一起锅筒鼓包事故的分析原因及预防措施

一起锅筒鼓包事故的分析原因及预防措施摘要分析了一起工业锅炉鼓包事故，提出了锅炉水处理及运行中对锅炉科学管理的重要性。

关键词锅炉水处理；锅炉排污；锅炉水垢；鼓包；开裂
中图分类号tk22 文献标识码a 文章编号1674-6708（2012）64-0048-02
锅炉是生产蒸汽或热水的换热设备，它已日益广泛地应用于现代工业、宾馆及人们生活，以满足人们生产和生活的需要。

而在锅炉使用过程中，受多方面因素的影响，会产生水垢。

水垢的形成不仅浪费大量的能量，还会危及锅炉的安全运行[1]。

2012年2月3日，龙岩市某家纸品厂一台dzg4-1.25-wⅱ，2006年8月制造，并于2007年6月投入使用，设计压力为1.25mpa，额定出力为4t/h，温度为193℃。

当班司炉工在运行中打开炉门加煤时，发现锅筒底部冒着白烟，初步判断锅炉漏水事故，立即采取紧急停炉措施，并将事故报告相关部门。

1 停炉检验概况
1.1 宏观检查
待锅炉冷却后，炉膛煤渣清理干净，打开人手孔进行检验，发现：a锅炉水位线以下水垢1.0mm～4.0mm，锅筒及集箱底部积存较多垢渣（见图1）；b锅筒底部（鼓包后边缘第一道环缝1 030mm）鼓包开裂漏水，范围330mm（纵）×350mm（环），最高鼓出高度45mm
（见图2），并有一条纵向穿透性裂缝长度26mm。

1.2 硬度检测
对锅筒正常区域硬度检测，硬度值为152hb；对鼓包区域硬度检测，硬度值为125hb，由经验公式求得鼓包处抗拉强度σb =3.45×112=431.25mpa，鼓包区域比正常母材硬度下降了17.76%，明显是局部长时间高温造成的。

1.3 金相分析
浸蚀，放大400倍浸蚀，放大400倍
分别对锅筒鼓包靠近裂纹处（图3）和锅筒其他完好处（图4）作金相组织分析，发现鼓包裂纹处金相组织为铁素体加珠光体，其中珠光体中碳化物已经析出并聚集于晶界，已经出现球化，球化级别达到4级。

在锅筒其他完好处金相组织为铁素体加珠光体，珠光体形态完好。

由于珠光体中碳化物的聚集与球化过程是通过碳化物的溶解，碳原子在固溶体中的扩散以及由ɑ一固溶体中析出碳化物的过程。

试验表明，球化后钢材的室温强度、高温强度、持久强度和硬度都会有不同程度的降低．特别是当碳化物扩散分布到铁素体晶界上时。

即达到完全球化程度后，还会致使冲击韧性急剧下降。

如果球化后还伴有裂纹、蠕变、石墨化等缺陷时其危害性更大。

1.4 分析检验结果
通过宏观检查、硬度检测和金相分析，结合上述检验项目的分
析检验结果，按照我国锅炉定期检验规则》中的相关规定，承压部件变形在合理范围内时可以进行保留监控，当超过规定范围内时必须及时进行修理，对锅炉采取复位、更换，或是挖补等修理措施。

锅炉承压部件变形的规定范围为：锅炉筒体变形高度在原有直径的1.5%以内，同时应小于20mm。

由于该锅炉筒体变形高度已经超过20mm（实际为45mm），因此必须立刻对锅炉采取挖补措施进行修理。

2 运行情况分析
锅炉运行期间，给水直接采用周边的河水，所采用的河水不仅水质不稳定，含有胶体物质、溶解性杂质、悬浮物等杂质杂物。

在雨季还会混有大量的泥砂，因此锅炉运行中极易产生泥砂垢和混合垢，仅仅借助水池对河水进行初步的沉淀处理，而没有采取有效的锅外水处理措施，水质不能满足工业锅炉用水的要求，产生了大量的锅炉水垢。

另外，司炉工在锅炉运行期间，一直向锅炉给水箱中投加一定量的碱性除垢剂，却仅仅三天排污一次，没能按照相关标准、规定排污，没有有效清垢，造成水垢不断堆积的状况。

3 原因分析
由于在锅炉运行期间，没能采取有效的水处理措施，尤其是加药措施，使得锅炉水碱度与ph值超出正常范围，锅炉内部产生大量水垢、泥砂垢、混合垢，这些水垢等杂物在锅炉运行过程中不断脱落，而操作人员不按照规定定期、有效的排污，锅炉停炉时也没有采取人工除垢的措施，最终水垢堆积到锅炉筒体底部，影响锅炉
传热，使温度不断升高，超过金属耐温限度，导致金属蠕变，并在锅炉压力作用下出现鼓包、穿孔、开裂现象。

具体来讲，此起锅炉鼓包事故的原因包括以下三点：第一，由于给水采用多泥砂、杂质的河水，且仅用水池作沉淀处理，没有采用锅外水处理措施，缺少对锅炉运行状况、水质分析化验等方面的检查和记录，也没有专业安排水处理人员负责给水方面的工作，导致给水质量没能得到保证；第二，操作工排污工作做的不全面、不彻底，仅仅依靠三天一次的频率进行排污根本无法保证水质，致使锅炉炉水碱度与ph值超出正常限度，产生大量水垢；第三，管理人员错误的使用除垢剂，将除垢剂的用法与防垢剂混为一谈，由于加入除垢剂后锅炉内的水垢脱落，水垢沉积在底部，影响锅炉内部的传热（水垢导热系数与钢板导热系数相比仅为几十分之一），热量无法继续传递，由于锅炉底部温度极高，得不到有效的冷却导致锅炉壁温升高，最终使锅炉金属在升温与压力的双重作用下出现鼓包变形，穿孔、开裂。

4 预防此类事故的措施
首先，企业必须强化锅炉管理，进一步完善安全管理制度，健全岗位、巡回检查、设备维护保养、水质管理、事故处理等制度，保证制度的严格执行和有效落实，提高管理、操作人员的自身素质。

其次，避免锅炉水垢的大量产生，在做好给水处理的基础上，定时排污，采用合理的排污措施，并结合锅炉运行情况进行洗炉。

再次，司炉工需要注意观察锅炉的运行情况，及时发现、解决异常问题，以免隐患最终酿成事故，控制不良影响免于进一步的扩大。

最后，需要加装钠离子水处理设备，对锅炉水侧定期做化学清洗，加强司炉人员的教育和培训，按照专人担任水质化验员，从设备、人员、技术、措施等各个方面保证锅炉的安全、稳定运行。

5 结论
综上所述，作为受压设备，锅炉在高温、高压的环境下工作，一旦烟气灰尘、水中杂质过多，对锅炉造成侵蚀，或是管理、操作不当，极易引导事故，不仅影响正常生产，甚至可能危及现场设备、人员的安全，造成极为恶劣的后果。

所以，管理、操作等人员必须加深对锅炉管理的重视，严格遵守管理、操作制度和规程，做好维护保养工作，为锅炉的安全、稳定、经济运行提供保障。

参考文献
[1]辽宁省质量技术监督局锅炉压力容器监察处编.司炉工读本.4版.北京：中国劳动社会保障出版社，2001.
[2]刘波.关于加强锅炉安全管理的几点建议[j].黑龙江科技信息，2007(14).
[3]吕建华.关于加强锅炉停炉保养安全管理的几点建议[j].黑龙江生态工程职业学院学报，2008(4).。