一起蒸壓釜爆炸事故原因分析

席 凈 劉 璞（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院商丘分院，河南 商丘 476000）

一起蒸壓釜爆炸事故原因分析

席 凈 劉 璞
（河南省鍋爐壓力容器安全檢測研究院商丘分院，河南 商丘 476000）

本文對一臺蒸壓釜爆炸事故進行調查和分析，論證其快開門安全連鎖裝置對快開門壓力容器的重要性。

蒸壓釜；安全連鎖裝置；違規操作；爆炸事故

蒸壓釜是一種快開門式壓力容器，主要用于加氣混凝土砌塊、混凝土管樁、灰砂磚、煤灰磚等建筑材料的蒸壓養護。近年來該類設備出現的安全事故較多。其爆炸事故約占國內壓力容器爆炸事故的1/4左右，而安全連鎖裝置失效，操作工誤操作引起的爆炸事故占絕大多數。快開門壓力容器的安全性不容樂觀。

1 事故基本概況

2010年1月19日，商丘市豐源建材有限公司蒸壓釜發生爆炸。釜蓋與釜體脫離，釜蓋沖破公司外墻向東飛向平原路，砸斷了一根電線桿。釜內加氣磚飛出，將公司墻外平原路上一輛白色奧拓車和依維柯客車玻璃砸壞，現場還有幾輛不同程度受損的出租車。爆炸產生的巨大反沖力將釜體向后移位10m，將廠房內的兩個進料斗砸壞。釜體支座全部損壞，附屬接管全部撕裂斷開。事故當場造成2人死亡，4人受傷，場面慘不忍睹。

2 蒸壓釜基本情況

設備為江蘇某制造廠生產的編號為F3-215（1#釜），設計壓力為1.4MPa，設計溫度為197℃。工作壓力為1.0MPa，于1999年制造的蒸壓釜。

2009年，本單位根據使用單位申請，對該容器進行了首次全面檢驗，宏觀檢驗，壁厚測定，磁粉檢測均未發現異常，在安全附件檢驗中發現該蒸壓釜的主蒸汽進口采用手動截止閥控制，只要打開截止閥，釜蓋在任意位置均能進汽并升壓；釜體未安裝壓力控制開關（或壓力測試開關），采用手動變速箱旋轉啟閉釜蓋，蒸壓釜內有一定壓力時，可以手動打開釜蓋；未設置同步報警功能，出現誤操作時不能及時報警。即該容器的快開門安全聯鎖裝置已失效。不符合TSG R0004—2009《固定式壓力容器安全技術監察規程》第3.20條的規定：快開門式壓力容器應當具有足以下要求的安全聯鎖功能：（1）當快開門達到預定關閉部位，方能升壓運行；（2）當壓力容器的內部壓力完全釋放，方能打開快開門。檢驗時當場出具了“特種設備檢驗意見通知書”，書面告知其快開門安全連鎖裝置需整改合格后，蒸壓釜方可運行。

3 事故原因分析

2010年1月19日設備發生事故，經現場勘查發現：（1）從已炸飛的釜蓋和向后移位的釜體檢查來看，現場沒有發現本體主要受壓部件材料斷裂失效現象，蒸壓釜內介質為蒸汽和加氣塊，都不是易燃介質，不可能形成爆炸濃度。（2）從當值操作工的實際操作加氣磚的過程和蒸壓釜當時的承壓分析，蒸壓釜的正常工作壓力為1.0MPa，爆炸事故發生在升壓過程中（壓力升至0.4MPa 時），是在正常供汽情況下，在額定壓力范圍內，安全閥完好并未排氣。（3）釜體法蘭和釜蓋法蘭各有36個釜齒上有明顯壓傷塑性變形的痕跡，寬度僅為3～5mm。且均在釜齒最先嚙合處。可以判斷事故的原因是釜齒未完全嚙合到位，在一定的壓力下致使釜門脫開。

經過現場問詢更加肯定了原因：2010年1月18日17時左右，蒸壓釜操作工呂某在裝完3#釜后又給1#蒸壓釜裝上磚坯，合上釜門后，在釜門未達到預定關閉狀態、沒有插安全栓的情況下，就開始向釜體內進汽。1月19日早上6點多，呂某關上1#釜進氣閥，后離開操作崗位，劉某（無特殊工種操作證，已死亡）開始替崗。19日上午9時30分左右，1#蒸壓釜前釜門在內壓的作用下釜門發生旋轉脫離嚙合。

由于釜門未關閉到位，而使蒸汽的正壓力分解成為軸向力和沿釜體圓周方向的分力，錯位越大圓周方向的分力就越大，使釜蓋轉動的力就越大 ，在有足夠轉動力矩的情況下1#釜的釜蓋發生轉動。根據現場勘查的情況看，1#釜體法蘭和釜蓋法蘭各有36個釜齒上有明顯壓傷塑性變形的痕跡，寬度僅為3～5mm。也就是說爆炸前70mm長的釜齒嚙合長度僅為3～5mm。根據前面所做的受力分析，在壓力約0.4MPa的內壓作用下，釜齒的變形超過最大承受能力時，造成釜蓋滑脫釀成了這起事故。據現場的人員反映，先聽到很短的一陣蒸汽泄漏聲，隨后就發生爆炸，這是釜蓋滑脫前因釜齒的變形，密封失效泄漏所致。

綜上所述：（1）操作工呂某在關合釜門時，未按照操作規程規定把釜門關閉到預定位置，在未達到完全嚙合狀態、未插上安全栓的情況下，就開始向釜內進汽，操作工呂某違規操作是造成事故的直接原因。（2）該蒸壓釜快開門安全連鎖裝置損壞失效，釜門未達到預定關閉位置就可以進氣升壓。無法限制操作人員的誤操作。造成這個事故的主要原因。（3）公司未落實專人檢查和定時巡回檢查制度的規定，管理制度不完善，部分操作人員未經培訓就上崗操作，對檢驗提出的問題整改不徹底就偷偷使用。是此次事故的另一主要原因。

結語

經質檢總局、各地方質監局、檢驗檢測單位多次的專項檢查和整治，蒸壓釜快開門安全聯鎖裝置的重要性已得到各級部門、使用單位的重視。但是由于蒸壓釜使用環境惡劣，造成快開門安全連鎖保護裝置損壞、失效時有發生。仍有較多數量的蒸壓釜安全連鎖裝置不符合規定。如果不加注意就有可能會導致爆炸事故的出現。通過本文的案例分析可以看出，快開門安全連鎖裝置完好，靈活有效是快開門壓力容器安全運行的重要保證，在操作人員出現誤操作（1）余壓開門；（2）未完全嚙合進氣）時，能夠警示操作人員，修正自己的操作。使用單位應定期維護，操作人員持證上崗；檢驗單位應把快開門安全連鎖裝置的檢驗做為重點，嚴把質量關。保證設備在更加安全的環境下運行。

[1]國家質量監督檢驗檢疫總局.固定式壓力容器安全技術監察規程[M].北京：新華出版社， 2009.

[2]國家質量技術監督局.壓力容器安全技術監察規程[M].北京：中國勞動社會保障出版社， 1999.

[3]胡兆吉，黃克敏，劉興林.在用快開門式壓力容器的失效事故分析及其預防對策[J].化工裝備技術，2000，21（06）：15-18 .

TQ052

A