一起鍋爐筒體鼓包事故原因分析
一、事故概況
2004年8月,一印染企業一臺新裝投用才一年的DZL4-1.25型鏈條鍋爐,在停爐檢查中,發現鍋筒底部爐膛高溫區出現一鼓包。鼓包長510mm、寬340mm、峰高70mm,呈不規則橢球形鼓起。這是一起嚴重的鍋爐損壞事故,所幸在檢查中被發現,沒有造成一起鍋爐安全事故。事故發生后,使用單位緊急向鍋爐生產單位求援,鍋爐生產單位察看現場后,發現問題嚴重,要求使用單位向當地特種設備安全監察機構報告。當地特種設備安全監察部門接到報告后,立即請鍋爐檢驗檢驗單位參加現場檢驗,并采取了一系列措施。
二、現場檢驗情況
這臺鍋爐是2003年6月出廠,2003年7月安裝投用的,是由一家有相應的鍋爐制造許可證的鍋爐制造單位制造,鍋爐出廠資料齊全。安裝單位沒有安裝資質,安裝資料也沒有,未辦理使用登記證,從未檢驗過。鍋爐水處理設備沒有,當地沒有自來水,鍋爐所使用的水是從廠內一水井用水泵打入儲水塔,由儲水塔直接供給鍋爐。鍋爐使用單位沒有水質化驗設備,從未進行過水質分析。鍋爐操作工沒有特種設備作業人員上崗證。檢驗人員現場檢驗主要受壓元件沒有發現裂紋、起槽、泄露、磨損等缺陷,水冷壁管用錘擊檢查,有水垢存在,未見明顯變形。鍋筒底部離鍋筒第二條環焊縫200mm處有一上述鼓包,鼓包形狀、位置見下圖。
檢驗發現鍋筒內鍋筒壁、火管外壁水垢明顯,鍋筒底部有大量白色泥漿狀物質,去除泥漿狀物質后,底部鼓包處水垢厚度達10mm。檢驗發現集箱排污管通,集箱有水垢,厚度在3mm左右。鍋筒排污管拆開后發現全部堵塞。其余檢驗項目沒有發現明顯問題。
三、事故原因分析
這臺投用才一年的鍋爐,發生這樣嚴重的設備損壞事故,原因有以下幾個方面:
1、鍋爐沒有水質處理裝置,供水水質差,水質從不化驗,鍋筒底部嚴重結垢,是造成鍋筒鼓包的直接原因。這臺鍋爐按照《工業鍋爐水質》GB1576-2001的規定應該設置鍋外水處理設備,而用戶為了節省費用沒有配備。因當地是沒有通自來水的農村,企業自己挖井取水,印染企業用水量大,鍋爐用水雖經水塔沉淀,但還是帶入了懸浮物、泥沙等可見雜質,這在下雨天更嚴重。當地的地下水硬度較高,事故化驗時為0.085mmol/L。這樣的水質直接進入鍋爐肯定要產生水垢。鍋爐只采用單一的鍋內加藥處理,鍋水也從不化驗,鍋內加藥沒有指導依據,鍋爐操作人員不知道何時加藥,應加多少藥,只能憑估計進行鍋內加藥。通過詢問鍋爐操作工,得知鍋內加藥處理后,并不是及時排污,這在某種程度上使得加藥后從鍋筒壁和煙管外壁脫落的水垢掉入鍋筒底部,因沒有及時排污而沉積在鍋筒底部,加重了鍋筒底部的水垢厚度。水中的一些泥沙等雜質也沉淀在鍋筒底部,大量水垢的存在和泥沙的沉積造成鍋筒底部傳熱熱阻大,傳熱差,鍋爐底部的高溫區段金屬過熱,發生蠕變,金屬強度顯著降低,金屬過熱變形,形成了事故中的鼓包。