燃气锅炉停炉期间煤气爆炸事故

　　1事故概述

　　某公司有2台20t/h锅炉，正常情况下，1台生产，1台备用。发生煤气爆炸的是2#炉，该炉1963年投产，为原苏联产单锅筒纵置式，链条锅炉，以原煤为主要燃料，掺烧少量焦炉煤气，在炉膛两侧各装煤气燃烧器一个，锅炉房布置示意图见图1示。

图 1 锅 炉 房 布 置  示 意 图

　　2000年5月25日16时10分，2#炉正常停炉。(该炉计划于7月中旬大修)a6月12日司炉工对2只煤气燃烧器进行了清理，6月20日9时20分该炉发生煤气爆炸。当时，1“炉正在运行，在锅炉操作室内有司炉工2人，仪表工2人，20炉汽包层有钳工3人，电焊工1人(4人正准备安装汽包水位表摄像头支架)。爆炸致使2#炉02800x11000mm的麻石水膜除尘器倒塌，麻石四处飞散，最远的达巧m，除尘器出口蜗壳损坏，锅炉尾部烟道的部分砖墙倒塌，其余砖墙多处松动开裂，炉墙防爆门炸开，引风机外壳损坏，锅炉房玻璃窗震碎。爆炸后，2，炉南侧煤气燃烧器仍在燃烧，火焰1m多长，后人工予以熄灭。事发当日，即开始对2#炉煤气爆炸后带来的不安全因素进行了整改。这起事故没有造成任何人身伤害，相邻的1“炉未受影响仍正常运行，2，炉炉墙拆除、除尘器大修、除尘器出口蜗壳更新、引风机更换均在该炉原大修计划之内，拆下的麻石绝大部分仍可使用，所以这起爆炸事故没有造成多少直接经济损失。爆炸使该炉大修比原计划提前3周进行。

　　2事故原因分析

　　由事故基本情况可以断定，这是一起炉膛、烟道及除尘器焦炉煤气爆炸事故。焦炉煤气的主要成分是H2,CO,CH4,C02,N2，其中各单一可燃气体在空气中的爆炸极限见表１。

表 1 可 燃 气 体 的 爆 炸 极 限

 　　从表1可见，Hz,CO,CHa均为易燃易爆气体，焦炉煤气是由上述气体组成的混合气体。混合气体在空气中的爆炸极限取决于各单一气体的爆炸极限及各组分气体所占的比例。一般而言，焦炉煤气在空气中的爆炸上限为30%，下限为5%。可见焦炉煤气在空气中的爆炸范围极宽，如果设备维护管理不到位或操作不当，炉膛及烟道内极易形成爆燃气体，一旦达到着火温度或遇上明火即发生空间爆炸。由于2"炉南侧煤气阀门泄漏，加上烟囱的自然抽吸作用，致使大量泄漏的煤气被抽吸到炉膛、尾部烟道及除尘器，形成爆炸气体，是这起事故的主要原因。煤气阀门泄漏有以下几种可能:

　　(1)煤气阀门本身关不严:煤气爆炸后，南侧煤气燃烧器仍有较长火焰。后通过人工关阀门，火自动熄灭，说明该阀门能关严。这种可能性被排除。

　　(2)停炉时阀门未关到位:根据爆炸后南侧煤气搬烧器仍有」。多长的火焰，可以肯定如果阀门未关到位，当时锅炉停不下来;另外，6月12日司炉工对燃烧器进行清扫，未发现漏煤气。这种可能性也被排除。

　　(3)停炉后阀门被司炉工误动作:停炉后煤气阀门关闭，单独一人需用全力拉动操作链条才能打开阀门，而正常燃烧调整，操作煤气阀所需力量很小。事发后事故调查组成员去现场对上述情况已做验证。所以这种可能性存在但较小。

　　(4)其他非工作人员动此阀门:以往曾发生过炉排片被盗，及在锅炉大修期间，曾有外来拾荒者拉过煤气阀门的链条(锅炉大修前煤气阀门阀后上盲板)。据此可推测这种可能性存在。

　　爆炸气体引爆的几种可能性:

　　(1)电焊造成的火源引爆煤气:煤气爆炸时，4名检修人员正准备作业而没有作业，电焊机电源还没有送上，这种可能性被排除。

　　(2)有人抽烟或乱扔烟头使煤气引爆:这种情况不存在，理由有两点:其一，当时现场2"炉汽包层有3名钳工，1名电焊工，其他接近炉体区域无人，4人8时45分进人现场，9时20分发生了煤气爆炸，排除了4人一进人现场就扔烟头或正在抽烟的可能;其二，如果4人中有人正准备抽烟，刚开始打火，引爆煤气，则打火者必定被烧着，而当时4人均完好无损，所以这种可能性也被排除。

　　(3)金属物体撞击产生火花使煤气引爆:发生煤气爆炸时，4名检修人员已将检修用的钢板、角钢、工具等摆放到位，准备工作已经做好，一名检修人员在通往电焊机室(准备送电源)的途中，其余3人在等待。所以这种可能性也被排除。

　　(4)1’炉炉膛正压向外喷火使煤气引爆:锅炉运行炉膛负压正常值为一20Pa一40Pa。事后将1#炉6月20日9时5分至9时25分时段内(即2"炉煤气爆炸时段)的炉膛负压曲线图调出来观察。由曲线图可知，9时5分至9时18分1#炉炉膛负压稳定在一IOPa,9时18分至9时25分，1口炉炉膛负

　　压逐渐增至一47Pa。据此，可排除1#炉正压造成的火源。

　　(5)焦炉煤气达到着火温度:着火温度与可燃气体的浓度、压力等有关，焦炉煤气的着火温度一般在300℃一50090I')。如图2所示:距2#炉最近的可疑热源是22"蒸汽母管。22"蒸汽母管保温采用的是石棉板外部覆盖一层镀锌铁皮，2#炉蒸汽隔绝阀采用的是复合硅酸盐涂料保温。而A处由于距离很短(约50mm)，管道保温在此处存在漏洞，正对人孔门处有裸管。此裸管处外壁温度约3509037090，而人孔门是微开的，可以猜想煤气由人孔门泄出后遇上A处裸管部分着火，引起煤气爆炸。据事故发生后现场勘查可知，A处有燃烧痕迹，裸露在镀锌铁皮外的石棉板被烧焦，而炉体附近其它地方无着火迹象，这也证明了上述推测的正确性。

图 2 着 火 点 示 意 图
　　综合以上分析认为，这起事故发生的原因是:　2"炉南侧煤气阀门被非操作人员打开或被司炉工误操作，致使大量泄漏的煤气进人炉膛、尾部烟道及除尘器，形成爆炸气体，爆炸气体遇A处达到着火温度自燃引爆。

　　2"炉南侧煤气阀门被打开是发生这起事故的主要原因。司炉工事前在炉体附近曾闻到煤气味，但警惕性不高，没有引起重视，错失了避免事故发生的机会，且在交接班及班中检查不细，未能及时发现2#炉南侧煤气阀被打开，对这起事故负直接责任;停运锅炉安全管理制度不完善，存在管理上的薄弱环节，管理部门对这起事故负有管理责任。

　　3预防措施

　　这起爆炸事故发生在该锅炉大修之前，且在停炉期间，虽然没有造成任何人身伤害，也没有影响生产，直接经济损失不大，但是暴露出锅炉设备管理上的问题。为了防止再次发生类似事故，应采取以下措施:

　　(1)2"炉南、北两侧各只有1个煤气阀，(1"炉两侧各有2个煤气阀)，应在2"炉煤气阀后再各装1个煤气阀(见图1中所示)以确保短期停炉或压火时，煤气被切断。

　　(2)加强对锅炉设备的维护管理，确保各安全附件(如安全阀、水位表、压力表、防爆门等)，重要阀门(如煤气阀、再循环阀、排污阀、给水阀等)及重要表计完好灵敏，安全可靠。每班进行检查确认，班班交接。此次煤气爆炸，正是由于煤气阀被人打开而未被及时发现引起的，而在煤气爆炸时，炉膛防爆门及时动作，瞬时泄压，减轻了爆炸对炉墙的损坏.，这个经验教训我们应该好好总结。

　　(3)加强对停运锅炉的管理，锅炉停炉时间较长时，在煤气二次阀阀后上盲板，确保煤气被有效隔离。同时，相应修改锅炉停炉操作规程。

　　(4)配制CO报警仪，在锅炉房内装一个固定式CO报警仪。

　　(5)加强锅炉安全运行知识和煤气安全知识教育学习，提高职工判断、处理事故的能力;严格执行《锅炉操作规程》和《煤气操作规程》，避免操作不当引发事故。

　　(6)加强治安管理，将锅炉房北大门锁上，外来人员进人锅炉现场予以登记，施工单位进人锅炉现场施工前，按要求办理好有登记手续。

　　(7)采取其它必要措施(如加大经济责任制考核力度，加强职工思想政治工作等)，增强职工的责任感，消除不安全因素。