安全工程师锅炉事故分析讲解

一、锅炉事故分类 锅炉运行中可能发生各种事故。根据事故严重程度的不同，通常将锅炉事故分为以下三类：

1.爆炸事故 锅炉主要受压元件―――锅筒（锅壳）、炉胆、管板、下脚圈及集箱等发生较大尺寸的破裂，瞬时释放大量介质和能量，造成爆炸。

2.重大事故 锅炉部件或元件严重损坏，被迫停止运行进行修理的事故，即强制停炉事故。这类事故有多种，不仅影响生产和生活，也会造成人员伤亡。

3.一般事故 锅炉运行中发生了故障或损坏，但情况不严重，不需要立即停止运行。

二、锅炉爆炸事故的常见情况

锅炉爆炸通常有以下三种情况：

1.超压引起的爆炸锅炉主要受压元件的介质压力超过了其允许计算压力[P]并达到爆破压力Pb，造成爆炸。

引起超压爆炸的原因有：安全阀、压力表等安全装置失灵；操作人员脱岗睡岗，放弃对设备的监控；关闭或关小出汽阀门造成锅炉“憋烧”；无承压能力的生活锅炉改作承压蒸汽锅炉。

防范这类爆炸的主要措施是加强教育和管理。

2.缺陷引起的爆炸 在未超压超载情况下，锅炉主要受压元件因产生裂纹、严重变形、腐蚀、组织变化等缺陷而导致爆炸。

这类爆炸涉及锅炉的设计、制造、安装、运行等各个环节，要防范这类爆炸，除确保上述环节无损于锅炉的性能与质量外，还应加强检验，及时发现并妥善处理各种缺陷。

3.严重缺水导致的爆炸 直接受火的锅炉筒体、封头、管板、炉胆等如严重缺水并突然加水，常会导致锅炉爆炸。

防范这类爆炸的主要措施是加强运行管理，避免缺水事故。万一发现锅炉严重缺水，必须立即停炉，不得加水。

三、锅炉重大事故简介 常见的锅炉重大事故如下表所示。其中缺水事故、满水事故、汽水共腾、过热器管损坏等系蒸汽锅炉事故。其余事故在蒸汽锅炉、热水锅炉中均可能发生。由于缺水事故、炉膛爆炸事故发生率高，后果严重，还要另外专门介绍。

缺水事故

水位表中水 位低于最低安 全水位、虚假水位或看不到水位，过热蒸汽温度及排烟温 度异常升高

水位表管 路及阀门堵塞 ；给水设备及管路故障；排污阀及放水阀泄露；炉管爆破；运行人员放弃监视

完善供水设备及 相关 管路附件加强运行管理

满水事故

水位表中水 位高于最高安 全水 位、虚假水位或看不到水位，过热 蒸汽温度降低，过热器内水击

水位表失 灵；给水自动调节器失灵；运行人员放弃监视

加强运行管理

汽水共腾

水位表内水位剧烈波动上升，过热汽温下降，过热器内水击

锅水水质恶化，含盐量及碱度过高；用汽负荷增加过快

严格进行水质化验、水质处理及锅炉排污操作

炉管（水冷壁、对流管束、烟管）爆破

有爆破声及喷汽声，水位、汽压显著下降，炉膛负压变为正压，排烟温度降低

管壁结垢；严重缺水；水循环故障；热膨胀受阻；腐蚀减薄；管材或焊接缺陷；吹灰不当；管内异物堵塞

从设计、制造、安装、运行、维护、检验各环节严格控制

过热器管损坏

过热器部位喷汽，给水流量明显大于蒸汽流量，烟气负压变为正压，排烟温度降低

过热器内结垢；蒸汽超温；热偏差过大；管内积水腐蚀；管材或焊接缺陷；管内异物；吹灰不当

从设计、制造、安装、运行、维护、检验各环节严格控制

省煤器管损坏

水位下降，给水流量大于蒸汽流量，省煤器部位有喷泄声，烟温降低

启动保护不当；外部低温硫腐蚀；内部氧腐蚀；烟气及飞灰磨损；管材及焊接缺陷

作好对省煤器的启动保护，防止内外部腐蚀及磨损
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炉膛爆炸

油炉、气炉、煤粉炉等的炉膛内爆燃而发出巨大声响、振动

点火前炉膛内有可燃物；突然灭火后炉膛内残存或送入可燃物；再次点火前未充分通风

防止燃烧器泄漏；点火前通风5至10分钟；点火时先送明火后投料；完善燃烧
锅炉缺水事故及其防范

在锅炉重大事故中，缺水事故是最常见的一种。我国多年的锅炉事故统计数据显示，缺水事故约占锅炉重大事故的50％左右。缺水事故常造成严重后果。对锅炉缺水事故必须给予足够的关注。

一、 锅炉中容水的特点

在蒸汽锅炉运行中，锅筒（锅壳）内容纳和维持一定的水量，可使蒸汽压力和锅炉水位相对稳定，也有利于锅炉自然循环和汽水分离，是锅炉安全运行的基本条件。锅炉中容水有以下特点：

1.锅炉中容水多少是相对于锅炉蒸发量而言的。比如锅炉中容纳有1吨水而中断供水，若锅炉蒸发量为1吨，则锅炉中的水1小时可蒸干；若锅炉蒸发量为10吨／小时，则锅炉中的水1／10小时即可蒸干。锅炉蒸发量越大对供水可靠性的要求越高。

2.锅炉是在密闭承压条件下容水的。锅炉水位不便显示，用水位表显示时有时不十分可靠；容水系统的任何破裂或泄漏都会影响水位的维持。

二、锅炉缺水现象及危害

锅炉运行中，水位表显示的水位低于最低安全水位线时，叫锅炉缺水。严重缺水时水位表内看不到水位；低水位警报装置发出低水位报警声响；有过热器的锅炉，过热蒸汽温度升高；给水流量不正常地小于蒸汽流量。

严重缺水会使锅炉蒸发受热面管子过热变形甚至被烧塌；管子胀口渗漏以致胀管脱落；受热面钢材过热或过烧，降低或丧失承载能力，管子爆破；炉墙损坏。处理不当时可能导致锅炉爆炸。

三、锅炉缺水的原因

1.运行人员疏忽大意，对水位监视不严；或运行人员脱岗睡岗，放弃对水位的监视；

2.水位警报装置和给水自动调节器失灵；

3.水位表汽、水连管堵塞，旋塞渗漏或其他原因形成虚假水位；

4.给水设备或给水管路发生故障，使供水减少或中断；

5.锅炉排污后，未关闭及未关严排污阀，或排污阀泄漏；

6.锅炉水冷壁、对流管束、省煤器管子或烟管爆破泄放水汽。

四、锅炉缺水的判断和处理

对容水量较大的小型锅炉，发现缺水时，可通过冲洗水位表“叫水”，判断是轻微缺水还是严重缺水。

“叫水”操作的步骤如下：

1.开启水位表放水旋塞；

2.关闭水位表汽旋塞；

3.关闭水位表放水旋塞。此时水位表内如有水位出现，则锅炉为轻微缺水，否则即为严重缺水。

锅炉轻微缺水时，可首先开启水位表汽旋塞，恢复水位表的正常运行，并减少燃料和送风，减弱燃烧，缓慢向锅炉上水，同时迅速查明锅炉缺水的原因。待锅炉水位逐渐恢复到最低安全水位线以上时，再增加

燃料和送风，恢复锅炉正常燃烧。

锅炉严重缺水时，不得给锅炉上水，因为此时锅炉有可能已干锅，锅炉金属可能处于过热或烧红状态，一旦加水就有爆炸危险。锅炉严重缺水时应按规定程序立即紧急停炉。

五、锅炉缺水事故的防范

1.锅炉运行人员持证上岗，并严格执行“锅炉运行操作规程”和“岗位责任制”；

2.新装、改造或检修后的锅炉，应检查水位表安装的位置是否正确，防止锅炉出现虚假水位；

3.为保证水位表指示正确，水位表的清洗检查工作每班至少应进行两次；

4.水位表的汽、水旋塞发现泄漏时，应及时修理，防止因水位表旋塞堵塞、泄漏等原因形成虚假水位；

5.妥善维护锅炉给水设备和管路阀门，保证锅炉可靠供水；

6.锅炉排污时，应严格监视水位下降的情况，排污后应关好排污阀。 
锅炉炉膛爆炸及其防范

锅炉炉膛爆炸是发生在锅炉炉膛及烟道中的爆燃现象，属化学性爆炸。常发生在燃气、燃油及燃煤粉的锅炉炉膛中。在发达国家，炉膛爆炸是最常见的锅炉重大事故。在我国，随着环保要求的提高和燃气、燃油锅炉的增多，炉膛爆炸事故在锅炉事故中的比例也在增加。炉膛爆炸常造成人员伤亡和重大经济损失，因而值得充分关注。

一、 炉膛爆炸的产生

锅炉炉膛是锅炉燃料燃烧的场所，在锅炉正常运行时，炉膛内充满火焰，燃料在连续、稳定地燃烧，此时一般不会发生“爆燃”即炉膛爆炸。实践表明，炉膛爆炸通常发生在锅炉点火期间及运行中炉膛灭火期间。

（一） 产生条件

1.无火炉膛内积存了可燃物（燃气、燃油或煤粉）与空气的混合物。

2.混合物中可燃物的浓度在爆炸范围之内：

轻柴油，爆炸范围为0.6％～6.5％（油蒸气在空气中的体积百分比）。

重油，爆炸范围为1.2％～6％（油蒸气在空气中的体积百分比）。

烟煤煤粉，爆炸下限为35克／立方米（煤粉在空气中的质量／体积浓度）。

3.有足够的点火能量。

（二）产生原因

1.在锅炉点火前，因阀门关闭不严或泄漏、操作失误、一次点火失败等情况，使燃气、燃油或煤粉

进入炉膛，而又未对炉膛进行吹扫或吹扫时间不够，在炉膛内留存有可燃物与空气的混合物，且浓度达到爆炸范围，点火即发生炉膛爆炸。

2.在锅炉运行中，因燃气、燃油压力或风压波动太大，引起脱火或者回火，造成炉膛局部或整个炉膛火焰熄灭，继续送入燃料时，空气与燃料形成的燃爆性混合物被加热或引燃，造成爆炸。

3.由于燃烧设备、控制系统设计制造缺陷或性能不佳，导致锅炉燃烧不良，在炉膛中未燃尽的可燃物聚积在炉膛、烟道的某些死角部位，与空气形成燃爆性混合物，被加热或引燃，造成爆炸。

二、炉膛爆炸的危害

发生炉膛爆炸时，爆炸压力因燃料种类、可燃性混合物体积等的不同而不同，一般不超过1MPa。对锅壳锅炉的金属炉膛―――炉胆，这样的爆炸压力不会造成严重损害，但与炉胆相连的炉门、烟气转向室、烟箱等会被冲开和损坏，并伤害近旁人员。对水管锅炉的砌筑炉膛，炉膛爆炸可使炉墙塌垮或开裂，锅炉水冷壁等受压部件变形移位甚至破裂，围绕炉膛设置的构架、楼梯、平台变形或损坏，并常造成人员伤亡。

炉膛爆炸对锅炉（特别是水管锅炉）的损害是大范围的，有时是很严重的。不仅需要强迫停炉，而且需要对锅炉进行较大投入、较长时间的修理维护，造成巨大的经济损失。

三、炉膛爆炸的预防

1.在锅炉点火前对锅炉的燃烧系统进行认真全面的检查，特别要检查燃烧器有无漏气、漏油现象。

2.在锅炉点火前对炉膛进行充分吹扫，开动引风机给锅炉通风5分钟～10分钟，没有风机的小型锅炉可自然通风5分钟～10分钟，以清除炉膛及烟道中的可燃物质。

3.点火时，应先送风，之后投入点燃火炬，最后送入燃料，即以火焰等待燃料，而不能先输入燃料再点火。

4.一次点火失败，需要重新点燃时，应重新通风吹扫，再按点火步骤进行点燃。

5.在锅炉运行中发现炉膛熄火，应立即切断对炉膛的燃料供应。待对炉膛进行通风吹扫后，再行点火。

6.锅炉正常停炉及紧急停炉，均必须先停止燃料供应，再停鼓风，最后停引风。

7.在锅炉运行中若发现燃烧不良，应充分重视，分析原因，改进燃烧设备或运行措施，完善燃烧，以防在炉膛及烟道内积存可燃物。

8.为降低炉膛爆炸的危害，在燃气、燃油及燃煤粉小型水管锅炉炉膛和烟道的容易爆燃部位，应设置防爆门。

四、控制和联锁保护装置

由于手工点火和人工监控难于保证准确无误，为防止炉膛爆炸，锅炉安全技术监察规程规定：“燃气、燃油锅炉及燃煤粉锅炉，应装设控制和联锁保护装置：点火程序控制装置；熄火保护装置；全部引风机断电时，自动切断全部送风和燃料供应的联锁装置；全部送风机断电时，自动切断全部燃料供应的联锁装置；燃气、燃油压力低于规定值时，自动切断燃气燃油供应的联锁装置。”

锅炉运行时，控制和联锁保护装置不得任意停用。联锁保护装置的电源应可靠保证。装设了联锁保护装置的锅炉，运行人员仍须对燃烧状况和仪表附件严加监控。