一、鍋爐事故的定義

鍋爐在運(yùn)行（包括試運(yùn)行）時(shí)，其本體受壓元件、輔助受熱面、附件、燃燒室、主煙道、爐墻等發(fā)生損壞，且被迫采取緊急處理措施的或鍋爐在進(jìn)行水壓試驗(yàn)時(shí)，其本體受壓元件發(fā)生損壞的現(xiàn)象，稱為鍋爐事故。

鍋爐事故根據(jù)設(shè)備損壞程度，分為爆炸事故、嚴(yán)重?fù)p壞事故和一般損壞事故。

1.爆炸事故。指鍋爐在使用中或壓力試驗(yàn)時(shí)，受壓部件發(fā)生破壞，其介質(zhì)蓄積的能量迅速釋放，內(nèi)壓瞬間降至外界大氣壓力的事故。

2.嚴(yán)重?fù)p壞事故。指鍋爐在使用時(shí)，由于受壓部位、安全附件、安全保護(hù)裝置損壞或鍋爐燃燒室發(fā)生爆炸等導(dǎo)致鍋爐被迫停止運(yùn)行，而必須進(jìn)行修理的事故。

3.一般損壞事故。指鍋爐在使用中受壓部件輕微損壞，而不需要停止運(yùn)行進(jìn)行修理的事故。

*鍋爐故障的定義：

鍋爐在運(yùn)行（包括試運(yùn)行）時(shí)，因燃燒設(shè)備、通風(fēng)設(shè)備、除塵及除灰設(shè)備等附屬設(shè)備的故障或損壞；水處理設(shè)備及給水設(shè)備發(fā)生事故或損壞，造成鍋爐停止運(yùn)行的，稱為鍋爐故障。

1.鍋爐超壓事故。在鍋爐運(yùn)行中，鍋爐內(nèi)的壓力超過(guò)最高許可工作壓力而危及安全運(yùn)行的現(xiàn)象，稱為超壓事故。鍋爐超壓的危險(xiǎn)性比較大，常常是鍋爐爆炸事故的直接原因。

2.鍋爐缺水事故。在鍋爐運(yùn)行中，鍋爐水位低于最低安全水位而危及鍋爐安全運(yùn)行的現(xiàn)象，稱為缺水事故。缺水事故可分為輕微缺水和嚴(yán)重缺水兩種。如水位在最低安全水位線以下，但還能看見(jiàn)，或雖然已看不見(jiàn)水位，但允許采用“叫水法”的鍋爐進(jìn)行“叫水”后水位很快出現(xiàn)時(shí)，屬于輕微缺水。如水位已看不見(jiàn)，用“叫水法”也不能出現(xiàn)時(shí)，屬于嚴(yán)重缺水。鍋爐缺水事故，如果處理不當(dāng)，會(huì)造成設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞，如果在鍋爐嚴(yán)重缺水的情況下進(jìn)水，就會(huì)導(dǎo)致鍋爐爆炸。這是因?yàn)殄仩t缺水后，一方面鋼板被干燒而過(guò)熱，甚至燒紅，使強(qiáng)度大為下降，另一方面由于過(guò)熱后的鋼板溫度與給水的溫度相差極為懸殊，鋼板先接觸水的部位因遇冷急劇收縮而龜裂，在蒸汽壓力的作用下，龜裂處隨即撕成大的破口，汽水從破口噴射出來(lái)，即造成爆炸事故。

3.鍋爐滿水事故。在鍋爐運(yùn)行中，鍋爐水位高于最高安全水位而危及鍋爐安全運(yùn)行的現(xiàn)象，稱為滿水事故。滿水事故可分為輕微滿水和嚴(yán)重滿水兩種。如水位超過(guò)最高許可水位線，但低于水位表的上部可見(jiàn)邊緣，或水位雖超過(guò)水位表的上部可見(jiàn)邊緣，但在開(kāi)啟水位表的放水旋塞后，能很快見(jiàn)到水位下降時(shí)間，均屬于輕微滿水。如水位超過(guò)水位表的上部可見(jiàn)邊緣，當(dāng)打開(kāi)放水旋塞后，在水位表內(nèi)看不到水位下降時(shí)，屬于嚴(yán)重滿水。鍋爐滿水事故的危害，主要是造成蒸汽大量帶水，從而使蒸汽管道發(fā)生“水錘”（水沖擊）現(xiàn)象，降低蒸汽品質(zhì)，影響正常供汽，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使過(guò)熱器管積垢，損壞用汽設(shè)備。

4.鍋爐汽水共騰事故。在鍋爐運(yùn)行中，鍋爐鍋水和蒸汽共同升騰發(fā)生泡沫，使鍋水和蒸汽界限模糊不清，水位波動(dòng)劇烈，蒸汽大量帶水而危及鍋爐安全運(yùn)行的現(xiàn)象，稱為汽水共騰事故。汽水共騰事故發(fā)生時(shí)，難于監(jiān)視水位，由于蒸汽中帶有大量水分，使蒸汽品質(zhì)下降，使過(guò)熱器積垢過(guò)熱，嚴(yán)重時(shí)發(fā)生爆管事故。

5.鍋爐爆管事故。在鍋爐運(yùn)行中，鍋爐水冷壁管或?qū)α魇軣崦婀馨l(fā)生破裂而危及鍋爐安全運(yùn)行的現(xiàn)象，稱為鍋爐爆管事故。這種事故是鍋爐運(yùn)行中性質(zhì)嚴(yán)重的事故，因?yàn)?，水冷壁管和?duì)流受熱面管都是鍋爐的主要受熱面，熱強(qiáng)度比較高，一旦破裂鍋水外噴，易傷人和沖塌爐墻，往往會(huì)造成鍋爐缺水，嚴(yán)重威脅鍋爐安全運(yùn)行。

6.過(guò)熱器管爆破事故。在鍋爐運(yùn)行中，鍋爐過(guò)熱器管因管內(nèi)結(jié)垢、設(shè)計(jì)不合理、結(jié)構(gòu)不合理、材質(zhì)不合格、長(zhǎng)期超溫運(yùn)行、飛灰磨損、腐蝕、蠕變等原因發(fā)生破裂的現(xiàn)象，稱為過(guò)熱器管爆破事故。過(guò)熱器管輕微破裂可降低負(fù)荷監(jiān)視維持運(yùn)行，如情況惡化或?qū)儆谄屏褔?yán)重，則必須緊急停爐處理。

7.省煤器管爆破事故。在鍋爐運(yùn)行中，由于給水質(zhì)量問(wèn)題、給水溫度、流量變化頻繁等導(dǎo)致管道腐蝕，或被飛灰磨損、或過(guò)熱燒壞，或設(shè)計(jì)不當(dāng)、材質(zhì)不良等原因發(fā)生省煤器管破裂的現(xiàn)象，稱為省煤器管爆破事故。省煤器管爆破后如能維持鍋爐正常水位時(shí)，可加大給水量并且關(guān)閉所有的放水閥門和再循環(huán)管閥門，以維持短時(shí)間運(yùn)行。如果事故擴(kuò)大，必須緊急停爐。

8.空氣預(yù)熱器管損壞事故。在鍋爐運(yùn)行中，空氣預(yù)熱器管由于腐蝕、飛灰磨損、煙道二次燃燒、材質(zhì)不良等原因發(fā)生破裂的現(xiàn)象稱為空氣預(yù)熱器管損壞事故?？諝忸A(yù)熱器管損壞不嚴(yán)重有又不致使事故擴(kuò)大時(shí)，可維持短時(shí)間運(yùn)行。如管子嚴(yán)重?fù)p壞，爐膛溫度過(guò)低，難以繼續(xù)運(yùn)行，應(yīng)緊急停爐。

9.鍋爐水錘（水沖擊）事故。在鍋爐運(yùn)行中，鍋筒及管道內(nèi)蒸汽與低溫水相遇時(shí)，蒸汽被冷卻，體積縮小，局部形成“真空”，水和汽發(fā)生高速?zèng)_擊、相撞或高速流動(dòng)的給水突然被截止，具有很大慣性力的流動(dòng)水撞擊管道部件；同時(shí)伴隨巨大響聲和震動(dòng)的現(xiàn)象，稱為鍋爐水錘（水沖擊）事故。這種現(xiàn)象可以持續(xù)而有節(jié)奏地持續(xù)下去，造成鍋爐和管道的連接部件損壞，如法蘭和焊口開(kāi)裂，閥門破損等，嚴(yán)重威脅鍋爐的安全運(yùn)行。鍋爐水錘（水沖擊）事故主要有鍋筒內(nèi)的水錘、蒸汽管道的水錘、省煤器的水錘和給水管道的水錘四種。

10.鍋爐受熱面變形事故。在鍋爐運(yùn)行中，鍋爐受熱面在受火焰輻射或高溫?zé)煔鉀_刷時(shí)，因得不到鍋水或蒸汽的及時(shí)冷卻，其壁溫超過(guò)鋼材允許使用溫度，鋼材強(qiáng)度急劇下降，而發(fā)生燒損變形的現(xiàn)象，稱為鍋爐受熱面變形事故。受熱面變形事故對(duì)鍋爐的安全運(yùn)行威脅也是極大的，如不及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理，可能導(dǎo)致鍋爐爆管、防焦箱或鍋筒爆破等。

1.爐膛及煙道爆炸事故。在煤粉蒸汽鍋爐使用燃油啟動(dòng)蒸汽鍋爐或應(yīng)急燃燒期間，由于鍋爐點(diǎn)火前，沒(méi)有將爐膛內(nèi)殘余可燃?xì)怏w排除，或者點(diǎn)火程序控制裝置誤動(dòng)，或沒(méi)有執(zhí)行操作規(guī)程，盲目點(diǎn)火；鍋爐運(yùn)行期間突然熄火，沒(méi)能及時(shí)中斷燃料的供給；當(dāng)給油泵發(fā)生故障而使鍋爐給油中斷時(shí)，未將鍋爐進(jìn)油總閥關(guān)嚴(yán)，當(dāng)給油泵恢復(fù)正常時(shí)，使大量燃油進(jìn)入爐內(nèi)；當(dāng)電路斷電，引、送風(fēng)機(jī)和給油泵同時(shí)停轉(zhuǎn)，未立即將電源開(kāi)關(guān)拉開(kāi)，當(dāng)送電正常后燃油大量進(jìn)入爐內(nèi)等原因，導(dǎo)致在爐膛及煙道等有限空間發(fā)生快速的或非控制的燃燒。如果可燃混合物的數(shù)量及空氣燃料比例會(huì)使鍋爐爐膛內(nèi)發(fā)生爆炸力的話，則一經(jīng)點(diǎn)火就會(huì)在爐膛內(nèi)發(fā)生爆炸。這種事故在點(diǎn)火或運(yùn)行中都可能發(fā)生，尤其是點(diǎn)火中發(fā)生得最多。嚴(yán)重時(shí)爐墻崩塌，磚塊橫飛，爐頂和煙道掀開(kāi)，火焰和高溫?zé)煔庀蛲鈬娚?，這時(shí)極易造成人員傷亡。

2.二次燃燒事故。在鍋爐運(yùn)行中，沉積在鍋爐尾部煙道內(nèi)的可燃物（油垢、炭黑）再次發(fā)生著火燃燒的現(xiàn)象稱為二次燃燒，或稱鍋爐尾部煙道再燃燒。嚴(yán)重時(shí)會(huì)把尾部煙道、空氣預(yù)熱器、引風(fēng)機(jī)甚至省煤器等設(shè)備燒毀。

3.鍋爐熄火事故。在煤粉蒸汽鍋爐使用燃油啟動(dòng)蒸汽鍋爐或應(yīng)急燃燒期間，由于油中帶水過(guò)多、油嘴堵塞、來(lái)油中斷、油溫超高、油管破裂等原因，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生突然熄火現(xiàn)象。鍋爐熄火事故發(fā)生后應(yīng)及時(shí)關(guān)閉鍋爐總油閥及各運(yùn)行噴嘴的進(jìn)、回油閥；保持鍋爐正常水位；查明原因和消除故障后再重新點(diǎn)火。

鍋爐爆炸是指鍋筒（也叫汽包）或爐膽因強(qiáng)度不足突然發(fā)生破裂時(shí)，鍋內(nèi)有一定壓力的飽和蒸汽和飽和水從破裂口迅速?zèng)_出，其容積在瞬間迅速膨脹，并釋放出大量的熱能，隨即轉(zhuǎn)化為破壞能量極大的動(dòng)能，立即擴(kuò)大破裂口，其壓力瞬時(shí)降至外界大氣壓力的物理過(guò)程。

鍋爐爆炸是瞬時(shí)完成的物理過(guò)程，可以將這一過(guò)程看做是絕熱膨脹做功的過(guò)程。根據(jù)熱力學(xué)定律和計(jì)算公式，對(duì)已發(fā)生的各種鍋爐的爆炸計(jì)算表明，鍋爐爆炸所產(chǎn)生的破壞力，即爆炸時(shí)鍋爐所釋放的能量與鍋爐容積有關(guān)，與破裂前鍋爐的參數(shù)，如壓力、汽與水的比例有關(guān)。鍋爐的水容積比例愈大，其爆炸的威力也愈大。因此，相同容積和壓力的熱水鍋爐的爆炸威力要比蒸汽鍋爐的爆炸威力大。

鍋爐爆炸時(shí)，大量的汽水從裂口處急速?zèng)_出，由于具有很高的速度，當(dāng)與空氣或地面接觸后，便產(chǎn)生了巨大的反作用力而獲得動(dòng)能，使鍋爐騰空而起，或者朝反作用力的方向運(yùn)動(dòng)。這與炮彈或噴氣式飛機(jī)被尾部強(qiáng)大氣流推動(dòng)向前的道理是一樣的

鍋爐爆炸時(shí)所放出的能量，其中很小一部分消耗在撕裂鍋爐鋼板，拉斷固定鍋爐的裝置（如地腳螺栓）和與鍋爐連接的各種汽水管道，將鍋爐整體或碎塊拋離原地；大部分的能量在空氣中產(chǎn)生沖擊波，破壞周圍的設(shè)備和建筑物。

鍋爐爆炸的原因主要有：

1.超壓。因運(yùn)行壓力超過(guò)鍋爐最高許可工作壓力，鋼板（管）應(yīng)力增高超過(guò)極限值，同時(shí)安全閥失靈（安全閥銹死打不開(kāi)，或安全閥入口裝有盲板），未能釋放出壓力而發(fā)生破裂。

2.過(guò)熱。鋼板（管）的工作溫度超過(guò)極限值，不能承受額定壓力而破裂。這主要是由于嚴(yán)重缺水或受熱面水垢太厚等造成的。

3.服飾。鋼板（管）內(nèi)外表面腐蝕減薄，強(qiáng)度顯著降低，不能承受額定壓力而破裂。

4.裂紋和起槽。在長(zhǎng)期運(yùn)行中因操作不當(dāng)，使鍋爐驟冷驟熱，或者負(fù)荷波動(dòng)頻繁，鋼板承受交變壓力，產(chǎn)生疲勞裂紋或形成起槽而開(kāi)裂。

5.先天性缺陷。設(shè)計(jì)時(shí)采用不合理結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度計(jì)算錯(cuò)誤，用材不當(dāng)或材料有缺陷，制造、安裝及修理的加工工藝不好，特別是焊接質(zhì)量不合格等隱患，在使用中擴(kuò)展，導(dǎo)致鍋爐爆炸。

防止鍋爐爆炸的措施主要有：

為了杜絕鍋爐發(fā)生爆炸事故，除了要對(duì)鍋爐正確設(shè)計(jì)和選材，確保制造和安裝質(zhì)量，以及進(jìn)行定期檢驗(yàn)，保持設(shè)備完好外，在運(yùn)行中還要特別做好以下幾項(xiàng)工作。

1.防止超壓。（1）保持鍋爐負(fù)荷穩(wěn)定，防止驟然降低負(fù)荷，導(dǎo)致汽壓上升。（2）保持安全閥靈敏可靠，防止安全閥失靈。應(yīng)每隔一定時(shí)間人工排放一次，并且定期做自動(dòng)排汽試驗(yàn)。如發(fā)現(xiàn)動(dòng)作呆滯，必須及時(shí)修復(fù)。（2）定期校驗(yàn)壓力表，確保壓力表指示準(zhǔn)確。如發(fā)現(xiàn)不準(zhǔn)確或動(dòng)作不正常，必須及時(shí)調(diào)換。

2.防止過(guò)熱。（1）防止缺水。控制水位在正常水位，經(jīng)常沖洗水位，定期維護(hù)檢查水位警報(bào)裝置或超溫警報(bào)裝置。（2）防止積垢。正確使用水處理設(shè)備，保持爐水質(zhì)量符合標(biāo)準(zhǔn)。認(rèn)真進(jìn)行排污，及時(shí)清除水垢、水渣。

3.防止腐蝕。因爐因水制宜采取有效的水處理和除氧措施，保證給水和爐水質(zhì)量合格。加強(qiáng)鍋內(nèi)停爐保養(yǎng)工作，及時(shí)清除煙灰，涂用防銹油漆，保持爐內(nèi)干燥。

4.防止裂紋和起槽。保持燃燒穩(wěn)定，防止鍋爐驟冷驟熱。加強(qiáng)對(duì)封頭扳邊等應(yīng)力集中部位的檢查，一旦發(fā)現(xiàn)裂紋和起槽必須及時(shí)修理。

5.杜絕先天性缺陷。采用合理的設(shè)計(jì)，保證制造、安裝的質(zhì)量。嚴(yán)格把好修理改造鍋爐的審查和技術(shù)檢驗(yàn)關(guān)。

指在鍋爐爐膛內(nèi)由剩余的可燃物與適當(dāng)比例的空氣組成的危險(xiǎn)可燃混合物，在提供點(diǎn)火源的條件下將導(dǎo)致快速的或非控制的燃燒。如果可燃混合物的數(shù)量及空氣燃料比例會(huì)使鍋爐爐膛內(nèi)發(fā)生爆炸力的話，則一經(jīng)點(diǎn)火就會(huì)在爐膛內(nèi)發(fā)生爆炸。

爐膛發(fā)生爆炸的基本原因是，在爐膛的有限空間內(nèi)或鍋爐通道、煙風(fēng)道及輸送煙氣至煙囪的風(fēng)機(jī)內(nèi)，積累的可燃混合物著火引起爆炸。爆炸大小及強(qiáng)度取決于點(diǎn)火瞬間已積累的可燃物的相對(duì)數(shù)量和混合物中的空氣比例。爆炸（包括爐膛爆燃）均是由于運(yùn)行者操作不合理、設(shè)備或控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理或者設(shè)備和控制系統(tǒng)故障所致。

防止?fàn)t膛爆炸事故的主要措施：

防止?fàn)t膛爆炸事故的關(guān)鍵是制定合理的安全啟動(dòng)與運(yùn)行程序，并執(zhí)行、制定反事故措施，在遇到緊急情況時(shí)及時(shí)果斷處理。主要防止措施有：

1.建立正確的運(yùn)行程序。同時(shí)應(yīng)采取安全保護(hù)設(shè)計(jì)和反事故措施。

2.設(shè)計(jì)完善的點(diǎn)火系統(tǒng)。點(diǎn)火系統(tǒng)必須實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，這樣才能與正確的啟動(dòng)方式相適應(yīng)。

3.鍋爐設(shè)計(jì)上采取防爆門設(shè)計(jì)。在事故發(fā)生時(shí)，防爆門可以及時(shí)及早釋放爆炸能量，從而實(shí)現(xiàn)保護(hù)爐膛的目的。

4.對(duì)于循環(huán)流化床鍋爐，應(yīng)采取啟動(dòng)前吹掃、保證啟動(dòng)中爐膛上部的通風(fēng)量等反事故措施，同時(shí)應(yīng)掌握好引子煤的粒度和投入時(shí)間。

?