鑄鐵造紙烘缸爆炸事故分析及防范對策

毛春燕*

（廣東省特種設備檢測研究院東莞檢測院）

0 引言

鑄鐵造紙烘缸是造紙生產線烘干過程的主要設備，一般由分別鑄造成型的兩端缸蓋及空心缸體組裝而成。缸體外徑多為1 000～3 000 mm，主體材質多為灰鑄鐵，常用牌號為HT250，烘缸實物如圖1所示。因其具有造價低、耐磨性好、熱導率與熱容量大等優良性能而被廣泛應用于造紙行業。蒸汽一般通過壓力管道輸送至烘缸內部，通過蒸汽熱量的傳導將運行在烘缸外側的紙張烘干燙光。依據《固定式壓力容器安全技術監察規程》[1]規定，結合烘缸結構與使用參數及介質特性，一般將其劃歸為一類壓力容器，按照用途則應劃分為換熱壓力容器。

圖1 鑄鐵烘缸實物

當前，國內鑄鐵烘缸的數量約占造紙行業壓力容器總數量的2/3，鑄鐵烘缸是造紙產業中的關鍵裝備。近年來，烘缸爆炸事故仍偶有發生，往往會造成人員傷亡、生產線停產等事故，給造紙企業帶來嚴重損失。依據《特種設備安全監察條例》規定，發生烘缸爆炸情形的，即為較大事故。為了系統性分析爆炸事故的特征與原因，筆者通過檢索相關資料，查閱了我國2000年至2019年期間發生的13起烘缸爆炸事故[2-5]，對該13起事故進行了統計與分析，并針對性地提出了烘缸事故的預防措施。

1 爆炸事故統計與分析

1.1 爆炸事故總體概況

對檢索到的13起鑄鐵烘缸爆炸事故進行統計后發現，爆炸事故涉及8省13市，合計造成了22人死亡，16人受傷。最嚴重的是2007年江蘇徐州發生的烘缸爆炸事故，該起事故造成的死亡人數多達4人。

1.2 根據事故發生年份分析

對納入本文統計范圍的事故發生年份進行統計，結果表明13起事故主要發生在2014年（含當年）以前，事故數量為11起。但是在2005年先后共發生了3起烘缸爆炸事故，該年度是涉及的統計年份中事故次數最多的1年。最近的一起烘缸爆炸事故則發生于2019年12月10日，該事故導致2人死亡，1人受傷。

2014年3月6日，原質檢總局特種設備局發布《2014年特種設備安全監察與節能監管工作要點》，將烘缸列為需要開展專項治理的事故易發設備；2016年6月30日，原質檢總局特種設備局發布《質檢總局特種設備局關于加強高風險鍋爐壓力容器安全監察工作的通知》，將烘缸納入高風險鍋爐壓力容器范圍。相關文件發布并落實后，各級特種設備安全監管部門對烘缸設備開展了較大力度的專項隱患排查治理，近年來，烘缸爆炸事故發生頻次顯著降低。

1.3 根據事故單位共性隱患分析

查閱13起事故資料后發現，某些安全隱患在大部分涉事企業中都存在，屬于典型的共性隱患，具體分析如下：

（1）烘缸未辦理使用登記，未對烘缸進行定期檢驗，10起事故中明確存在該隱患。

（2）烘缸配套壓力管道存在設計、安裝隱患，包括未裝設安全閥與減壓閥、安全附件超期未校驗、安全閥整定壓力與烘缸工作壓力不匹配等，7起事故中明確存在該隱患。

（3）作業人員未持證上崗，6起事故中明確存在該隱患。2019年2月，國家市場監督管理總局發布了《市場監管總局關于特種設備行政許可有關事項的公告》，對特種設備作業人員項目進行了精簡整合，固定式壓力容器操作不用再單獨取證。

（4）烘缸超壓使用，6起事故中明確存在該隱患。

1.4 根據事故主要原因分析

查閱13起事故資料后發現，事故主要原因集中表現在以下幾個方面：

（1）爆炸烘缸在投用前或使用中存在不同類別的本體安全隱患，相應事故數為8起，具體隱患包括：筒體內側存在整圈異常凹槽；烘缸表面存在線性補孔、鑄造缺陷；筒體端部螺栓通孔處因碰撞產生微裂紋；內件脫落或鑄造裂紋；烘缸筒體材質、厚度、結構不符合要求等。

（2）爆炸烘缸在使用中存在超壓、超溫使用情形，相應事故數量為4起，且往往同時存在未裝設安全閥、減壓閥或安全附件超期未校驗等隱患。

（3） 烘缸內件脫落導致烘缸爆炸。值得注意的是，另1起事故中烘缸內部戽斗脫落并直接造成烘缸爆炸。經調查確認，該烘缸由虹吸管承擔疏水功能，建議烘缸使用單位將實際使用中不再承擔疏水功能的戽斗拆除。

以上事故原因直觀地反映出未經登記、未經定期檢驗、使用維護不當的烘缸，在任由其隱患繼續發展的情況下，必然會發生烘缸爆炸事故。

1.5 其他原因分析

本文所述事故中，2起事故明確存在烘缸超設計使用年限使用且未經檢驗或安全評估的隱患。《固定式壓力容器安全技術監察規程》中7.1.7條對達到設計使用年限的烘缸進行了詳細的規定，相關使用單位應嚴格遵照安全技術規范的要求來處理。

2 事故防范及控制對策

2.1 安全監管部門

（1）提高安全監察隊伍能力和素質

通過集中開展專項學習培訓、執法檢查現場培訓等形式，提高安全監管的針對性和有效性，提升基層特種設備監管人員的履職能力和業務水平。

（2）加大法律法規的宣傳力度

各級特種設備監管部門要對烘缸使用單位加大特種設備相關法律法規的宣傳力度，敦促企業全面落實特種設備使用登記與定期檢驗，對未辦理使用登記、未經檢驗就使用的特種設備，要堅決依法查處。

（3）確定重點企業，加大檢查力度

應對烘缸使用單位安全生產狀況進行整體評估，針對不同風險等級的企業，實行差異化、精準化動態監管，確定年度重點檢查對象，集中力量，采取突擊檢查、雙隨機抽查等方式，對重點企業開展專項執法檢查。重點排查整治未辦理使用登記、未定期檢驗的烘缸，檢查全員安全教育培訓、應急演練等情況[6-8]。

2.2 檢驗機構

（1）烘缸檢驗人員要認真按照特種設備安全技術規范及標準要求實施檢驗，鑄鐵烘缸與常規焊制的金屬壓力容器特征差異較大（烘缸通過鑄造制成，本體無焊縫結構，鑄鐵材質具有脆性特征，鑄鐵材質壁厚測定不易等），建議檢驗人員制定具有針對性的檢驗方案。在檢驗過程中，檢驗人員應重點檢查烘缸供汽管線是否僅用流量調節裝置來控制供汽壓力、是否配備與烘缸工作壓力匹配的減壓閥和安全閥、是否存在安全附件失靈及超期未校驗等問題，客觀、公正、及時出具檢驗報告。對于使用年限超過20 a或超過設計使用年限的鑄鐵烘缸，應綜合考慮其歷史檢驗情況及使用、管理、維修等情況，結合現場檢驗實際實施硬度抽檢、聲發射抽檢或耐壓試驗抽檢等。

（2）對檢驗中發現的嚴重事故隱患，檢驗人員須及時告知被檢驗單位，并報告當地特種設備安全監察機構并經監察機構。堅決杜絕未經定期檢驗或檢驗不合格的特種設備繼續使用等非法違法行為。

2.3 生產單位

烘缸的生產（包括設計、制造、安裝、改造、修理）單位應當具備相關條件，并經負責特種設備安全監督管理的部門許可，方可從事生產活動。烘缸制造過程需經特種設備檢驗機構進行監督檢驗，未經監督檢驗或者監督檢驗不合格的烘缸，不得出廠或者交付使用。在安裝環節，烘缸配套的壓力管道需配備與烘缸工作壓力匹配的減壓閥和安全閥。在用烘缸如需改造或重大修理時，應按照規范的要求告知當地特種設備安全監管部門并經檢驗機構監督檢驗。

2.4 使用單位

（1）應采購取得許可生產并且經檢驗合格的烘缸，不得采購超過設計使用年限、已經報廢的烘缸，更不應購買狀況不明的二手烘缸。進口的烘缸應當符合國內規范的相關要求。

（2）在投入使用前或者投入使用后30日內，使用單位應當向特種設備所在地的特種設備安全監管部門申請辦理使用登記。

（3）按照TSG 08—2017《特種設備使用管理規則》[9]建立安全技術檔案、安全管理制度和具有針對性的操作規程，組織烘缸操作人員進行系統性的培訓，并加強對安全管理人員和作業人員的安全警示教育工作。

（4）根據烘缸特點和使用狀況對烘缸進行周期性的維護保養，要對安全附件的配備情況和設備運行參數進行重點檢查，注意檢查疏水是否暢通，對發現的異常情況應及時處理并且記錄，保證在用烘缸始終處于正常使用狀態。嚴禁對烘缸進行補焊，當其需要維修時，應委托具備相應資質的單位進行維修。

（5）在烘缸定期檢驗有效期屆滿的1個月前，應向檢驗機構提出定期檢驗申請，并且做好相關準備工作，嚴禁為快速降溫而對烘缸進行急冷處理，不得使用未經定期檢驗或檢驗不合格的烘缸。

（6）烘缸擬停用1 a以上的，應按照《特種設備使用管理規則》做好相關措施，包括采取有效的保護措施、設置停用標志、告知登記機關等。如需重新啟用烘缸，使用單位應按規則要求落實相關檢查、啟用手續及檢驗工作。

（7）對存在事故隱患，無改造、修理價值的，或者達到安全技術規范規定的報廢期限的烘缸，應當及時予以報廢，產權單位應當采取必要措施來消除該烘缸的使用功能。

（8）制定烘缸事故應急預案，適時開展烘缸事故應急演練，并且做好記錄。

（9）使用單位要落實烘缸及其配套壓力管道的年度檢查工作，落實安全附件及儀表的定期校驗與檢定工作，貫徹落實特種設備隱患自查自糾方針，加強事故隱患可控性管理。

（10）達到設計使用年限的鑄鐵烘缸，如果要繼續使用，使用單位應按照規范要求委托有資質的特種設備檢驗機構對其進行檢驗，必要時進行安全評估（合于使用評價），經過烘缸使用單位的主要負責人批準后，辦理烘缸使用登記證書變更，方可繼續使用。

3 結論

近年來，烘缸爆炸事故發生頻次顯著減少，但烘缸爆炸事故仍偶有發生。通過本文事故分析可見，爆炸事故中往往隱藏著相似的共性安全隱患，包括烘缸辦理使用登記、未經定期檢驗、超壓使用、存在制造缺陷、配套壓力管道存在設計或安裝隱患等。為了減少烘缸事故，特種設備安全監管部門、檢驗機構、生產單位及使用單位應立足本身職責，共同維護特種設備安全。