案例一、江苏省武进县化肥厂煤气炉爆炸事故
1973年10月23日,江苏省武进县化肥厂发生煤气炉爆炸事故,当场炸死3人,造成直接经济损失30000余元、间接经济损失40000余元。
一、事故概况及经过
1973年10月23日18时13分,江苏省武进县化肥厂造气车间造气工段由于操作工操作失误,造成煤气发生炉夹套内满水、超压破裂,夹套内的水进入煤气发生炉内,造成炉体爆炸,当场炸死3人,直接经济损失30000余元、间接经济损失40000余元。
二、事故原因分析
1.违反操作规程,误操作是这次爆炸的主要原因。该煤气发生炉夹套注满水后,操作工将出口阀门关闭后未开启,使夹套内压力上升,加之安全阀、压力表失灵,夹套超压发生破裂,大量水进入高温炉膛并立即汽化,导致整个煤气炉爆炸。
2.安全阀、压力表未按规定进行定期检验。
三、防止同类事故的措施
1.严格执行操作规程,压力容器操作工应持证上岗。
2.安全阀、压力表应定期校验,保证灵敏、可靠。
案例二、河北省青县化肥厂造气工段煤气炉爆炸事故
1981年4月24日22时3分,河北省青县化肥厂造气工段煤气炉发生爆炸事故,造成死亡3人,重伤1人,轻伤4人,经济损失7.8万元。
一、事故概况及经过
1981年4月24日21时,该厂2号煤气发生炉烟囱阀门阀蕊脱落,停炉检修,启用备用3号炉。22时,3号炉停炉准备加煤,水夹套突然发生爆炸,造成3号造气炉正上方槽形屋面水泥板全部炸飞,两面墙壁倾斜并龟裂,3楼顶防爆天棚坍塌,附近部分干煤棚被砸塌,3号楼大、小盖炸飞,吊煤斗工字梁钢丝严重扭弯,电动葫芦和3号炉自控机被砸坏炉底整个炸裂,炉内水夹套从焊口处撕开。当班操作工人3人死亡,1人重伤,4人轻伤,经济损失7.8万元。
二、 事故原因分析
1.从事故设备制造方面鉴定,12毫米厚的钢板,只焊透3.6毫米,也未进行X光射线透视,技术资料和图纸都是从其它地方购买的。
2.3号煤气发生炉蒸汽包上的回汽阀门没有打开,其它阀门处于关闭状态,使水夹套水汽成为密闭系统,夹套受热后产生的蒸汽无法从系统中排出,系统中蒸汽压力越来越高,造成超压,安全阀没有起跳。
3.经鉴定压力表灵敏、准确,但开炉后,操作工近1小时未做全面检查,严重违反安全操作规程。
三、 防止同类事故的措施
禁止使用粗制滥造的设备,设备进厂必须按规定严格进行验收,把好质量关,并须严格劳动纪律和工艺纪律。
案例三、山东胜利石油管理局河口社区煤气发生炉爆炸事故
(一)事故概况
2003年1月3日19时10分,胜利石油管理局河口社区西区锅炉房3号热煤气发生炉在调试运行期间发生爆炸重大事故,造成6人死亡,3人轻伤,直接经济损失43. 5万元。
事故设备为BG3.0-3Q型煤气发生炉,是生产煤气的定型产品,夹套式反应容器,炉体水夹套内径为3000mm,外径为3400mm,炉体承压部位3656mm,夹套内介质是煤水混合物,设计压力0.3MPa,通过燃料煤在煤气发生炉炉膛内氧化,还原反应产生CO、H2等可燃气体作取暖锅炉燃料。
煤气发生炉爆炸后,夹套内板从顶部撕开并向下翻转180’。炉体下部与锥形灰斗连接处断裂,分离成两部分。煤气发生炉进风口防爆片破裂,炉体夹套上的人孔盖打飞,煤气管至旋风分离器处上部管道上的方形人孔盖炸飞。
(二)事故原因分析
热煤气装置在调试试运行阶段,因故障处理不当,导致煤气发生炉夹套内壁上顶板处使用温度超温,引起煤气发生炉夹套内壁上顶板材料强度下降发生开裂,是造成这起事故的直接原因。
17时左右,煤仓下煤不畅,煤气出口温度偏低,调试人员在装置出现异常时未果断停炉,而采取人工捅煤的方式处理,因煤层变薄,局部烧穿引起偏烧,导致内套局部直接受火焰燃烧,同时,操作人员严重违规,关闭汽包蒸汽出口阀门,导致煤气发生炉膛内燃层厚度加大。炉膛温度升高,炉膛出口温度达600C,超过最高允许温度50C以上,造成煤气发生炉夹套内壁卜顶板处材料使用温度超温,强度下降,导致发生开裂。
煤气发生炉炉体下支座与锥形灰斗连接环焊缝焊接质量差是造成事故扩大的主要原因。经计算,正常情况下,0.3MPa的蒸汽进入炉膛后,通过爆破窗、煤气出口管路和下煤孔、出渣装置等处的泄放,压力会迅速降低,炉膛不至于发生爆炸。由于炉体下支座与锥形灰斗连接环焊缝焊接质量差,在煤气发生炉水夹套内套开裂,蒸汽进入炉膛使炉膛内压力升高的情况下,引起此处焊缝开裂,炉体爆炸分离为上、下两部分。上部分炉体在过热水迅速汽化的作用下上冲,导致在3、4层炉体周围操作的人员伤亡,是事故扩大的主要原因。
重要原因:
1. 实施该工程的创新公司,在热煤气工程科研、设计、施工过程中管理混乱,导致工程质量差。管道设计、煤发生炉安装的分包单位均无资质。整套系统存在多处不符合规定的缺陷:控制系统没有自动给水装置,蒸汽调节阀设计、安装不合理,储煤仓角度小造成下煤不畅,煤气站汽水管路设计不合理。
2. 煤气发生炉炉体水夹套顶部存在汽相空间,断口部位钢材组织不连续。造成汽相空间的原因是:
①热煤气装置控制系统没有自动给水装置,水位报警装置设置不合理,导致运行时因缺水而使该部位存在汽相空间;
②煤气发生炉的设计结构在炉体水夹套内的集汽管口平面与水夹套顶板之间存在间距,导致运行时该部位存在汽相空间。由于汽相空间的存在,在炉膛出口煤气温度超温的情况下,金属不能得到有效冷却而致破裂。
3. 社区在工程建设中管理制度不落实,施工管理混乱,致使工程质量差。
(三)预防同类事故的措施
1. 管理上加大执法力度,杜绝非法设计、安装,对产品制造焊接质量严格把关。
2. 加强煤气发生炉安全附件的研究,保证及时调控,特别是要有安全可靠的温度联机控制系统。
3. 设计煤气发生炉及其管路、煤仓等应充分论证,保证达到使用技术要求。
4. 调试人员要有严格的岗前培训,持证上岗,果断处置。
案例四、丰城化肥厂水煤气发生炉爆炸事故调查分析
1994年4月19日,江西省丰城某化肥厂水煤气发生炉爆炸,造成4人死亡、5人重伤,直接经济损失达30万元。
一、事故经过和危害
1994年4月19日9时30分,江西省丰城某化肥厂6号水煤气发生炉在使用过程中发生爆炸,致使数吨重的炉体倾塌,700kg重的炉条机碎块炸飞至距炉体13m远处,事故造成4人死亡、5人重伤,直接经济损失达30万元。
二、事故情况调查
1.设备基本情况
该水煤气发生炉属一类压力容器,1984年4月出厂,1989年12月投入使用。夹套内外筒体、U型封头材质均为20号钢,纵焊缝为双面埋弧自动焊,环焊缝为带垫板的单面焊。
2.事故情况调查
(1)现场勘察情况。设备爆破口在夹套内筒体上,沿夹套内筒周向,朝上、下两个方向向炉内翻起,其张口尺寸,轴向最长为200mm,周向最长为1815mm,破口撕裂总长度为2962mm。检验发现,设备夹套内筒体上有一块面积达1600mm×1400mm的挖补痕迹,有1240mm长的补焊缝破裂,在挖补焊缝的断口上有大量密集气孔、夹渣、未熔合和未焊透,其中未焊透最深达13.2mm;在挖补焊缝打底层上有三处塞有Φ7.2mm的钢筋,总长达710mm。
该水煤气发生炉承压的夹套上未安装安全阀,与此设备夹套相连通的汽包上装设了安全阀,但该安全阀与汽包之间装有一个Dg50的截止阀,经取证,此截止阀在设备爆炸前处于闭合状态。
(2)运行情况调查。该设备曾于1991年3月和1992年12月发生夹套缺水,造成内筒壁大小11处鼓包,其中最大鼓包面积达570mm×920mm。1993年9月使用单位对该设备进行大修,将面积为1600mm×1400mm的严重鼓包部位割下,用废旧锅炉汽包材料补焊上。挖补焊缝没有进行无损检测,仅对设备进行了水压试验,但试验的压力、结果均无记载。设备大修后第一次运行就发生这次爆炸事故。
三、爆炸原因分析
(1)违章操作致使设备憋压。操作工人违反操作规程,设备运行前不检查汽包安全阀下截止阀的状态,运行时也不注意观察压力表,而闭合状态的截止阀使其上面的安全阀失去了保护作用,夹套筒体内产生的蒸汽使夹套和汽包内的压力上升超过其所能承受的极限压力时,首先是强度最薄弱的夹套内筒体破坏。
(2)设备有重大安全隐患。1993年9月,使用单位对夹套内筒体鼓包进行修理,既未报告锅炉压力容器安全监察部门,又未制定修理方案、焊接工艺等,更未进行必要的检验和检测,焊接质量极差,设备强度不足。
(3)使用单位压力容器安全意识淡薄,管理混乱。此设备1989年运行至发生爆炸事故之日,未到劳动部门办理使用登记手续,也从未安排定期检验,设备的修理由本厂无证焊工进行。
案例五、某工厂煤气发生炉严重缺水爆炸事故案例
1)事故经过
1985年9月2日13时,某工厂煤气发生炉煤气爆炸,死亡8人,经济损失10万余元。
当日11时,该厂煤气发生炉操作工发现下煤机不下煤,当时认为是下煤机有故障,操作工立即排除,但经过一段时间没能解决,找来维修工进行修理。这时熔窑反映煤气供应不足,此时车间主任、技术员也赶到现场进行处理。在处理下煤机问题期间,于13时发生了爆炸事故,造成了170㎡二层楼厂房全部倒塌,使在场工作的8名职工全部遇难死亡,并伤及过路行人2名。其中一块46kg的异型耐火砖飞出96m,报废了改装的培德炉1台、风机2台、水泵1台及部分电气设备等。
2)事故原因
(1)煤气发生炉蒸汽套上的内侧约有5m长的焊缝撕裂,水套内壁12mm厚钢板向里翻卷严重,爆炸后视其出口温度为870℃,说明水套内严重缺水,造成水套内壁铜板过热,材质失稳,给水温度相差很大,钢板先接触水的部位遇冷急剧收缩而龟裂,在夹套内蒸气急聚膨胀压力作用下,使龟裂处撕开大的破口造成爆炸。而后夹套剩余的水和汽涌向炉内遇到炽热的燃烧层,产生了高压蒸汽和水煤气,与炉内炭火形成二次爆炸。有人听到两响,先发生一声闷响,几秒钟后又听到一声巨响。这次事故造成如此严重损失,主要在于第二次爆炸。
(2)当下煤机卡煤事故长达二小时多,较长时间没能妥善处理。这对煤气出口温度高达870℃,这说明炉膛内不仅煤已完全燃烧,连同产生的煤气也在炉膛内燃烧,这就增大了夹套中水的蒸发量,因此爆炸前操作者突然发现夹套缺水,盲目向夹套注水,酿成事故发生。
3)防范措施
(1)煤气生产工艺严格要求操作者应具备一定的操作技术水平,上岗前必须进行操作规程和安全规程的培训和考核,取得特种作业资格证书方准上岗。
(2)煤气发生炉的设计、制造、安装和使用都应严格审查。
(3)夹套上的附属设备、蒸汽水气分离器、附属零件要齐全,此外还应安装一套自动报警装置,利用声光报警提醒操作工。
(4)水套压力不能超过设计额定压力,安装自动或平动泄压装置。
案例六、某化肥厂2#煤气发生炉爆炸事故
一、事故经过
2005 年2 月18 日2 时40 分,2#煤气炉操作工发现在下吹阶段到15 秒时,布料器此时应处于上提位置,但是上提位置指示灯不亮,立即到现场进行检查,发现 2#布料器仍处于下落位置,随即跑回控制室,在下吹18 秒时,2 号炉紧急停车。此时实际是布料器被大块煤卡住,但是操作工判断为布料器电磁阀故障,于是到现场准备检修电磁阀,随即煤气炉发生爆炸。后来在下落布料器处理过程中,由于炉内无明火空气进入炉内又发生两次爆炸。
二、事故原因分析
(一)入炉煤粒度过大,造成布料器下落时大块煤卡在炉口下沿与布料器之间,从而使布料器不能正常提起。
(二)炉内无明火,空气进入炉内是后两次爆炸的直接原因。
三、防范措施
(一)加强对原料入炉粒度的管理,协调原料分厂加强对篦子的管理。
(二)改造布料器与炉口下沿的行程间距,将220mm 改为330mm。
(三)加强对油路系统和电磁阀的维护保养。
案例七、某碳素厂煤气炉爆炸事故分析报告
2011年二月份,某碳素厂已经运行四年的直径2.4米的煤气发生炉发生爆炸事故。事故造成一人严重烧伤,五间厂房倒塌。事故发生之后,该碳素厂相关领导鉴于事故的严重性、可怕性,立即召开事故分析报告会,并邀请业界资深工程师进行现场讨论。在了解了详细过程及步骤后,现场出具了简单事故分析报告。以杜绝此类事故的再次发生。
报告内容详细如下:
1、水套的水不符合国家常压锅炉使用水标准。软水设备落后,软水工艺陈旧,造成严重结垢。
2、由于严重结垢,水套变形,排污阀严重堵塞,进水管、出气管堵塞,造成水套变形,焊接缝开裂,从而水套压力强度不够。
3、长期超压运行,设计压力为0.05MPA,操作人员为取暖擅自提高压力到0.5MPA,超压10倍。
4、工人素质低下,不能严格遵守操作规程。 在发现超压共振时没有及时发现及时反应。
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