有机热载体锅炉安全事故研究

詹叶玉生

（厦门市特种设备检验检测院，福建 厦门 361004）

有机热载体锅炉安全事故研究

詹叶玉生

（厦门市特种设备检验检测院，福建 厦门 361004）

文中通过对我国近十多年来有机热载体锅炉事故的相关文献资料进行统计分析，科学、合理、详细地分析引起有机热载体锅炉安全事故可能的人、设备、环境和管理因素。揭示有机热载体锅炉事故的主要原因，研究和总结有机热载体锅炉事故的特点，有助于在理论和实践上有效地防止有机载体锅炉安全事故。

有机热载体锅炉；安全；事故；研究

1 引言

研究有机热载体锅炉安全事故，统计、分析安全事故，可以找出事故的原因和规律，吸取经验教训，作为安全管理的一面镜子，采取和针对性的安全措施，预防有机热载体锅炉事故的发生。

有机热载体锅炉高温低压，在安全运行的条件下比蒸汽或热水锅炉供热更节能、低成本，收集近年来国家重视节能降耗，有机热载体锅炉得到较广的应用。文中通过收集我国近十多年来有机热载体锅炉事故的相关文献资料[1-43]，对45件事故案例进行统计、分析、研究，得到有机热载体安全事故统计及主要原因统计 ，详见表1、表2。

表1 有机热载体锅炉安全事故统计

表2 有机热载体锅炉安全事故主要原因统计

2 有机热载体锅炉常见事故种类

2.1 炉膛爆炸

有机热载体是易燃物，一旦泄漏进入炉膛或燃烧室就会着火燃烧，导致炉膛或燃烧室气压增大而爆炸。

2.2 超压爆炸

锅炉超压运行或承压部件承受能力变差，可能会导致超压爆炸。

2.3 鼓包、爆管

锅炉金属受热面冷却受阻、传热恶化，可能会导致鼓包、爆管。

2.4 泄漏事故

有机热载体泄漏产生的灾害。

2.5 爆沸事故

膨胀罐中有机热载体发生剧烈沸腾并喷射出来产生不良的后果。

2.6 火灾事故

意外燃烧导致的灾难。

2.7 其他事故

锅炉循环停滞、炉墙崩塌、膨胀罐压瘪、烫伤、中毒等事故。

3 有机热载体锅炉事故原因

事故发生的原因有直接原因、间接原因、主要原因、次要原因等，各种影响因素错综复杂、相互影响、相互促进。

锅炉点火装置、熄火保护装置、联锁装置、燃油雾化系统、燃料燃烧系统、报警和跳闸系统等出现故障或失灵，作业人员操作错误等，可导致炉膛爆炸。

有机热载体未煮油、未脱水、未脱空气等，会引起超压爆炸。

安全阀、压力表、温度表、液位计等安全附件缺失或失效，或者作业人员失职、误操作等因素，可造成锅炉承压部件超过其承受能力而爆炸。

锅炉未超压运行，但因其先天性或后天性缺陷：承压部件的裂纹、变形、腐蚀、组织变化等情况，造成锅炉承压部件承受能力大为削弱、导致超过其承受能力而爆炸。锅炉金属受热面过热、过烧、结灰、结渣、结焦等会最终导致鼓包、爆管。

有机热载体渗透性高，若部件有气孔、裂纹等缺陷，阀门法兰密封垫片质量差，管道因异常振动而破损，作业人员错误操作等导致有机热载体泄漏。

新装入锅炉的有机热载体未煮油去除水分、空气等，升温过快导致有机热载体的体积急剧膨胀，膨胀罐的液位过高，会引起爆沸事故。

温度、火种、可燃气体浓度等各种原因均可能导致火灾事故。

意外突然停电，在没有双回路供电、配置备用电源时，循环泵停止，锅炉循环停滞，会导致受热面辐射段管过热、过烧、结焦，会引发泄漏、火灾等事故发生。

3.1 设计原因

设计能力差，设计存在缺陷，热力计算、介质动力计算、液膜温度计算、烟风阻力计算等不正确，锅炉设计文件审查只是在安全、节能上大的环节上把关，未能在各个细节上详细把关、校核。

3.2 制造原因

制造工艺不先进，材料使用错误，市场上价格的恶劣竞争可能导致的偷工减料，工艺纪律要求不严，焊接技术等制造技术不高，焊缝焊接质量低劣等。

3.3 安装原因

安装技术力量薄弱，安装工艺落后、质量管理不善，甚至违规安装，安装质量不高等。

3.4 改造、维修原因

违规改造、维修，不重视安全，没有做好安全保护措施等。

3.5 检验原因

检验质量管理不善，检验把关不严，检验技术水平不高，甚至违反检验检测安全技术规程检验等。

3.6 使用原因

管理不善，违章操作等。

4 有机热载体锅炉事故的分析

经过精心研究、统计、剖析，事故是人的因素、设备因素、环境因素和管理因素相互有机的结合在一起、相互作用的结果[44]。

4.1 人员因素

人是决定因素，发生事故的原因多数是因为人员因素。人员因素主要是管理人员和操作人员失职等原因引起的。

管理人员失职的可能原因有：无证上岗、违章指挥、安全技术文化水平低、安全重视程度不高、管理能力低、习惯不良、安全技术交底欠缺、安全培训欠缺、管理执行不力、发现安全隐患不及时解决、管理部门职能失职、责任落实不到位等。

操作人员失职的可能原因有：无证上岗、违章操作、安全技术文化水平低、责任心不强、心理素质差、精神状况差、性格缺陷、习惯不良、相关专业知识缺乏、发现安全隐患不上报等。

4.2 设备因素

设备的质量、安全性能如何在安全运行中相当重要，设备因素主要是锅炉本体、锅炉辅机、供热系统、自动控制、安全保护装置等缺陷引起的。

锅炉本体缺陷的可能原因有：设计缺陷，锅炉设计文件鉴定缺陷，维护保养缺陷，制造、安装、改造缺陷，安全监察不足，检验检测缺陷，无证制造、安装、改造等。

自动控制、安全保护装置缺陷的可能原因有：安全阀、压力表、温度计、液位计缺失或失效，低压、超压、差压、超温、低流量报警装置缺失或失效，循环泵停运、加热装置联锁保护装置缺失或失效，炉膛灭火系统缺失或失效，自动控制装置产品质量差，安全保护装置产品质量差，安装存在缺陷，维护保养存在缺陷，检验检测存在缺陷等。

锅炉辅机、供热系统缺陷的可能原因有：设计缺陷，制造、安装、改造缺陷，维护保养缺陷，安全监察不足，检验检测缺陷，无证制造、安装、改造，锅炉辅机产品功能差等。

4.3 环境因素

环境因素对有机热载体锅炉安全运行影响相当大。环境因素主要是由操作环境、安全资金环境、受热面环境、有机热载体缺陷等引起。

操作环境缺陷的可能原因有：设计缺陷，建造缺陷，照明、消防、通风缺陷，技术装备落后，操作繁琐，设备使用条件差，环境空气、温度、温度恶劣，安全警示标示缺陷，人为破坏，风雨雷电冻雪台风地震等自然灾害等。

安全资金环境缺陷的可能原因有：资金无计划，资金缺乏，资金投入不足，资金挪作他用，资金落实、安排不到位等。

受热面环境缺陷的可能原因有：结灰、结渣、结碳、结焦，震动，摩擦、磨损，泄漏，腐蚀，材质缺陷、材质劣化，堵塞、通道变小，空气过多或过少，临界或达到爆炸极限，炉膛压力过高或过低等。

有机热载体缺陷的可能原因有：有机热载体的型式试验缺失，热稳定性差，热氧化安定性差，闪点低，酸值高，残炭高，运动粘度高，开式循环系统运行，不同有机热载体混合使用，锅内系统受污染等，密封性差，未煮油，未脱水，未脱气，煮油加热速度过快，水分含量超标或含有较多的空气，泄漏，流速低于安全流速，受热强度过大，油品未定期检测等。

4.4 管理因素

管理的重要性显而易见，是由法规、标准、规程因素、安全管理机构因素、操作规程、管理制度因素、应急预案不完善引起的。

法规、标准、规程因素缺陷的可能原因：不先进，不完善，不齐全，不执行或执行不到位，宣传、落实不到位等。

安全管理机构因素缺陷的可能原因：安全意识不强，安全文化差，技术水平低，素质水平低，人员配备不齐，安全服务机构培育发展不足，安全监管技术支撑条件不足等。

操作规程、管理制度因素缺陷的可能原因：操作规程不完善，安全技术档案管理制度不完善，安全管理考核奖励制度不完善，安全教育制度不完善，日常维护保养制度不完善，定期检验制度不完善，事故管理制度不完善等。

应急预案缺陷的可能原因：无应急预案，无应急演练，应急预案内容针对性差，应急预案内容可执行性差，应急队伍能力差，应急物资、药品缺失，应急器材工具缺失，通讯反应速度缓慢等。

4.5 有机热载体锅炉安全事故的结构

有机热载体锅炉安全事故可分为炉膛爆炸、超压爆炸、鼓包、爆管、泄漏事故等，各种事故均由人、机、环境和管理因素相互作用造成的结果，参见图1。

图1 有机热载体锅炉安全事故结构分析图

5 结束语

研究有机热载体锅炉事故的特点，是把已经发生的安全事故灾难变为安全管理的财富，从而为预防、遏制有机热载体锅炉安全事故提供实用、有价值的理论、实践依据。

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Research on Safety Accidents of Organic Heat Transfer Fluids Boilers

ZHAN YE Yu-Sheng
(Xiamen Special Equipment Inspection Institute, Xiamen 361004, Fujian, China)

In this paper, the conduct inductive analysis on the current safety condition, and safety accidents of China's organic heat transfer f uids boilers with the relevant information collected during the past 10 years was carried out. It categorizes the root cause f actors including human, equipment, environment and management. By studying the major reasons and characteristics of or ganic heat transfer f uids boiler safety accidents, it help to effectively prevent the accidents in the theory and Practice .

Organic heat transfer f uids boiler; Safety; Accidents; Research

2016-09-19

詹叶玉生，男，厦门市特种设备检验检测院，高级工程师，硕士