一、锅炉爆炸事故的现象 锅炉爆炸是指锅筒或炉胆因强度不足突然发生破裂时 ,锅内有一定压力的饱和蒸汽和饱和水从破裂口迅速冲出 , 其 容积在瞬间迅速膨胀 , 并释放出大量的热能 , 随即转化为破 坏能量极大的动能 , 立即扩大破裂口 , 其压力瞬时降至外界 大气压力的物理过程。 

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锅炉爆炸是瞬时完成的物理过程 , 可以将这一过程看做是绝热膨胀做功的过程。根据热力学定律和计算公式 , 对已 发生的各种锅炉的爆炸计算表明 , 锅炉爆炸所产生的破坏力 ,即爆炸时锅炉所释放的能量与锅炉的容积有关 , 与破裂前锅 炉的参数 , 如压力、汽与水的比例有关。锅炉的容积愈大、压 力愈高 , 其爆炸的威力愈大 ; 锅炉水容积的比例愈大 , 其爆 炸的威力也愈大。因此 , 相同容积和压力的热水锅炉的爆炸 威力要比蒸汽锅炉的爆炸威力大。

二、锅炉爆炸的原因

1. 超压。因运行压力超过锅炉最高许可工作压力 , 钢板 ( 管 ) 应力增高超过极限值 , 同时安全阀失灵 ( 安全阀锈死打 不开 , 或安全阀人口装有盲板 ), 未能释放出压力而发生破裂。

2. 过热。钢板 ( 管 ) 的工作温度超过极限值 , 不能承受 额定压力而破裂。这主要是由于严重缺水或受热面水垢太厚等造成的。

    3. 腐蚀。钢板 ( 管 ) 内外表面腐蚀减薄 , 强度显著降低 ,

不能承受额定压力而破裂。

4. 裂纹和起槽。在长期运行中因操作不当 , 使锅炉骤冷 骤热 , 或者负荷波动频繁 , 钢板承受交变应力 , 产生疲劳裂 纹或形成起槽而开裂。

5. 先天性缺陷。设计时采用不合理结构 , 强度计算错误 , 用材不当或材料有缺陷 , 制造、安装及修理的加工工艺不好 , 特 别是焊接质量不合格等隐患 , 在使用中扩展 , 导致锅炉爆炸。

    三、锅炉爆炸的特征

锅炉爆炸时 , 大量的汽水从裂口处急速冲出 , 由于具有 很高的速度 , 当与空气或地面接触后 , 便产生了巨大的反作用力而获得动能 , 使锅炉腾空而起 , 或者朝反作用力的方向运动。这与炮弹或喷气式飞机被尾部强大的气流推动向前的 道理是一样的。

立式锅炉的爆炸部位 , 大多发生在锅壳及炉胆与下脚的 连接处。这是因为下脚部位最易积水垢和被腐蚀 , 特别是当 采用不合理的角焊连接时 , 由于承受弯曲应力 , 更容易从焊 缝处撕裂。如果操作不慎 , 造成严重缺水 , 则爆破部位常在 炉排以上的炉胆处。因此 , 立式锅壳锅炉爆炸时 , 汽水向下喷射 , 从而推动锅炉向上腾空而起 , 直冲房顶。

当卧式锅炉的封头 ( 或管板 ) 与锅壳连接处采用不合理的 角焊时 , 其破口多发生在焊缝处。当卧式锅炉炉膛火焰直接烧锅壳时 , 如因水质不良 , 造成其底部结成厚垢或沉积过多水 渣 , 锅壳前下部严重过热 , 其破口多发生在此处。因此 , 卧式锅 炉爆炸时 , 汽水向前或向后喷射 , 推动锅炉做平行飞动。

锅炉爆炸时所放出的能量 , 其中很小一部分消耗在撕裂 锅炉钢板 , 拉断固定锅炉的地脚螺栓和与锅炉连接的各种汽 水管道 , 将锅炉整体或碎块抛离原地 ; 大部分的能量在空气 中产生冲击波 , 破坏周围的设备和建筑物。

四、防止锅炉爆炸的措施

    为了杜绝锅炉发生爆炸事故 , 除了要对锅炉正确设计和选材 , 确保制造和安装质量 , 以及进行定期检验 , 保持设备 完好外 , 在运行中还要特别做好以下几项工作。

1. 防止超压

(1) 保持锅炉负荷稳定 , 防止骤然降低负荷 , 导致汽压上升。

(2) 保持安全阀灵敏可靠 , 防止安全阀失灵。应每隔一 定时间人工排放一次 , 并且定期做自动排汽试验。如发现动作呆滞 , 必须及时修复。

       (3) 定期校验压力表 , 确保压力表指示准确。如发现不准确或动作不正常 , 必须及时调换。

    2. 防止过热

    (1) 防止缺水。控制水位在正常水位 , 经常冲洗水位 , 定期维护检查水位警报装置或超温警报装置。

    (2) 防止积垢。正确使用水处理设备 , 保持炉水质量符合标准。认真进行排污 , 及时清除水垢、水渣。

    3. 防止腐蚀

    因炉因水制宜采取有效的水处理和除氧措施 , 保证给水和炉水质量合格。加强锅内停炉保养工作 , 及时清除烟灰 , 涂 用防锈油漆 , 保持炉内干燥。

    4. 防止裂纹和起槽

    保持燃烧稳定 , 防止锅炉骤冷骤热。加强对封头扳边等应力集中部位的检查 , 一旦发现裂纹和起槽必须及时修理。

    5. 杜绝先天性缺陷

    采用合理的设计 , 保证制造、安装的质量。严格把好修理改造锅炉的审查和技术检验关。

    五、土暖气锅炉爆炸事故

    随着城乡人民生活水平的提高 , 取暖的条件也在不断改善 , 城市里一般采用集中供热或专用热水锅炉供热的方式。但 也有用土暖气取暖的 , 农村已有不少家庭改变以前用火坑、火 炉、火墙取暖的方式 , 而采用土暖气取暖。所谓土暖气 , 就 是用一个带水套的火炉 ( 俗称土锅炉 ) 带动暖气片散热 , 一 般都是一家一户用 , 个别小工厂也有采用的。近几年来 , 一 些使用单位或使用者 , 对土暖气的安全知识不了解 , 盲目使 用土暖气 , 导致土暖气锅炉经常发生爆炸 , 人员伤亡事故屡 屡发生 , 造成了很大的损失。

1. 土锅炉爆炸的原因

(1) 膨胀水箱下部的膨胀管上错装了阀门。水箱敞口的士暖气正常运行时 , 水被加热 , 体积膨胀 , 膨胀的水进入水 箱 , 因水箱是敞口的 , 所以系统不承压 , 因而很安全。如果 在膨胀管上错装了阀门 , 且阀门关闭 , 就使系统中被加热的水无法膨胀 , 致使系统承压 , 造成土锅炉爆炸。这种事故发 生很多 , 有的是刚安装完 , 在试运行时 , 就发生爆炸。

(2) 锅炉本身被冻结。土锅炉被冻结的原因有的是因天 气冷防寒不好 , 有的是因人长时间离开而停用土锅炉 ( 春节 期间 , 放假元人看管 ) 。土锅炉被冻结后 , 操作人员如没发现 就烧火 , 会使锅炉中的水汽化 , 但因管路堵塞 , 水不流通 , 使 锅炉承压而爆炸。

2. 防止土锅炉爆炸的措施

(1) 不要在膨胀管上安装阀门 , 已经安装的要拆除 p 暂 时拆不了的 , 要将阀门打开 , 把手轮卸下 , 待将来再拆除 , 以 确保系统敞口。

(2) 不要使系统冻结。如人要长期离开取暖锅炉 , 应把 系统中水放掉 , 或采取其他防冻措施。如果已经发生冻结应设法先把冰化开 , 再点炉 , 千万不要盲目点火。

    (3) 在锅炉上加装爆破片。因某种原因致使锅炉承压超过允许压力时安装在锅炉上的爆破片破裂 , 喷出蒸汽和水 , 使 锅炉压力降为零 , 保护人身财产安全。