一起立式蒸汽锅炉爆炸事故的原因分析

刘升鹏

摘  要：针对一起立式蒸汽锅炉爆炸事故，采用宏观检查、硬度检测、金相分析等方法，得出缺水后补水是这起锅炉爆炸事故的直接原因。

关键词：立式蒸汽锅炉; 锅炉爆炸; 缺水 ;事故分析

1事故概况

岳阳某米粉厂使用型号为LSG0.5-0.7-AII的立式燃煤蒸汽锅炉，额定蒸发量0.5t/h，额定压力为0.7MPa，额定蒸汽温度为170℃，制造日期2008年12月10日。2019年10月8日，也是国庆节后复工的第一天，该锅炉于下午15时40分许发生爆炸，强烈的冲击力使半径10米内房屋轰然倒塌，远处住户玻璃被震碎，锅炉封头被炸飞到30米远的田地并冲塌了飞行路径的一面墙。事故导致1人重伤，2人轻伤，重伤者经县人民医院抢救无效死亡。

2检验与分析

该锅炉为立式燃煤工业锅炉，从受压元件变形情况判断，炉胆受外压向内凹陷，筒体受内压被炸散到四周，可初步判断该锅炉是缺水、超压导热的水汽空间爆炸。为具体分析其爆炸原因，以下采用了宏观检查、硬度测定、金相分析等检验检测手段。

2.1宏观检查

该锅炉筒体沿着上部与封头的环焊缝和下部与下脚圈的环焊缝被撕裂炸开，四散在废墟堆上。圆筒形的锅炉炉胆变形扭曲被压瘪，相应的炉胆内侧的横水管也被挤压。U形下脚圈因受到内压作用而呈十字形变形鼓包（见图1），锅炉上的安全阀、压力表、水位计等安全附件被埋在倒塌的砖块下面。锅炉如果发生缺水情况，金属会因为换热减少而超温，导致锅炉金属材料强度大幅下降，受压力作用发生变形。该锅炉炉胆和U形下脚圈发生如此大的塑性变形而没有开裂，可判断该锅炉有超温现象。

2.2硬度测定

通过对现场受压元件硬度测定，测定位置见图2，测定数据见表1。

从硬度检测数据看，锅炉下脚圈和炉胆下部硬度明显高于封头，而该锅炉下脚圈、炉胆、封头所用金属材料皆为20g，炉胆下部受热辐射最强，推测其金属有淬火现象，有锅炉缺水再补水的情况。

2.3金相分析

经对锅炉封头、炉胆受压元件进行金相分析，浸蚀剂为4%硝酸酒精溶液，金相组织见图4和图5。

对以上金相组织进行分析可知，图4珠光体区域中的碳化物仍然呈片状，未发生球化。图5中珠光体形态消失，晶内碳化物显著减少，组织为铁素体加碳化物;粗大的碳化物在晶界呈链状分布，达5级球化。由此可判断该锅炉有长期超温现象。

3 事故分析

通过宏观检查和金相分析可知该锅炉有长期超温现象，通过对周边相关人员走访调查得知，司炉工在早上补水启炉产汽之后便去生产米粉，没能持续监视锅炉水位。可推断出锅炉长期处于缺水状态，金属材料超温。通过硬度检测可知金属材料有淬火现象。锅炉缺水状态下，金属壁温迅速升高，此时进行补水操作，给水进入锅炉接触炽热金属的瞬间全部汽化，锅炉瞬时严重超压，焊缝被撕裂，储存的高能量瞬时释放，锅炉发生爆炸。锅炉缺水时盲目补水是这起锅炉爆炸事故的直接原因。

该锅炉自投用以来，未经安装告知、未经检验、未办理使用登记，使用单位使用管理不规范，司炉人员无证，没有经过上岗培训。锅炉没有配备水位联锁保护装置，安全附件超期未校，多重因素导致了悲剧的發生。

4结语

缺水、超压为立式蒸汽锅炉发生爆炸事故的主要原因。因此监察机构应加强锅炉安装使用监督管理，使用单位应严格遵守《中国特种设备安全法》，完善特种设备使用管理制度，作业人员经培训、考试合格持证上岗，履行岗位责任。

参考文献

[1]特种设备安全监察局.市场监管总局关于2020年全国特种设备安全状况的通告[EB/OL].2021-03-15.

[2]吴兵兵.一起立式水管锅炉爆炸事故原因分析[J].装备制造技术，2017（02）：248-249+254.

[3]常偃波，耿亚鸽.对一起立式水管锅炉爆炸事故的原因分析[J].中国新技术新产品.2011（20）：247-248.

[4]DL/T674-1999火电厂用20号钢珠光体球化评级标准[S].