一起锅炉爆炸事故的分析

锅炉是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备，包括锅和炉两大部分。锅的原义是指在火上加热的盛水容器，炉是指燃烧燃料的场所，锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人们生活提供所需要的热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。通常将蒸汽锅炉简称为锅炉。

锅炉是特种设备中的一种，属于固定式承压类特种设备，由于该类特种设备内部介质为高温液体、气体，通过直接受热源加热，具有本体承压等特性，如果控制不当，一旦发生爆炸，会造成灾难性的事故。本期讲座邀请上海市特种设备监督检验技术研究院事故调查技术中心副主任李剑容以及侯少毅同志，为大家讲解一起锅炉爆炸事故案例。

一、关键词点击

1.锅炉

根据《特种设备安全监察条例》 （以下简称《条例》）第九十九条的定义，锅炉是指利用各种燃料、电或者其他能源，将所盛装的液体加热到一定的参数，并对外输出热能的设备，其范围规定为容积大于或者等于30 L的承压蒸汽锅炉；出口水压大于或者等于0.1 MPa（表压），且额定功率大于或者等于0.1 MW的承压热水锅炉；有机热载体锅炉。

2.爆炸

根据《特种设备事故调查处理导则》定义，爆炸为承压类特种设备部件因物理或者化学变化而发生破裂，设备中的介质蓄积的能量迅速释放，内压瞬间降至外界大气压力的现象。

根据《条例》第六十三条规定，锅炉爆炸事故为较大事故。

二、事故案例介绍

本市某单位的一台蒸汽锅炉，司炉工同往常一样，在下班前关闭引风机，打开炉门，关闭风门，加好煤，然后离开锅炉房下班回家。到了第二天凌晨，锅炉突然发生了爆炸，巨大的冲击力导致厂房和周边的居民住房损毁，所幸晚上工厂工人都下班回家，没有造成人员伤亡，但也造成了无法挽回的损失。

三、事故原因分析

1.事故设备情况

事故锅炉型号：LSG 1.0-0.7，为立式横水管水冷却固定炉排燃煤正烧蒸汽锅炉；额定出口压力：0.7 MPa；额定温度：170℃；额定蒸发量：1.0 t/h；燃料介质：煤。锅炉壳体厚度10 mm，材料为20号锅炉钢。由制造厂安装调试合格后投入使用，已经使用了3年。根据调查事故发生前制造厂对该锅炉进行过维修，更换了损坏的炉管。

2.现场勘察情况

该锅炉爆炸后本体爆裂成数块碎片飞散在锅炉房周围，爆炸冲击波造成锅炉房大部分墙体和屋顶倒塌。

专家们对现场事故锅炉的碎片进行收集、整理后分析，发现该锅炉有两处明显的修理痕迹，修理中采用了在炉壳外体开矩形的方式（见图1），通过矩形孔对锅炉内部进行修补。修补后只对锅炉壳体进行了单面手工焊连接，且焊缝坡口未进行加工，存在严重的未焊透缺陷（见图2）。

图1 锅筒返修部位外形图

图2 焊缝未焊透深度

3.原因分析

（1）事故锅炉爆炸，主要是炉体补板未按焊接工艺要求进行加工。单面焊工艺导致所焊部位出现未焊透的严重焊接质量问题，在焊缝根部也极易萌生裂纹，致使炉体外壳的有效承载面积减小，承载能力下降。

（2）爆炸时炉壳补板脱离而锅炉内炉水汽化产生压力急增，使得锅炉壳体出现裂纹并快速撕裂破坏形成爆破碎片。

（3）锅炉使用单位的司炉工未按照《锅炉操作规程》要求进行压火操作，锅炉在无人操作的情况下保持了一定的压力，为锅炉爆炸提供了一个直接的压力源。

四、事故责任认定

1.锅炉爆炸的直接原因是锅炉进行修补时未按照规定的技术规范要求进行，导致锅炉外壳存在严重的缺陷，在使用中发生了爆炸。

2.使用管理中操作人员未按照《锅炉操作规程》进行操作，也是事故的引发因素。

五、专家点评

本起事故是目前锅炉事故比较典型的案例，因为锅炉的安全运行不仅仅与锅炉制造的产品质量相关，还与日常的正确维护、规范的使用、严格的管理以及修理质量的控制相关。

在《锅炉安全技术监察规程》中，对操作工进行锅炉压火操作有明确规定，“锅炉压火后应当保证锅水温度、压力不回升和锅炉不缺水”。所以锅炉使用单位都会制定相关操作规程，要求司炉工在进行压火操作时，应将炉内气压降到零位后，才能离开岗位，并且还要具备可靠的保证措施。本案中的锅炉操作人员未按照《锅炉操作规程》进行操作是诱发事故的一个重要原因。

而本案中对锅炉实施维修的单位只要按要求，制定合理的修理工艺并严格按照工艺进行修理，就可以把这类事故杜绝。

了解锅炉的基本知识，熟悉锅炉使用管理的相关法规、规定，重视锅炉的日常维护、使用管理，严格执行相关法规、规定的要求，对于避免锅炉伤害事故有着很重要的现实意义。