编者按:
煤气发生炉广泛应用于冶金、机械、建材(陶瓷、玻璃)、化工等多个行业领域,主要功能是将煤炭转化为煤气(主要成分为CO、CO2、H2),用于轧钢炉、退火炉、锻造炉、钢管炉、玻璃炉、熔铝炉、铜材炉、建陶炉等各种热工炉。煤气发生炉,特别是带水夹套的煤气发生炉发生水夹套爆炸的事故在各类事故中占比最大,需重点关注和防范。
煤气发生炉爆炸事故案例分析
一、事故基本情况
2012年8月15日13时44分左右,山东省邹平县长山镇邹平长丰钢铁有限公司轧钢厂煤气发生炉生产车间发生一起煤气发生炉水夹套爆炸事故,事故造成3人死亡。
二、事情发生经过
2012年8月8日至12日,邹平长丰钢铁有限公司组织技术人员对轧钢车间的1号煤气发生炉进行了正常检修。8月13日,开始使用1号煤气发生炉。
8月15日13时10分左右,1号煤气发生炉操作工王德泉在对煤气炉进行巡检后认为一切正常,之后去洗手间,上煤工刘某在1号煤气发生炉操作平台上煤。大约在王德泉去厕所十几分钟后,3号炉操作工陈恒亮启动水泵给3号炉补水。
13时44分左右,1号煤气发生炉突然发生爆炸。现场发现,在距爆炸现场58米的轧钢车间操作棚仓储间休息的两名轧钢操作工李某涛、李某,被爆炸抛出的炉体外层夹套砸倒,当场死亡,上煤工刘某倒在1号煤气发生炉北面3米处,经医院抢救无效死亡。
三、煤气发生炉工作原理
带水夹套的煤气发生炉主要由加煤机、煤气出口、炉体、蒸汽集汽包、水夹套、软化水补水系统、安全附件等组成。集汽包配套设有液位计、安全阀、排污阀等。
▲煤气发生炉结构原理图
加煤机将煤加入煤气发生炉炉膛,蒸汽及空气作为气化剂自炉底进风箱鼓入炉内,在发生炉内煤与气化剂在高温条件下发生氧化、还原反应,产生煤气,供用户使用。
四、事故原因分析
事故发生的直接原因:1号炉操作工王德泉未关闭集汽包进水阀,导致1号炉水夹套严重缺水;操作工陈恒亮给3号炉加水时,水经串联管道进入1号炉,因水夹套缺水干烧导致温度较高,进入水夹套的水瞬间变成水蒸气,体积膨胀约1000倍,水夹套压力迅速上升,因与水夹套连通的集汽包安全阀未开启泄压,导致水夹套内蒸汽超压爆炸。
五、事故暴露出的主要问题
一是安全管理存在薄弱环节。带有水夹套的煤气发生炉未按照《工业企业煤气安全规程》进行管理和使用;安全操作规程内容不明确、不具体。 二是安全培训不合格。煤气发生炉操作人员在软化水补水泵停泵后,未关闭汽包进水口球阀就较长时间离岗,同时进水管未设止回阀、造成水夹套缺水;水夹套严重缺水时,违规操作补水。
三是安全设施隐患突出。水夹套集汽包未设自动水位控制器、进水管未设止回阀、液位计无高低水位标示,造成水夹套缺水不能及时发现。
四是压力容器附件未进行定期校验。水夹套的集汽包压力表、安全阀未定期校验、检修,致使集汽包超压时无法正确指示压力和泄压。
六、事故启示
使用带有水夹套的煤气发生炉企业应严格落实《工业企业煤气安全规程》(GB 6222-2005)等要求。
(一)强化安全管理。煤气发生炉设计、制造、安装和检验应遵守现行有关锅炉压力容器的安全管理规定。
(二)强化培训教育。煤气发生炉操作、维修等相关人员必须经专门的安全技术培训并考核合格方能上岗作业,以后每两年进行一次复审。
(三)严格关键安全设施技术要求。水夹套集汽包应设有安全阀、自动水位控制器,进水管应设止回阀。严禁在水夹套与集汽包连接管上加装阀门,以防止形成密闭空间造成超压爆炸。
(四)常态化安全设施检查维护。应定期对集汽包压力、水位等进行巡检,检查压力和水位是否正常;水夹套补水装置应工作正常,避免断水或水量不足;水夹套、集汽包要及时排污以防止假水位;定期校验安全阀确保超压保护正常。
(五)制修订集汽包补水安全操作规程。集汽包轻度缺水时,可以向集汽包缓慢供水,并同时观察水位,如本地和远程水位不一致时,应以本地水位为准,增加给水量后仍不见液位,应立即停炉检查。集汽包严重缺水时,严禁向集汽包内补水,立即关闭汽包供汽阀,手动打开汽包安全阀排气,煤气发生炉转热备或做熄炉处理。
(六)及时淘汰落后生产工艺装备。按照《产业结构调整指导目录》(2024年本)要求,钢铁行业应淘汰一段式固定煤气发生炉(不含粉煤气化炉)。
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❒ 协助供稿单位:中钢武汉安全环保研究院股份有限公司安全事业部
❒ 编辑:黄芷欣
❒ 审核:周鹏程