[教学设计]锅炉压力容器事故案例分析

[教学 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ]锅炉压力容器事故案例分析 内蒙古某电厂锅炉爆炸案列分析 事故概况及经过:1975年6月3日，内蒙古某电厂发生锅炉爆炸事故。该锅炉系英制拔伯葛型，设计参数蒸发量为7吨,时，工作压力为1.03兆帕。 一、事故概况及经过 1975年6月3日，内蒙古某电厂发生锅炉爆炸事故。该锅炉系英制拔伯葛型，设计参数蒸发量为7吨,时，工作压力为1.03兆帕，运行40余年后拆迁安装到该厂，进行了改造，加大了受热面，使锅炉蒸发量提高到12吨,时，最高使用压力改为1.37兆帕。 改造后使用2368小时，锅炉在运行中突然发生爆炸，右侧锅筒飞出45米远，全部过热器管子及部分排管砸弯变形，锅炉钢架及锅筒横梁全部变形弯曲，两侧及前后拱被破坏，锅炉车间厂房大部分倒塌，附近一些厂房及办公室也遭爆炸冲击波破坏。经济损失800000元，幸运的是未造成人员伤亡。 二、事故原因分析 1(宏观检查 锅筒由三段筒体加两个封头铆接而成，爆炸后发现锅筒前段有一个贯穿性爆破口，全长1571毫米，锅筒前封头落在厂房内，它与筒体的连接铆钉前部被切断。锅筒铆钉孔因剪切 (17,，并有束状裂纹，主爆破口的铆缝搭接挤压有塑性变形，孔变成椭圆形，椭圆度达1 结合面上有白色盐垢，积垢区占爆口总长的71(9,。主爆破口区的铆钉孔有放射性裂纹、在半个孔周上裂纹数量有的多达7条，最长的裂纹可达44毫米，主爆破口处的铆钉断口陈旧、呈赤褐色，具有明显的层断纹络，属无塑性变形的平齐断口，筒体壁厚未发现有减薄现象，基本上可定为脆性断口，在断口上还可看到白色盐垢。 2(金相检查 对主爆破口区的铆钉孔取样作显微检查，发现裂纹边缘齐钝，裂区和非裂区的金相组织均为珠光体加铁素体，其晶粒度均为8级，未发现有过热或淬硬性组织存在。在裂纹的延伸方向上有许多二次分枝，这些分枝沿铁索体晶粒边界扩展，形成网络状晶间裂纹，大大减弱了金属内部晶粒之间的联系，而裂纹未稍特别尖锐，有明显的晶间发展趋势亦属晶间裂纹。但个别穿透晶粒形成混合裂纹，在裂纹主干的两侧和二次分枝主干上，均可见到有断续的腐蚀情况，非裂区试样虽未见明显的晶间裂纹，但晶粒间的内部联系也已有减弱趋势。 3(化学成分分析 在锅筒前段的裂区和非裂区取样进行化学分析，分析结果表明材料化学成分基本上无变化。 4(机械性能试验 对裂区和非裂区进行硬度测试和取样进行冲击试验，结果表明材料的机械性能也基本上未变。 综上所述，这次事故系由锅炉材料的苛性脆化所致，造成这台锅炉苛性脆化的原因主要有1(炉水相对碱度过高 该锅炉移装投入运行后，对炉水相对碱度要求不严，经化验，炉水相对碱度高达43,左右，超过 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 一倍以上，为锅炉铆缝产生苛性脆化提供了必要条件。 2(私自提高锅炉工作压力 仅从生产用汽要求出发，未经校核就将工作压力从1(03兆帕提高到1(37兆帕，事故发生后，经应力测试，当工作压力提高到1(37兆帕时，锅筒内应力提高了35,，筒体应力接近材料的屈服点，也是造成苛性脆化的一个原因。 3(锅筒铆缝渗漏 在锅炉大修时曾发现锅筒铆缝有两处渗漏，但未予消除，检修后又两次违章进行水压试验，试验压力高达1(72兆帕，加速了铆缝的渗漏。 4(违章操作，运行不正常 由于个别操作人员资任心差，常使汽压在1(27兆帕到1(47兆帕范围内波动，有时甚至波动到1(57兆帕以上，当锅炉遇到故障时，汽压又突然降到0(196兆帕，锅炉急降快升，压力升降太快，加之缺水事故经常发生，处理又往往不当，致使锅筒温差变化太快，应力变动频繁。 锅炉炉膛煤气爆炸事故案例 山西省潞城市潞宝焦化实业总公司所属煤气发电厂于2000年9月23日发生了一起锅炉炉膛煤气爆炸事故。此锅炉型号为SHS20-2.45/400-Q，用于发电。于1999年11月制造。此次爆炸事故造成死亡2人、重伤5人、轻伤3人，直接经济损失:49.42万元。 1. 事故发生经济及破坏情况 2000年9月23日上午10时15分，潞宝煤气发电厂厂长指令锅炉房带班班长对锅炉进行点火，随即该班职工将点燃的火把从锅炉南侧的点火口送入炉膛时发生爆炸事故。 尚未正式移交使用的煤气发电锅炉在点火时发生炉膛煤气爆炸，炉墙被摧毁，炉膛内水冷壁管严重变形，最大变形量为1.5米。钢架不同程度变形，其中中间两根立柱最大变形量为230mm，部分管道、平台、扶梯遭到破坏，锅炉房操作间门窗严重变形、损坏。锅炉烟道、引风机被彻底摧毁，烟囱发生粉碎性炸毁，砖飞落到直径约80m范围内，砸在屋顶的较大体积烟囱砖块造成锅炉房顶11处孔洞，汽轮发电机房顶13处孔洞，最大面积约15m2，锅炉房东墙距屋顶1.5m处有12m长的裂缝。炸飞的烟囱砖块将正在厂房外施工的人员2人砸死，别造成5人重伤，3人轻伤。爆炸冲击波还使距锅炉房500m范围内的门窗玻璃不同程度地被震坏。 事故发生后，当地有关部门非常重视，迅速赶赴事故现场组织抢救，对死伤人员进行了妥善处置。潞城市政府责成有关部门和人员对事故进行了调查。 2. 事故前设备状况 该锅炉为无锡锅炉厂1999年11月制造，产品编号为99077，无锡市锅炉压力容器检验 所对该锅炉进行了监检，监检证书号为G99X186，锅炉安装单位为山西省电力公司建设三公司。该炉2000年1月6日到货，4月20日开始安装，5月30日水压试验合格。8月13日第一次点火进行烘炉，至9月6日锅炉进入调试，9月9日72小时试运行结束，9月10日,9月13日3日电建三公司对调试中提出的问题进行消缺处理。9月16日下午2时锅炉点火进行机组试运行，17日因煤气供应不足停炉。此后点火试运均由电厂进行。 3. 事故原因分析 此次爆炸事故是由于炉前2号燃烧器(北侧)手动蝶阀(煤气进气阀)处于开启状态(应为关闭状态)，致使点火前炉膛、烟道、烟囱内聚集大量煤气和空气的混合气，且混合比达到轰爆极限值，因而在点火瞬间发生爆炸。具体分析如下: 1、 当班人员未按规定进行全面的认真检查，在点火时未按规程进行操作，使点火装置的北蝶阀在点火前年于开启状态，是导致此次爆炸事故的直接原因。 2、 煤气发电厂管理混乱，规章制度不健全，厂领导没有执行有关的指挥程序，没有严格要求当班人员执行操作规程，未制止违规操作行为，责职不明，规章制度不健全也是造成此将爆炸事故的原因之一。 3、公司领导重生产、轻安全，重效益、轻管理。在安全生产方面失控，特别是在各厂的协调管理方面缺乏有效管理和相应规章制度，对各厂的安全生产工作不够重视，也是造成此将爆炸事故的原因之一。 4.预防事故发生的措施 (1)潞宝集化实业总公司要认真贯彻落实国家有关锅炉压力容器的法律、法规和******总书记的重要讲话精神，真正从思想上吸取教训，引以为戒，制定出有效的详细的安全措施，健全各项安全 管理制度 档案管理制度下载食品安全管理制度下载三类维修管理制度下载财务管理制度免费下载安全设施管理制度下载 。 (2)进一步完善各级安全生产责任制，明确锅炉安全管理的有关事项和要求，把锅炉的安全管理工作落到实处。 (3)各有关部门要严格执行各项规章制度及操作规程，层层落实，责任到人，消除麻痹思想和侥幸心理，操作程序规范化，从组织指挥、安全措施、规章制度、操作规程上彻底堵塞漏洞，消除隐患，从而防止类似事故再次发生。 一起锅炉受热面泄漏事故案例 1 事故经过 某公司#2炉系哈尔滨锅炉厂生产的亚临界压力一次中间再热自燃循环锅炉。2001年12月1日该炉进入试运第三天，运行稳定无明显异常现象。14:38，#2炉炉管检漏(前包处)报警，14:58，因#2主变压力释放保护动作停炉，15:20，现场检查右侧水平烟道入孔处有蒸汽冒出，打开人孔确认受热面泄漏。 进入炉内检查发现水冷壁延伸管右数第24根左右鳍片根部两侧发生泄漏，左鳍片根部两则泄漏后冲刷25根水冷壁延伸管弯头，造成第25根水冷壁延伸管头穿孔。检查第24根 弯头发现:从右侧鳍片根据部起，沿弯头背部平行于梳型密封板有一道环向裂纹，环向裂纹与左鳍片根部泄漏点不相连。进一步检查发现，管内部裂纹与外部环向裂纹特征一致，内外裂纹已贯穿，左右鳍片根部两侧均为小孔泄漏，第23根据管弯头被第24根据右鳍片根部泄漏冲刷穿孔。 通过更换23、24、25根弯头，并对水冷壁延伸管直段中部进行加固，解决了泄漏问题。 2 水冷壁管泄漏检查 为找出泄漏原因，防止事故再次发生，在宏观检查的基础上，我们做了化学元素分析、机械性能试验、金相分析和电镜扫描观察。 2(1 宏观检查 2(1(1 发现裂纹附近焊缝有多处咬边(最深为0(5mm左右)、夹渣，焊缝断口可见内部气孔(φ1mm)。 2(1(2 两处裂纹均已裂穿，断口整齐。左侧裂纹沿鳍片焊接熔合区开裂。右侧裂纹起始于鳍片和梳型板之间的T型焊接接口，一侧沿鳍片焊接熔合区开裂，一侧横向发展。 2(2 化学元素分析 在开裂弯头附近取样分析，结果符合相关标准要求。 2(3 机械性能试验 在开裂弯头附近取样进行拉伸试验，试样的抗拉强度符合相关标准要求。 2(4 金相分析 在远端和裂纹共9处取样，金相组织为珠光体(P)+铁素体(F)，珠光体球化一级，未见其他异常金相组织。 2(5 显微裂纹检查 为穿晶型裂纹。 2(6 电镜扫锚观察 对泄漏水冷壁管裂纹的断口进行电镜扫描分析，可见贝壳状疲劳断口形貌，裂纹起始于鳍片角焊缝和梳型板角焊的T型焊接接口处，从外壁起裂。断口上可见穿晶型二次型纹。 3 原因分析 通过试验分析，确认水冷壁管开裂泄漏是由振动引起金属疲劳所致。开裂的水冷壁处于锅炉折焰角附近，机组运行时，由于烟气的冲刷和涡流的作用，管道产生振动，振动产生的最大交变应力作用于管道弯头起弯处，正好是鳍片和梳型板之间的T型焊缝处，焊接热影响区机械性能本身较低，而T型接头经过两次焊接，其热影响区机械性能更低，加上焊接质量不佳，在交变应力的反复作用下开裂。 4 预防事故的措施 4(1 运行人员必须加强对生产现场设备的巡视和检查，检修人员要加强设备的管理，发现安全隐患及时处理，以防事故扩大。 4(2 锅炉制造厂对锅炉必须有质量监督，在确定设计 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 时要考虑各种复杂的因素。 4(3 对水冷壁延伸管采取加固措施，改变固有频率，使水延伸管避开共振频率。 4(4 要加强锅炉安装质量监督，安装单位要将质量保证体系落实到位。 4(5 认真做好设备全过程的管理工作，严格按照规程操作。 锅炉爆炸案例分析:伊春市甘商店锅炉爆炸 一、事故概况及经过 1986年l0月28日20时30分，黑龙江省伊春市某综合商店一台由无锅炉制造许可证厂家生产的土锅炉发生爆炸。锅炉爆炸后，后管板右上角撕开610毫米长的裂缝，右侧板撕开150毫米长的裂缝，前板撕开440毫米长的裂缝，炉胆左侧的中部向内凹进4l毫米，整个锅炉向右移位615毫米。这次事故的经济损失约12300元。 二、事故原因分析 1(无证制造、非法安装 制造该台锅炉的双子何氧气厂既无锅炉制造许可证又无锅炉安装许可证。锅炉出厂时未带任何设计资料，锅炉的结构、材质及焊接质量均存在严重问题。该台锅炉也是双子何氧气厂私自进行安装的。 2(不验收、无操作证 繁荣商店购买非法定点厂的锅炉，在没有进行验收的情况卞，由无锅炉操作证纳入员独立点火运行，安全阀死定压，安全阀提升把手卡死，手提不动，进出水阀门关死，膨胀关闭，造成锅炉超压爆炸。 三、防止此类事故的措施 1(制造单位必须取得制造许可证，制造被批准的相应范围内的锅炉。 2(使用单位购买的锅炉，必须是具有制造许可证的锅炉制造厂制造的锅炉。 压力容器爆炸事故 2003年2月5日凌晨1时55分，山西某化工厂三车间I系列冷凝水闪蒸器Nt112(以 下简称Nt112)发生爆炸事故，楼上当班职工柴某因操作室坍塌坠落至零米平面死亡。 爆炸设备及其相关工艺 爆炸设备(Nt112)性能参数:Nt112 是I类压力容器。该设备设计压力0.6MPa，设计 温度165?，规格为Φ2500×6916×δ12，容积30m3，介质为蒸汽和冷凝水，主体材料为A48CPR进口钢(相当于国产16MnR钢)，设备本体有一块压力表，出汽管上有两个安全阀，当设备处于备用状态时与安全阀不相通，因备用时F1阀门关闭(见图)。 设备相关工艺过程:Nt112前与高压冷凝水罐NP112、NP113、NP114、NP122、NP123连接(NP为高压冷凝水罐的简称，其后数字为不同高压冷凝水罐的编号，其内压力均为5.6MPa，温度260?~270?)，后与预脱硅系统相通。即压力为5.6MPa的水经节流孔板进入冷凝水闪蒸器，减压降温后，一部分水变为蒸汽，通过冷凝水闪蒸器进入出汽管送预脱硅，管道压力0.6MPa(见图所示);一部分水仍呈液态通过冷凝水出口至出水管进入热水槽，出水管上有排水管(阀)至地沟(点划线所示)。 此设备已于2002年11月12日停止使用，即排水阀F6常开，其他阀门均关闭，直至事故发生一直处于备用状态。2003年2月4日9时15分左右，当班操作工将排水阀F6关闭。 事故原因分析 设备在停用期间，本应切断进水阀打开排水阀F6，使其处于常压状态。而三个进水阀(F3、F4、F5)经常压试水一个渗漏(滴水)，一个泄漏(流水)，一个不漏(不滴不流)，虽关仍漏(两个阀门不正常)为设备的带压、增压直至超压提供了压力源。排水阀F6被关闭(据上述时间推算，排水阀F6关闭时间长达16小时40分)，无法卸压，这是导致超压爆炸的重要原因。 管理工作存在漏洞，白班职工违章关闭排水阀，而运行记录未注明，交接班时也未向接班职工 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 ，致使排水阀一直处于关闭状态。 从爆炸后设备筒体的断口来看，绝大部分破口表面较为规则平整，且与母材成30?~45?夹角，属韧性断裂。这说明钢板是由于超压而撕裂的。 在人孔破口处发现，有大约100mm2的母材钢板严重减薄，实侧最小壁厚6.3mm(原设计壁厚为12mm)，呈塑性变形特征。因为设备在制造过程中，人孔部位会产生应力集中，在运行时，受力状态比较复杂，使其成为整个设备的薄弱部位。又因爆炸后人孔接管带盖是单独飞出去的。由此推断，破点就在此处。 Nt112在备用期间与安全阀不相通，导致其内压力超设计压力时，安全阀不能泄压，失去其应有作用，造成Nt112内压力不断升高，直至爆炸。 断裂拉力走向分析: Nt112的人孔处破裂后，强大的内部压力，一部分力将人孔接管带盖抛出57米远。另一部分力从人孔中心线偏下部沿环向拉伸扩展，直至将直径为2.5米的圆筒全部撕断，形成底部一段。再一部分力从破点沿纵向往上扩展，将中段圆筒纵向撕开成卷板状，当扩展到筒体环焊缝处时，因环焊缝强度大于母材，所以，这部分力不得不改变走向，沿环焊缝熔合线环向继续扩展，把母材钢板全部撕断，将剩余的筒体又一分为二。这样，就形成了爆炸后整个筒体分为三段的结果。 设备爆炸时，内部压力在瞬间降为零(表压)。饱和水迅速汽化，体积急剧膨胀，产生巨大的二次压力，爆炸时的超压与二次压力形 成合力，强大的合力将上段抛起砸坏车间横梁和部分管道，使筒体顶部的出汽管拔出飞落造成现场的惨景。 综上所述，冷凝水闪蒸器Nt112爆炸的直接原因是: ?该设备在停运期间，排水阀F6被关闭，进水阀严重泄漏，当压力为5.6MPa的冷凝水不断流入 Nt112时，压力逐渐升高，又不能排水卸压，致使其超压破裂，发生爆炸。 ? 冷凝水闪蒸器Nt112，在停用关闭阀门F1的状态下与安全阀不相通，安全阀不能起到泄压作用，没能有效地防止事故发生。 间接原因:管理不严，职工违章关闭排水阀F6，巡检不到位，交接班无记录，也未口头交接说明。 事故防范对策 对Nt112和Nt113安全阀设置不合理问题进行完善，在Nt112和阀门F1之间加设两个安全阀，并将现有的两个安全阀移至 Nt113和阀门F2之间，并对其他工艺系统展开调查，发现问题及时整改。 备用设备隔离措施要严密，针对备用设备隔离不严问题，必须加强设备检查和维护管理，对于生产过程中设备状态，要全面掌握，尤其是关键阀门的开关状态必须明确制度，必要时对开关阀门采取上锁措施。 进一步完善监控仪表、仪器和设备。 进一步研究深化、细化压力容器安全检查的办法，通过技术手段查找和处理事故隐患。 压力容器设备严重损坏事故案例