锅炉余热回收器爆炸事故分析

张新，廖锐

（江西省检验检测认证总院特种设备检验检测研究院新余检测分院，江西 新余 338000）

某市某公司一台型号SZL-6-1.25-S 锅炉配套余热回收器在运行中发生爆炸事故。发生事故的设备和事故的原因具有一定特殊性，现简要介绍并分析如下。

1 事故设备概况

发生事故的公司（以下称：使用单位）计划在一新建锅炉房内安装两台锅炉，一台型号为SZL-6-1.25-S锅炉及配套即事故余热回收器（以下简称1#锅炉、1#余热回收器），由某安装公司A 安装；另一台型号为DZL4-1.25-BMF 锅炉及配套余热回收器（以下简称 2#锅炉、2#余热回收器），由另一安装公司B 安装。

1#锅炉2017 年5 月制造，为使用单位于2021 年9月从外地迁入的二手锅炉，出厂资料、迁移手续齐全。1#余热回收器为锅炉制造厂制造，1#锅炉“产品合格证”上注明该余热回收器为常压。其水循环路径为：敞开式软水箱→循环水泵→余热回收器→敞开式软水箱（见图1），并不参与锅炉汽水循环。

图1 锅炉房平面图和1#余热回收器水循环示意图

1#锅炉在完成72h烘煮炉、48h试运行和能效测试后，安装公司A 就基本撤离。但因水样化验结果不符合要求，至事故发生时，锅炉尚未取得安装监检合格报告，期间却一直在运行。

2#锅炉为使用单位内部移装的锅炉，出厂资料、移装手续齐全。2#余热回收器情况与1#余热回收器相仿，也为不参与锅炉汽水循环的常压设备。事故发生时，2#锅炉和2#余热回收器正在安装过程中。

2 事故经过

事故当日9 时30 分许，安装公司B 正安装2#余热回收器循环水泵进水管，按使用单位司炉人员要求，进行1#、2#余热回收器的进水管并管连通焊接作业（图2中AB 段）。为此司炉人员关闭1#余热回收器循环水泵（图2 中XHB1）和软水箱。

图2 1#、2#余热回收器水循环管线图

底部出水阀门（图2 中FM1），此时，1#锅炉正在运行中。约10 点30 分焊接完成，安装公司作业人员打开软水箱底部阀门FM1 通水试漏，并通知司炉人员已完成焊接。

此前，安装公司A 在安装1#锅炉时，应使用单位要求已安装预埋2#余热回收器回水管EF 并与1#余热回收器回水管GECD 连接好（见图2）。事故当日14 时左右，安装公司B 作业人员将 2#余热回收器回水管EF 露出地面的部分及阀门FM2 切除，准备进一步施工，但因进度没协调好又重新焊接堵头堵上。当回水管被切断时，仅有少量的水、汽从管中流出。

至17 点08 分左右，司炉人员发现1#余热回收器循环水泵未打开，便在操作台开启了循环水泵，1#余热回收器随之发生爆炸。

爆炸使1#余热回收器完全报废，筒体被炸成若干碎片飞出，换热管、管板严重变形。筒体碎片的断口无拉伸减薄现象，断口平齐，大部分呈金属光泽，具有脆性破裂（瞬间升压所致）的特征（见图3）。1#、2#锅炉和2#余热回收器程度不同损伤。

图3 断口脆性破裂特征

钢结构锅炉房钢架无明显损坏、变形，但房顶和前、后墙彩钢板及玻璃窗损坏较严重。

3 事故原因分析

很明显，这是一起因缺水而引起的爆炸事故。9 时30 分，关闭1#余热回收器循环水泵XHB1 和软水箱底部进水阀门FM1，10 点30 分打开进水阀FM1 试漏时，循环水泵XHB1 并没有同时开启，而锅炉处于运行状态，造成1#余热回收器长时间干烧。

由设计文件得知，1#余热回收器的钢材重量约2000kg,钢材最大蓄热值约147200kJ，最大存水量约1350L。经热力计算可知，1#余热回收器可相当于蒸发量为0.24t/h 的常压余热锅炉，存水全部蒸干约需5.6小时。从9 时30 分左右连管作业开始至14 时左右，2#余热回收器回水管及阀门FM2 被切断时，仅有少量的水、汽从管中流出，证明此时1#余热回收器循环水泵未启动，已经处于缺水状态。从9 时30 分左右至事故发生17 点08 分约有7.5h，足以蒸干1#余热回收器内全部存水，使1#余热回收器处于干烧状态，钢材蓄热值达到上限。此时如瞬间进水，水迅速汽化产生的压力足以致使1#余热回收器发生爆炸。

当司炉人员发现循环水泵未开启后，未采取立即停止1#锅炉运行、等待余热回收器冷却的正确操作，而是违规打开循环水泵向余热回收器内进水，水瞬间汽化引起爆炸。

除以上技术原因外，管理上更进一步的原因还有：

（1）司炉人员职业素质低，缺乏基本的安全操作知识和风险辨识能力。

（2）使用单位法律意识淡薄，在当地监管部门下发立即停止使用未经检验合格特种设备执法文书的情况下，仍违规使用1#锅炉。

（3）使用单位安全意识淡薄、安全教育培训不到位。未制定锅炉安全操作规程，未对司炉人员开展安全操作规程、事故防范和应急处置等方面的教育和培训。在对1#、2#余热回收器并管施工作业时，为了不影响生产，也未停止1#锅炉运行。

（4）事故发生后，经与设计图纸比对，发现1#余热回收器进水孔、回水孔、排气口的大小、位置与原设计图纸改动较大。其中排气口设计尺寸为400mm×200mm，但实物已被改为DN50 的排气管，排放能力大大降低。安装公司A 在安装时，未及时发现该问题。

（5）安装公司A 未按照《市场监管总局关于锅炉安装环节风险警示的通告》﹝2018 年第41 号﹞要求，在锅炉安装完毕，通过相关检验验收正式交付使用之前，采取有效的防护和隔离措施，确保锅炉系统无法点火或升压。

（6）安装公司B 作业人员安全意识不强，风险预判能力差，在进行两台余热回收器进水管并管作业时，未按安全规定要求使用单位停止1#锅炉运行，并管作业完成后未与使用单位司炉人员做好后续相关安全确认、交接工作。

（7）两家安装公司均存在质量体系运行失控情况，随意超出《施工方案》范围进行施工。安装公司A 超出《施工方案》范围，按照使用单位意见预埋安装2#余热回收器回水管EF；安装公司B 超出《施工方案》范围，仅凭使用单位相关人员口头要求，便擅自进行1#、2#余热回收器进水管的并管作业。同时，两家公司还存在重要岗位人员不在现场、履职不到位等问题。

4 经验总结

（1）牢固树立法律法规意识，切实做到“知法、懂法、守法”是特种设备安全的根本。国家特种设备安全法律法规体系和安全技术规范已十分健全，但不少使用单位和生产单位法律意识和法律知识却十分淡薄和缺乏，“知法、懂法、守法”还任重道远。本事故案例中，使用单位在收悉监管部门执法文书的情况下，仍违规使用锅炉；安装单位不执行有关规定，放任使用单位违规使用未经检验合格的锅炉，都是典型的法律意识淡薄的表现。

（2）切实落实使用单位使用安全主体责任和生产单位质量安全主体责任，是防范事故的关键。在本事故案例中，锅炉使用单位和安装单位或者没有建立安全责任体系或者安全责任落实不到位，普遍存在安全意识差，安全管理不规范，安全教育培训缺失，风险防范意识和能力不足等问题。

（3）建立健全安全管理规章制度（或质量管理体系）并严格执行（或规范运行）是保证特种设备安全的重要手段。本事故案例中，使用单位安全管理规章制度、安全操作规程、人员安全培训、隐患排查治理等等全都缺失，已埋下了事故的祸根。而安装单位质量体系运行不规范，责任人员不在岗，施工人员随意更改施工内容，在不符合安全规定的情况下施工，不认真进行安全确认和交接工作等，同样是导致事故发生的重要因素。

（4）应高度重视与特种设备配套使用的常规设备的管理（如本案例中与蒸汽锅炉配套使用的常压余热回收器），这些常规设备的安全与特种设备的安全关联度很高，其不安全行为极可能波及特种设备的安全，反之亦然。但由于这些常规设备不属于特种设备，其安全管理没有得到应有的重视。本事故案例中，安装单位未发现排气孔改小的事实（或虽发现但未引起足够重视），随意变更余热回收器相关施工内容，存在安全措施执行不到位等行为，特别是司炉人员发现缺水时毫无风险意识违规操作，从而引发灾害性后果。

（5）规范锅炉产品出厂变更行为。锅炉是按设计文件制造的，而设计文件是经鉴定评审合格的，锅炉出厂时实物应与设计文件保持完全一致，设计发生变更应重新进行鉴定评审，这些都是业内常识。在本事故案例中，锅炉出厂时原设计中的省煤器已被变更为余热回收器，但除“产品合格证”和“装箱清单”有所注明外，设计文件（如锅炉总图、汽水管线图等）没有进行相应变更。这种不规范行为的产生可能还是与余热回收器是常压设备有关，应引起高度重视，及时予以纠正。

余热回收器虽然不是特种设备，但在特定的条件下仍然可能发生严重事故，产生重大危害后果。安全生产没有捷径，只有时刻把安全放在心上抓在手上，把安全规定落实落细到每项工作的各个环节，“人人讲安全，个个会应急”，才能共同撑起安全生产的一片蓝天。