一起工業(yè)鍋爐缺水干燒事故分析

張文斌 鮑穎群 晏榮華

（浙江省特種設備檢驗研究院 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

（浙江省特種設備檢驗研究院 杭州 310020）

針對一起燃油工業(yè)鍋爐缺水干燒事故，通過對現場發(fā)現的問題進行分析，發(fā)生事故的主要原因為：給水泵軸承機械故障卡死，低水位連鎖保護動作無法進水；傳感型水位計選用和安裝位置錯誤，極低水位電極棒結垢失靈；未安裝極低水位遮斷器；司爐工長時間脫崗。結合實際應用和工作經驗，提出了防止類似事故的建議和相關措施，對鍋爐安全運行具有實際意義。

工業(yè)鍋爐 缺水干燒 事故

在鍋爐實際運行中，絕大多數缺水事故上因司爐人員疏忽大意、對水位監(jiān)視不夠造成的，鍋爐使用單位和管理人員應當高度重視[1]。根據TSG G0001—2012《鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》，蒸汽鍋爐應當裝設高、低水位報警，額定蒸發(fā)量≥2t/h的鍋爐，還應當裝設低水位連鎖保護裝置。應提高設備的完好率，保證鍋爐的安全運行，減少事故的發(fā)生。

1 事故概況

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

圖1 爐膽干燒變形

事故發(fā)生后，各方人員對鍋爐圖紙設計文件、鍋爐產品監(jiān)檢合格證書、安裝監(jiān)督檢驗證書、使用登記證、定期檢驗報告和運行記錄進行檢查。該鍋爐安裝和使用登記符合TSG G0001—2012《鍋爐安全技術監(jiān)察規(guī)程》、GB 50273—2009《鍋爐安裝工程施工及驗收規(guī)范》、《特種設備安全法》要求，事故現場檢驗發(fā)現如下問題：

1）鍋爐給水泵軸承存在機械故障，卡死損壞，已經拆卸下來，如圖2所示。現場未見給水泵保養(yǎng)維護記錄。

圖2 發(fā)生機械故障的給水泵

2）把水位計電極筒體內的鍋水放凈后，對4根電極與筒體外殼的電阻進行測量，測量發(fā)現：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3#低水位電極發(fā)出水位低信號時，給水自動控制系統(tǒng)啟動給水泵進水。測量發(fā)現：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。就上在筒體內沒有水的時候，傳遞給燃燒自動控制系統(tǒng)一個錯誤的信息——“有水”，故燃燒機繼續(xù)燃燒，直到把爐膽燒損變形。

圖3 1#、2#、3#電極電阻測量

圖4 4#電極電阻測量

3）原管道儀表閥門設計圖中，水位連通器φ108×4.5mm，高度1046mm，排污管內徑20mm，水位連通器內安裝4根電極，長度分別為549 mm/569mm/649mm/669mm。水位連通器設計、制造在鍋筒內，但事故鍋爐的水位連通器內未安裝4根長電極，只安裝了一只閥門隔斷，如圖5所示。而在傳感型水位計小筒體內安裝了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。現場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，水位計沖洗不勤，水位計內有污泥堆積。

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

2 原因分析

1）自動給水泵日常維護保養(yǎng)缺失，以致給水泵發(fā)生軸承卡死機械故障。當鍋爐低水位連鎖保護裝置動作，即達到低水位（3#水位電極顯示缺水）給水自動控制系統(tǒng)指令給水泵給鍋爐進水時，給水泵無法進水。這上造成這次事故的直接原因。

2）傳感型水位計選用和安裝位置錯誤，電極棒結垢失靈。小筒體相對水位連通器空間要小，水位計沖洗困難，不利于排污；水處理工作不符合要求，水位計沖洗不勤，以致出現水位計內堆積污泥。電極棒結垢致使電阻增大，不能傳遞電信號，導致爐內水位達到極低水位時不能停火保護，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，利用導電度不同的原理，當水位降低至極限值時，會立刻停止燃燒器的工作，同時發(fā)出報警。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，導致把爐膽燒損變形。

4）司爐工長時間脫崗，不能及時發(fā)現異常現象，以致失去當自控失靈后人工關閉燃燒機的機會。

3 結束語

針對此次鍋爐缺水干燒事故，總結主要原因為：給水泵軸承機械故障卡死，低水位連鎖保護動作無法進水；傳感型水位計選用和安裝位置錯誤，極低水位電極棒結垢失靈；未安裝極低水位遮斷器；司爐工長時間脫崗。對于此次事故，使用單位負主要責任，供貨方負連帶責任。使用單位應重視落實《特種設備安全法》第三十四條“特種設備使用單位應當建立崗位責任、隱患治理、應急救援等安全管理制度，制定操作規(guī)程，保證特種設備安全運行。”

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

2）根據《特種設備安全法》第四十四條“鍋爐使用單位應當按照安全技術規(guī)范的要求進行鍋爐水（介）質處理，并接受特種設備檢驗機構的定期檢驗。”鍋爐使用中每班定期排污，定期清理水位報警控制系統(tǒng)電極棒端頭，減少電極棒結垢失靈故障。

3）定期對鍋爐的自動給水裝置、高低水位報警裝置進行冷態(tài)和熱態(tài)試驗，保證自動控制裝置的可靠運行。

4）鍋爐設計、安裝和改造必須嚴格按照規(guī)范要求，不要出現錯裝和漏裝現象。

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

6）建議加裝電導率控制器及自動排污閥，實現自動排污，保證水質。

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

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

[3] 查建國，孫成金．水位示控裝置電極棒結垢引起的鍋爐嚴重缺水事故[J]．中國特種設備安全，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)務管理部主任，高級工程師，從事鍋爐壓力容器檢驗檢測及管理工作。

2016-06-23）