一例民用采暖炉的爆炸原因分析

颜景林 张俊芳 李强 方少林

摘 要：民用采暖炉是冬天较为常见的采暖方式，而采暖炉的爆炸事故时有发生。本文对一例民用采暖炉的爆炸事故进行事故现场调查，通过对采暖炉的材料、安全防护要求等方面综合分析，得出其爆炸原因。并从采暖炉的生产制造、安装方式、使用情况等方面，提出采暖炉爆炸的预防措施。

关键词：民用采暖炉；未焊透；爆破片

中图分类号：X928.3 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）05-0212-02

民用采暖炉是指家庭或小型单位在冬季采暖时使用的水暖煤炉[1]。采暖炉价格较低，使用方便，是没有集中供暖和不具备燃气采暖条件的城乡结合部和广大的北方农村地区常见的采暖方式。然而民用采暖炉的爆炸事故时有发生。在北方某地区寒冬，用户使用采暖炉半个小时后发生爆炸事故，造成人身伤亡。为了探明该采暖炉爆炸的原因，本文对其进行了综合分析。

1 事故现场调查

涉案采暖炉安装在小房间内，该房间紧临客厅，安装有玻璃窗，未见墙壁有保温措施。现场发现采暖炉倾倒在地，炉体外壳背面的钢板完全掀起，断口沿侧面焊缝处撕开，采暖炉内水套未见明显变形（见图1所示）。涉案采暖炉有多个对外连接管口，其中炉体左上方的管口为出水口，连接出水管；炉体下方的管口为回水口，连接回水管；其他管口已用金属堵头封住（见图2所示）。现场查看出水管、回水管已与炉体脱落，部分散落在地上。出水管竖直管段连通大气连通管，大气连通管顶部安装有排气阀。回水管路安装有循环泵，循环泵已散落在地上。膨胀水箱安装在另一房间内，通过水管与采暖炉连接。

涉案采暖炉铭牌显示“参考供暖面积120m2”，执行标准为“GB16154-2005”。铭牌上未见制造日期，铭牌及型号上未显示额定供热量或额定热功率。查找采暖炉的宣传册得知其额定供热量为14.0kW。

2 采暖炉的材料分析

依据GB 16154-2005《民用水暖煤炉通用技术条件》对采暖炉的水套、炉体的材料进行试验分析。

2.1 尺寸检测

对该采暖炉水套的钢板厚度、水套夹层宽度进行测试，检测结果见表1所示。可知采暖炉的钢板厚度低于GB 16154-2005《民用水暖煤炉通用技术条件》标准中钢板厚度要求的最小值3mm。

2.2 化学成分分析

该采暖炉的图纸要求炉体材料应为Q235A。依据GB/T 4336-2016《碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规法）》对采暖炉外壳钢板进行成分分析，检测结果见表2所示。可知钢板符合GB/T 700-2006《碳素结构钢》对Q235A的要求。

2.3 焊接件检查

依据GB/T6417.1-2005《金属熔化焊接头缺欠分类及说明》对采暖炉外壳钢板的焊接件进行宏观检查，发现其焊缝存在未焊透（图3所示），不符合GB 16154-2005《民用水暖煤炉通用技术条件》“5.5.2焊接件应平整、均匀，不得有烧穿、未焊透等缺陷。”要求。依据GB/T 13298-2015《金属显微组织检验方法》对焊缝进行金相组织分析，焊缝区组织存在魏氏组织，母材组织为铁素体、珠光体组织（图4所示）。

3 安全防护要求

本案中采暖炉未见安装爆破片，预留安装防爆阀的连接管位于采暖炉水套外表面下方位置，连接管的炉外出口被金属堵头封住（图5所示）。对连接管的排放内径进行测量，其内径为12.67mm。

GB 16154-2005《民用水暖煤炉通用技术条件》对民用采暖炉的安装和使用有强制和明确的要求：“民用水暖煤炉应装设爆破片”。且爆破片应符合：“爆破压力不得超过0.2MPa，排放内径不小于25mm”和“爆破片装在防爆阀体内，阀体通过连接管与水套连接，安装在水套外表面上方位置”等要求，示意图如图6所示。由此可知，该采暖炉爆破片的位置设计和安装均不符合国家标准要求，切排放内径远小于国家标准要求。

4 事故原因分析

事发时环境温度较低，采暖炉处于封火停运状态时，出、回水管以及安装在出口管上方的大气连通管等连接管道易发生水路冻结，致使采暖炉成为一个封闭系统。涉案采暖炉未见安装爆破片，且预留放置防爆阀的连接管已用金属堵头封住。同时，炉体焊缝存在未焊透等缺陷，焊接钢板厚度低于标准要求，降低了采暖炉水套的强度。以上原因导致在炉子加热水套内水时，炉内压力上升，而压力无法释放，导致采暖炉从焊缝处爆裂，造成事故的发生。

5 预防措施

采暖炉民用采暖炉的爆炸的常见原因是：循环管道冻结，使得采暖炉与采暖系统无法正常循环，不断产生的蒸汽压力使炉内压力增加，最终导致采暖炉超压爆炸[1]。采暖炉的生产制造、安装方式、使用等环节的违规和疏忽，都可能导致采暖炉的爆炸，造成人身伤亡。

（1）采暖炉的生产、制造。采暖炉的生产厂家，应严格按照国家标准的要求，合理装设爆破片等泄压装置。即使采暖炉由于循环管路冻结等原因在运行中超压，采暖炉也可以通过防爆片的爆开，及时泄压，避免采暖炉的爆炸。同时，采暖炉的材料，如钢板厚度、焊接质量等均应符合标准要求。（2）采暖炉的安装。民用采暖炉的安装人员，应经过厂家的采暖炉安装培训，了解安装不当造成的危险后果。大气连通管、膨胀水箱与炉具之间的水管严禁安装任何形式的閥门，更不能堵塞泄压装置。另外，应注意室外管道的保温措施，以防循环管道冻结。（3）采暖炉的使用。使用采暖炉的用户，应充分认真地学习采暖炉的正确使用方法，了解其使用的注意事项，认识到错误操作时采暖炉爆炸的危险性。严禁私自堵塞或损坏泄压装置，对采暖炉系统管道进行自行改建。

参考文献

[1]尉志明.家用采暖炉的安全问题[J].中国特种设备安全，2001，（4）：62-63.