作者:弦予
▲锅炉爆炸事故插图①
时间:1980年,某日,深夜十点五十五分;
地点:重庆綦江化肥厂一台卧式烟管废热锅炉车间。
时间已经是深夜了,司炉工小甲(化名)像往常一样值班,虽然说是值班,不过看锅炉的活儿说累也不累,说轻松也不轻松,总之就一句话——带着双眼睛了就行。
然而,小甲今天有些走神,兴许是白天没休息好,又或者碰上了些烦心事,反正就是心不在焉,想着反正这看锅炉的活儿都干了这么久了,一套一套心里门清得很,也没出过啥差错,于是乎,他瞅着锅炉运转正常,决定回家拿个板凳,然后下班(24时)之后就去看电影。在回家拿了板凳之后,小甲心想:反正回车间也就是看个锅炉,锅炉又不会怎么样,于是他带着板凳就顺便去食堂吃起了夜宵。
这一吃直接就吃了半个小时,等到小甲再次回到锅炉旁,已经是十一点三十二分了,他例行检查看了一下,发现锅炉缺水,但是刚睡醒的头脑并不清醒,小甲也没有认真检查缺水程度,就直接拿了把梯子去开手动给水阀。
▲基本锅炉结构示意图
其实一开始这个锅炉是配备有自动给水阀的,但是自动给水阀已经失灵了,因为该锅炉还有个手动给水阀可用(位置较高,所以要用梯子),本着“凑合能用”这种错误的思想,綦江化肥厂的领导们一直没有认真对待修理给水阀这个问题。
随着手动给水阀的开启,锅炉开始上水,短短三分钟后,也就是十一点三十五分,异变陡生,锅炉内部先是闷响了一声,还没等小甲做出任何反应,一声巨响接踵而至,司炉工小甲连同架在锅炉边的铁梯子一同被巨大的气浪抛起,飞出有21米远,小甲当场死亡,锅炉爆炸产生的碎片和砖石瓦片四处横飞,导致数人受伤,现场一片狼藉。
事故之后的检查情况
事故发生之后,綦江化肥厂领导连忙连夜加班,立即展开伤亡救援和统计,并对现场进行了检查,其检查结论主要有以下几个:
锅炉的排烟温度从夜里十一点零五分开始就由230摄氏度逐渐升高,到爆炸的时候,排烟温度已经升高到了270摄氏度;
锅筒沿上部连续开孔处(最大开孔直径为1000毫米)轴线方向撕裂,断口处的焊缝有相当严重的未焊透的现象,锅筒筒体壁厚16毫米,坡口钝边尺寸为8~11毫米;
爆炸之后,锅炉壳体飞离原位十三米多;炉管主体飞离原为二十三米多;上部集汽包的一半筒体飞出两百五十米;另外一半筒体飞出三百三十余米;集汽包顶盖封头飞出两百三十五米;主蒸汽阀飞出一公里有余;蒸汽出口管和阀体一起飞出113米;一部分锅炉管束(大概数量是21根)飞出去一百七十米;另一部分锅炉管束(大概数量是23根)飞出去靠近两百米;还有少数锅炉管飞出去四百五十多米;平板水位表估计是撞在了小甲的身上,飞出去的距离也是二十一米;而安全阀完全不知所踪,救援小组在现场完全没找到安全阀的踪影。
▲锅炉爆炸事故插图②
第二天,关于该厂的新闻头条报道出来了:
重庆綦江化肥厂一台卧式烟管废热锅炉发生爆炸,造成了1人死亡,2人重伤,3人轻伤的事故,经济损失达到了50.3万元人民币(按照八十年代初物价计算)。
在该事故中,涉事锅炉是由某化工局设计并由某锅炉厂制造的,其设计工作压力为1.01兆帕,锅筒内安装有直径51毫米的烟管488根,锅筒上部同一轴线上开有人孔、给水管孔和集汽包孔各一个,它们的直径分别为400毫米、108毫米和1032毫米。
▲锅炉人孔一般都是锅炉维护、检修人员进入锅炉内部的孔洞
锅筒材质为16锰钢和20钢两种钢板拼接而成,集汽包上部端盖原采用法兰连接,后来改为封焊,仅安装了一个平板水位表、一个DN50安全阀,该安全阀在锅炉投入运行之后从未作动过。
设计不合规、制造偷工减料——事故原因分析
▲三五计划期间,上海锅炉厂的生产车间
那么,暂且先不说小甲擅离职守的问题,到底为什么锅炉会发生爆炸呢?专家组在对锅炉爆炸物进行分析之后,得出了以下结论:
设计不合规范:涉事锅炉的锅筒上部开启了一个直径1032毫米的大孔,其尺寸超出了锅筒直径的1/3,已经越过了设计规范和标准给定的临界值。同时在强度计算的时候,还没有进行开孔补强计算,虽然在集汽包与筒体的连接部分焊有补强板,但是这样处理之后整体强度未必能够满足规范。至少从爆炸产生的破坏情况来看,强度不足是导致此次事故的主要原因。
除此之外,锅炉的给水管没有采用加套管的结构形式,这就增加了筒体的附加热应力。而该锅炉的安全附件也存在不足,原设计仅设计有单一的安全阀和单个水位计,而且最低安全水位甚至已经和最上排烟管齐平了。
制造质量差:设计单位的设计已经不符合规范了,制造单位还不按照设计要求来进行设计,甚至将锅筒材质由单一的16锰钢改成了16锰钢和20钢两种钢板的拼接,这种偷工减料的做法直接降低了锅炉的强度等级。大孔加强圈以及筒体上的焊接坡口尺寸也达不到要求(坡口钝边尺寸如前文所述),这就不能保证焊透。
事实上,爆破碎片的事后检查证明加强圈的焊接质量是很差的,有相当严重的没焊透现象,根本起不到足够的补强作用。而集汽包的封头周向环焊缝焊接质量也是相当差,强度同样不足,导致爆炸之后,沿轴线方向全给撕裂了。
反思——如何防患于未然?
▲锅炉爆炸事故插图③
对于使用单位,有两条非常重要的要求,其①:使用单位一定要落实对特种设备的验收制度,一定要确保所接收的设备满足相关的规范和标准要求,从而确保特种设备能够安全运行;
其②:使用单位一定要加强对特种设备操作人员的培训和教育,不仅要提高操作人员的设备操作专业知识水平,使其能够在第一时间发现问题;同样也要提高操作人员的工作素质,规避消极怠工、擅离职守等情况,确保设备安全运作;
对于特种设备的设计和制造单位,则必须要严把质量关,特别是要确保设计符合要求,一旦设计不符合要求,制造过程中就会出现各种各样的问题(比如说焊接质量会变差很多),从而留下来发生严重事故的安全隐患。