一、鍋爐爆炸事故的現(xiàn)象 鍋爐爆炸是指鍋筒或爐膽因強(qiáng)度不足突然發(fā)生破裂時(shí) ,鍋內(nèi)有一定壓力的飽和蒸汽和飽和水從破裂口迅速?zèng)_出 , 其 容積在瞬間迅速膨脹 , 并釋放出大量的熱能 , 隨即轉(zhuǎn)化為破 壞能量極大的動(dòng)能 , 立即擴(kuò)大破裂口 , 其壓力瞬時(shí)降至外界 大氣壓力的物理過程。
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鍋爐爆炸是瞬時(shí)完成的物理過程 , 可以將這一過程看做是絕熱膨脹做功的過程。根據(jù)熱力學(xué)定律和計(jì)算公式 , 對已 發(fā)生的各種鍋爐的爆炸計(jì)算表明 , 鍋爐爆炸所產(chǎn)生的破壞力 ,即爆炸時(shí)鍋爐所釋放的能量與鍋爐的容積有關(guān) , 與破裂前鍋 爐的參數(shù) , 如壓力、汽與水的比例有關(guān)。鍋爐的容積愈大、壓 力愈高 , 其爆炸的威力愈大 ; 鍋爐水容積的比例愈大 , 其爆 炸的威力也愈大。因此 , 相同容積和壓力的熱水鍋爐的爆炸 威力要比蒸汽鍋爐的爆炸威力大。
二、鍋爐爆炸的原因
1. 超壓。因運(yùn)行壓力超過鍋爐最高許可工作壓力 , 鋼板 ( 管 ) 應(yīng)力增高超過極限值 , 同時(shí)安全閥失靈 ( 安全閥銹死打 不開 , 或安全閥人口裝有盲板 ), 未能釋放出壓力而發(fā)生破裂。
2. 過熱。鋼板 ( 管 ) 的工作溫度超過極限值 , 不能承受 額定壓力而破裂。這主要是由于嚴(yán)重缺水或受熱面水垢太厚等造成的。
3. 腐蝕。鋼板 ( 管 ) 內(nèi)外表面腐蝕減薄 , 強(qiáng)度顯著降低 ,
不能承受額定壓力而破裂。
4. 裂紋和起槽。在長期運(yùn)行中因操作不當(dāng) , 使鍋爐驟冷 驟熱 , 或者負(fù)荷波動(dòng)頻繁 , 鋼板承受交變應(yīng)力 , 產(chǎn)生疲勞裂 紋或形成起槽而開裂。
5. 先天性缺陷。設(shè)計(jì)時(shí)采用不合理結(jié)構(gòu) , 強(qiáng)度計(jì)算錯(cuò)誤 , 用材不當(dāng)或材料有缺陷 , 制造、安裝及修理的加工工藝不好 , 特 別是焊接質(zhì)量不合格等隱患 , 在使用中擴(kuò)展 , 導(dǎo)致鍋爐爆炸。
三、鍋爐爆炸的特征
鍋爐爆炸時(shí) , 大量的汽水從裂口處急速?zèng)_出 , 由于具有 很高的速度 , 當(dāng)與空氣或地面接觸后 , 便產(chǎn)生了巨大的反作用力而獲得動(dòng)能 , 使鍋爐騰空而起 , 或者朝反作用力的方向運(yùn)動(dòng)。這與炮彈或噴氣式飛機(jī)被尾部強(qiáng)大的氣流推動(dòng)向前的 道理是一樣的。
立式鍋爐的爆炸部位 , 大多發(fā)生在鍋殼及爐膽與下腳的 連接處。這是因?yàn)橄履_部位最易積水垢和被腐蝕 , 特別是當(dāng) 采用不合理的角焊連接時(shí) , 由于承受彎曲應(yīng)力 , 更容易從焊 縫處撕裂。如果操作不慎 , 造成嚴(yán)重缺水 , 則爆破部位常在 爐排以上的爐膽處。因此 , 立式鍋殼鍋爐爆炸時(shí) , 汽水向下噴射 , 從而推動(dòng)鍋爐向上騰空而起 , 直沖房頂。
當(dāng)臥式鍋爐的封頭 ( 或管板 ) 與鍋殼連接處采用不合理的 角焊時(shí) , 其破口多發(fā)生在焊縫處。當(dāng)臥式鍋爐爐膛火焰直接燒鍋殼時(shí) , 如因水質(zhì)不良 , 造成其底部結(jié)成厚垢或沉積過多水 渣 , 鍋殼前下部嚴(yán)重過熱 , 其破口多發(fā)生在此處。因此 , 臥式鍋 爐爆炸時(shí) , 汽水向前或向后噴射 , 推動(dòng)鍋爐做平行飛動(dòng)。
鍋爐爆炸時(shí)所放出的能量 , 其中很小一部分消耗在撕裂 鍋爐鋼板 , 拉斷固定鍋爐的地腳螺栓和與鍋爐連接的各種汽 水管道 , 將鍋爐整體或碎塊拋離原地 ; 大部分的能量在空氣 中產(chǎn)生沖擊波 , 破壞周圍的設(shè)備和建筑物。
四、防止鍋爐爆炸的措施
為了杜絕鍋爐發(fā)生爆炸事故 , 除了要對鍋爐正確設(shè)計(jì)和選材 , 確保制造和安裝質(zhì)量 , 以及進(jìn)行定期檢驗(yàn) , 保持設(shè)備 完好外 , 在運(yùn)行中還要特別做好以下幾項(xiàng)工作。
1. 防止超壓
(1) 保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定 , 防止驟然降低負(fù)荷 , 導(dǎo)致汽壓上升。
(2) 保持安全閥靈敏可靠 , 防止安全閥失靈。應(yīng)每隔一 定時(shí)間人工排放一次 , 并且定期做自動(dòng)排汽試驗(yàn)。如發(fā)現(xiàn)動(dòng)作呆滯 , 必須及時(shí)修復(fù)。
(3) 定期校驗(yàn)壓力表 , 確保壓力表指示準(zhǔn)確。如發(fā)現(xiàn)不準(zhǔn)確或動(dòng)作不正常 , 必須及時(shí)調(diào)換。
2. 防止過熱
(1) 防止缺水�？刂扑辉谡Ｋ� , 經(jīng)常沖洗水位 , 定期維護(hù)檢查水位警報(bào)裝置或超溫警報(bào)裝置。
(2) 防止積垢。正確使用水處理設(shè)備 , 保持爐水質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。認(rèn)真進(jìn)行排污 , 及時(shí)清除水垢、水渣。
3. 防止腐蝕
因爐因水制宜采取有效的水處理和除氧措施 , 保證給水和爐水質(zhì)量合格。加強(qiáng)鍋內(nèi)停爐保養(yǎng)工作 , 及時(shí)清除煙灰 , 涂 用防銹油漆 , 保持爐內(nèi)干燥。
4. 防止裂紋和起槽
保持燃燒穩(wěn)定 , 防止鍋爐驟冷驟熱。加強(qiáng)對封頭扳邊等應(yīng)力集中部位的檢查 , 一旦發(fā)現(xiàn)裂紋和起槽必須及時(shí)修理。
5. 杜絕先天性缺陷
采用合理的設(shè)計(jì) , 保證制造、安裝的質(zhì)量。嚴(yán)格把好修理改造鍋爐的審查和技術(shù)檢驗(yàn)關(guān)。
五、土暖氣鍋爐爆炸事故
隨著城鄉(xiāng)人民生活水平的提高 , 取暖的條件也在不斷改善 , 城市里一般采用集中供熱或?qū)Ｓ脽崴仩t供熱的方式。但 也有用土暖氣取暖的 , 農(nóng)村已有不少家庭改變以前用火坑、火 爐、火墻取暖的方式 , 而采用土暖氣取暖。所謂土暖氣 , 就 是用一個(gè)帶水套的火爐 ( 俗稱土鍋爐 ) 帶動(dòng)暖氣片散熱 , 一 般都是一家一戶用 , 個(gè)別小工廠也有采用的。近幾年來 , 一 些使用單位或使用者 , 對土暖氣的安全知識不了解 , 盲目使 用土暖氣 , 導(dǎo)致土暖氣鍋爐經(jīng)常發(fā)生爆炸 , 人員傷亡事故屢 屢發(fā)生 , 造成了很大的損失。
1. 土鍋爐爆炸的原因
(1) 膨脹水箱下部的膨脹管上錯(cuò)裝了閥門。水箱敞口的士暖氣正常運(yùn)行時(shí) , 水被加熱 , 體積膨脹 , 膨脹的水進(jìn)入水 箱 , 因水箱是敞口的 , 所以系統(tǒng)不承壓 , 因而很安全。如果 在膨脹管上錯(cuò)裝了閥門 , 且閥門關(guān)閉 , 就使系統(tǒng)中被加熱的水無法膨脹 , 致使系統(tǒng)承壓 , 造成土鍋爐爆炸。這種事故發(fā) 生很多 , 有的是剛安裝完 , 在試運(yùn)行時(shí) , 就發(fā)生爆炸。
(2) 鍋爐本身被凍結(jié)。土鍋爐被凍結(jié)的原因有的是因天 氣冷防寒不好 , 有的是因人長時(shí)間離開而停用土鍋爐 ( 春節(jié) 期間 , 放假元人看管 ) 。土鍋爐被凍結(jié)后 , 操作人員如沒發(fā)現(xiàn) 就燒火 , 會(huì)使鍋爐中的水汽化 , 但因管路堵塞 , 水不流通 , 使 鍋爐承壓而爆炸。
2. 防止土鍋爐爆炸的措施
(1) 不要在膨脹管上安裝閥門 , 已經(jīng)安裝的要拆除 p 暫 時(shí)拆不了的 , 要將閥門打開 , 把手輪卸下 , 待將來再拆除 , 以 確保系統(tǒng)敞口。
(2) 不要使系統(tǒng)凍結(jié)。如人要長期離開取暖鍋爐 , 應(yīng)把 系統(tǒng)中水放掉 , 或采取其他防凍措施。如果已經(jīng)發(fā)生凍結(jié)應(yīng)設(shè)法先把冰化開 , 再點(diǎn)爐 , 千萬不要盲目點(diǎn)火。
(3) 在鍋爐上加裝爆破片。因某種原因致使鍋爐承壓超過允許壓力時(shí)安裝在鍋爐上的爆破片破裂 , 噴出蒸汽和水 , 使 鍋爐壓力降為零 , 保護(hù)人身財(cái)產(chǎn)安全。
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