一起立式蒸汽鍋爐爆炸事故的原因分析

劉升鵬

摘? 要：針對一起立式蒸汽鍋爐爆炸事故，采用宏觀檢查、硬度檢測、金相分析等方法，得出缺水后補水是這起鍋爐爆炸事故的直接原因。

關鍵詞：立式蒸汽鍋爐; 鍋爐爆炸; 缺水 ;事故分析

1事故概況

岳陽某米粉廠使用型號為LSG0.5-0.7-AII的立式燃煤蒸汽鍋爐，額定蒸發量0.5t/h，額定壓力為0.7MPa，額定蒸汽溫度為170℃，制造日期2008年12月10日。2019年10月8日，也是國慶節后復工的第一天，該鍋爐于下午15時40分許發生爆炸，強烈的沖擊力使半徑10米內房屋轟然倒塌，遠處住戶玻璃被震碎，鍋爐封頭被炸飛到30米遠的田地并沖塌了飛行路徑的一面墻。事故導致1人重傷，2人輕傷，重傷者經縣人民醫院搶救無效死亡。

2檢驗與分析

該鍋爐為立式燃煤工業鍋爐，從受壓元件變形情況判斷，爐膽受外壓向內凹陷，筒體受內壓被炸散到四周，可初步判斷該鍋爐是缺水、超壓導熱的水汽空間爆炸。為具體分析其爆炸原因，以下采用了宏觀檢查、硬度測定、金相分析等檢驗檢測手段。

2.1宏觀檢查

該鍋爐筒體沿著上部與封頭的環焊縫和下部與下腳圈的環焊縫被撕裂炸開，四散在廢墟堆上。圓筒形的鍋爐爐膽變形扭曲被壓癟，相應的爐膽內側的橫水管也被擠壓。U形下腳圈因受到內壓作用而呈十字形變形鼓包（見圖1），鍋爐上的安全閥、壓力表、水位計等安全附件被埋在倒塌的磚塊下面。鍋爐如果發生缺水情況，金屬會因為換熱減少而超溫，導致鍋爐金屬材料強度大幅下降，受壓力作用發生變形。該鍋爐爐膽和U形下腳圈發生如此大的塑性變形而沒有開裂，可判斷該鍋爐有超溫現象。

2.2硬度測定

通過對現場受壓元件硬度測定，測定位置見圖2，測定數據見表1。

從硬度檢測數據看，鍋爐下腳圈和爐膽下部硬度明顯高于封頭，而該鍋爐下腳圈、爐膽、封頭所用金屬材料皆為20g，爐膽下部受熱輻射最強，推測其金屬有淬火現象，有鍋爐缺水再補水的情況。

2.3金相分析

經對鍋爐封頭、爐膽受壓元件進行金相分析，浸蝕劑為4%硝酸酒精溶液，金相組織見圖4和圖5。

對以上金相組織進行分析可知，圖4珠光體區域中的碳化物仍然呈片狀，未發生球化。圖5中珠光體形態消失，晶內碳化物顯著減少，組織為鐵素體加碳化物;粗大的碳化物在晶界呈鏈狀分布，達5級球化。由此可判斷該鍋爐有長期超溫現象。

3 事故分析

通過宏觀檢查和金相分析可知該鍋爐有長期超溫現象，通過對周邊相關人員走訪調查得知，司爐工在早上補水啟爐產汽之后便去生產米粉，沒能持續監視鍋爐水位?？赏茢喑鲥仩t長期處于缺水狀態，金屬材料超溫。通過硬度檢測可知金屬材料有淬火現象。鍋爐缺水狀態下，金屬壁溫迅速升高，此時進行補水操作，給水進入鍋爐接觸熾熱金屬的瞬間全部汽化，鍋爐瞬時嚴重超壓，焊縫被撕裂，儲存的高能量瞬時釋放，鍋爐發生爆炸。鍋爐缺水時盲目補水是這起鍋爐爆炸事故的直接原因。

該鍋爐自投用以來，未經安裝告知、未經檢驗、未辦理使用登記，使用單位使用管理不規范，司爐人員無證，沒有經過上崗培訓。鍋爐沒有配備水位聯鎖保護裝置，安全附件超期未校，多重因素導致了悲劇的發生。

4結語

缺水、超壓為立式蒸汽鍋爐發生爆炸事故的主要原因。因此監察機構應加強鍋爐安裝使用監督管理，使用單位應嚴格遵守《中國特種設備安全法》，完善特種設備使用管理制度，作業人員經培訓、考試合格持證上崗，履行崗位責任。

參考文獻

[1]特種設備安全監察局.市場監管總局關于2020年全國特種設備安全狀況的通告[EB/OL].2021-03-15.

[2]吳兵兵.一起立式水管鍋爐爆炸事故原因分析[J].裝備制造技術，2017（02）：248-249+254.

[3]常偃波，耿亞鴿.對一起立式水管鍋爐爆炸事故的原因分析[J].中國新技術新產品.2011（20）：247-248.

[4]DL/T674-1999火電廠用20號鋼珠光體球化評級標準[S].