一例民用采暖爐的爆炸原因分析

顏景林 張俊芳 李強 方少林

摘 要：民用采暖爐是冬天較為常見的采暖方式，而采暖爐的爆炸事故時有發生。本文對一例民用采暖爐的爆炸事故進行事故現場調查，通過對采暖爐的材料、安全防護要求等方面綜合分析，得出其爆炸原因。并從采暖爐的生產制造、安裝方式、使用情況等方面，提出采暖爐爆炸的預防措施。

關鍵詞：民用采暖爐；未焊透；爆破片

中圖分類號：X928.3 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）05-0212-02

民用采暖爐是指家庭或小型單位在冬季采暖時使用的水暖煤爐[1]。采暖爐價格較低，使用方便，是沒有集中供暖和不具備燃氣采暖條件的城鄉結合部和廣大的北方農村地區常見的采暖方式。然而民用采暖爐的爆炸事故時有發生。在北方某地區寒冬，用戶使用采暖爐半個小時后發生爆炸事故，造成人身傷亡。為了探明該采暖爐爆炸的原因，本文對其進行了綜合分析。

1 事故現場調查

涉案采暖爐安裝在小房間內，該房間緊臨客廳，安裝有玻璃窗，未見墻壁有保溫措施。現場發現采暖爐傾倒在地，爐體外殼背面的鋼板完全掀起，斷口沿側面焊縫處撕開，采暖爐內水套未見明顯變形（見圖1所示）。涉案采暖爐有多個對外連接管口，其中爐體左上方的管口為出水口，連接出水管；爐體下方的管口為回水口，連接回水管；其他管口已用金屬堵頭封住（見圖2所示）。現場查看出水管、回水管已與爐體脫落，部分散落在地上。出水管豎直管段連通大氣連通管，大氣連通管頂部安裝有排氣閥。回水管路安裝有循環泵，循環泵已散落在地上。膨脹水箱安裝在另一房間內，通過水管與采暖爐連接。

涉案采暖爐銘牌顯示“參考供暖面積120m2”，執行標準為“GB16154-2005”。銘牌上未見制造日期，銘牌及型號上未顯示額定供熱量或額定熱功率。查找采暖爐的宣傳冊得知其額定供熱量為14.0kW。

2 采暖爐的材料分析

依據GB 16154-2005《民用水暖煤爐通用技術條件》對采暖爐的水套、爐體的材料進行試驗分析。

2.1 尺寸檢測

對該采暖爐水套的鋼板厚度、水套夾層寬度進行測試，檢測結果見表1所示。可知采暖爐的鋼板厚度低于GB 16154-2005《民用水暖煤爐通用技術條件》標準中鋼板厚度要求的最小值3mm。

2.2 化學成分分析

該采暖爐的圖紙要求爐體材料應為Q235A。依據GB/T 4336-2016《碳素鋼和中低合金鋼火花源原子發射光譜分析方法（常規法）》對采暖爐外殼鋼板進行成分分析，檢測結果見表2所示。可知鋼板符合GB/T 700-2006《碳素結構鋼》對Q235A的要求。

2.3 焊接件檢查

依據GB/T6417.1-2005《金屬熔化焊接頭缺欠分類及說明》對采暖爐外殼鋼板的焊接件進行宏觀檢查，發現其焊縫存在未焊透（圖3所示），不符合GB 16154-2005《民用水暖煤爐通用技術條件》“5.5.2焊接件應平整、均勻，不得有燒穿、未焊透等缺陷。”要求。依據GB/T 13298-2015《金屬顯微組織檢驗方法》對焊縫進行金相組織分析，焊縫區組織存在魏氏組織，母材組織為鐵素體、珠光體組織（圖4所示）。

3 安全防護要求

本案中采暖爐未見安裝爆破片，預留安裝防爆閥的連接管位于采暖爐水套外表面下方位置，連接管的爐外出口被金屬堵頭封住（圖5所示）。對連接管的排放內徑進行測量，其內徑為12.67mm。

GB 16154-2005《民用水暖煤爐通用技術條件》對民用采暖爐的安裝和使用有強制和明確的要求：“民用水暖煤爐應裝設爆破片”。且爆破片應符合：“爆破壓力不得超過0.2MPa，排放內徑不小于25mm”和“爆破片裝在防爆閥體內，閥體通過連接管與水套連接，安裝在水套外表面上方位置”等要求，示意圖如圖6所示。由此可知，該采暖爐爆破片的位置設計和安裝均不符合國家標準要求，切排放內徑遠小于國家標準要求。

4 事故原因分析

事發時環境溫度較低，采暖爐處于封火停運狀態時，出、回水管以及安裝在出口管上方的大氣連通管等連接管道易發生水路凍結，致使采暖爐成為一個封閉系統。涉案采暖爐未見安裝爆破片，且預留放置防爆閥的連接管已用金屬堵頭封住。同時，爐體焊縫存在未焊透等缺陷，焊接鋼板厚度低于標準要求，降低了采暖爐水套的強度。以上原因導致在爐子加熱水套內水時，爐內壓力上升，而壓力無法釋放，導致采暖爐從焊縫處爆裂，造成事故的發生。

5 預防措施

采暖爐民用采暖爐的爆炸的常見原因是：循環管道凍結，使得采暖爐與采暖系統無法正常循環，不斷產生的蒸汽壓力使爐內壓力增加，最終導致采暖爐超壓爆炸[1]。采暖爐的生產制造、安裝方式、使用等環節的違規和疏忽，都可能導致采暖爐的爆炸，造成人身傷亡。

（1）采暖爐的生產、制造。采暖爐的生產廠家，應嚴格按照國家標準的要求，合理裝設爆破片等泄壓裝置。即使采暖爐由于循環管路凍結等原因在運行中超壓，采暖爐也可以通過防爆片的爆開，及時泄壓，避免采暖爐的爆炸。同時，采暖爐的材料，如鋼板厚度、焊接質量等均應符合標準要求。（2）采暖爐的安裝。民用采暖爐的安裝人員，應經過廠家的采暖爐安裝培訓，了解安裝不當造成的危險后果。大氣連通管、膨脹水箱與爐具之間的水管嚴禁安裝任何形式的閥門，更不能堵塞泄壓裝置。另外，應注意室外管道的保溫措施，以防循環管道凍結。（3）采暖爐的使用。使用采暖爐的用戶，應充分認真地學習采暖爐的正確使用方法，了解其使用的注意事項，認識到錯誤操作時采暖爐爆炸的危險性。嚴禁私自堵塞或損壞泄壓裝置，對采暖爐系統管道進行自行改建。

參考文獻

[1]尉志明.家用采暖爐的安全問題[J].中國特種設備安全，2001，（4）：62-63.