG R0004-2009）中的相關(guān)規(guī)定，具體要求如下：①快開門在到達預(yù)定關(guān)閉部位的同時才能夠進行升壓運行工作；②在完全釋放壓力容器內(nèi)部壓力的同時才能夠打開該壓力容器的快開門。這兩項是蒸壓釜快開門聯(lián)鎖裝置具備的重要安全連鎖功能。與此同時需注意的是在蒸壓釜檢查的過程中，務(wù)必檢查其熱態(tài)聯(lián)鎖裝置以及報警功能。

其三，為了避免蒸壓釜的溫差應(yīng)力問題，應(yīng)當盡量把釜體以及負荷的重量同時集中在多個支承點上，并盡量在蒸壓釜中裝設(shè)蒸汽分配管道，以便減輕其溫度不均的程度。

三. 蒸壓釜事故舉例

（一）事故簡介

2009年，佛山市一水泥廠蒸壓釜突發(fā)爆炸事故。釜蓋沖飛至44米開外，釜體支架完全損壞，釜體內(nèi)部部分管樁飛出10米之外，廠房立柱及橫梁等部位多處損毀，爆炸程度較為嚴重。

（二）事故分析與解決對策

經(jīng)過對爆炸現(xiàn)場的仔細勘察取證，總結(jié)此次事故的主要技術(shù)原因為：蒸壓釜的快開門聯(lián)鎖保護裝置的功能不夠完善，部分已經(jīng)失效；蒸壓釜的釜齒沒有完全地嚙合到位，使得其釜門完全脫開。當然，企業(yè)的管理部門也存在著不可推卸的責任，管理單位沒有充分認識到蒸壓釜的安全操作規(guī)范、定期檢查的必要性以及對安全事故的防范等。

為了防止此類惡性爆炸事故的發(fā)生，筆者認為在蒸壓釜的使用和運行過程中，應(yīng)當首先通過正規(guī)的驗收機構(gòu)的嚴格驗收之后才能夠投入運行；引用企業(yè)務(wù)必加強對包括蒸壓釜在內(nèi)的壓力容器的正確操作、安全意識、檢修意識等教育；其次，企業(yè)對蒸壓釜操作人員的選用上必須甄選出專業(yè)技術(shù)人員，并經(jīng)過企業(yè)內(nèi)部的嚴格考核之后方可上崗；最后，企業(yè)的管理層以及專業(yè)技術(shù)人員務(wù)必時時懷抱“防患于未然”的態(tài)度對待其實際運行中存在的所有問題，對可能存在的隱患都要堅決整改、力爭消除。

四.結(jié)束語

作為一種重要的壓力容器，蒸壓釜的安全、規(guī)范運行具有重大的社會和經(jīng)濟效益。企業(yè)應(yīng)當建立健全蒸壓釜的使用和管理規(guī)范，定期檢查、維修，嚴格要求操作規(guī)程，對企業(yè)員工進行定期的專業(yè)培訓，盡一切可能避免蒸壓釜的事故發(fā)生。只有這樣，才能對社會的安定、人民的生命財產(chǎn)安全以及企業(yè)的經(jīng)濟利益起到較為完善的保障作用。

參考文獻

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