兩起典型的鍋爐泄漏事故,提醒使用企業(yè)對鍋爐水處理要特別關(guān)注,并應(yīng)采取相應(yīng)的預(yù)防措施。
根據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》和《鍋爐水處理監(jiān)督管理規(guī)則》有關(guān)規(guī)定,為保證鍋爐的安全運行,需進行水質(zhì)處理工作。山東省特種設(shè)備檢驗研究院萊蕪分院通過近年來檢驗發(fā)現(xiàn),很多鍋爐使用單位不能利用好水處理設(shè)備,設(shè)備損壞后不管不問,甚至有些用戶未聽說過有水處理一事,因不安裝水處理設(shè)備,導(dǎo)致事故發(fā)生。
水處理不當引發(fā)事故
下面就是兩起典型的由于水處理不當引起的鍋爐泄漏事故。
某小區(qū)一臺4.2MW熱水鍋爐,水處理設(shè)備和除污器損壞后,未引起足夠重視,排污閥損壞致使排污不及時,大量水垢、污垢、泥沙等雜質(zhì)進入管內(nèi)沉積,鍋筒底部垢渣積存厚達100mm, 水管內(nèi)結(jié)垢3.50mm,多根水冷壁管變形量超過11%,煙管水側(cè)水垢與金屬腐蝕物約達5.0mm(如上圖1所示)。造成水管堵塞發(fā)生過燒泄漏,泄漏后私自割管維修。此次修理不僅花費了大量資金,而且還影響了冬季的正常供暖。
某造紙廠2t/h蒸汽鍋爐于2009年7月驗收合格投入運行。此鍋爐運行不到一年,鍋筒底部水側(cè)大量垢渣積存,使用單位負責(zé)人未申請監(jiān)督檢驗私自化學(xué)清洗,而使大量水垢未能及時排出(如圖2所示),阻隔金屬受熱使晶體發(fā)生塑性流動直至鼓包開裂泄漏。此鼓包處距后管板2300mm,距最底部中心線偏右上方約150mm,面積為82.1mm×79.3mm,最大高度約7.8mm;鼓包處還出現(xiàn)環(huán)向裂紋,長80.2mm,開裂口最大1.1mm。這起事故造成了巨大的人力、財力損失和浪費。
上述兩起典型事故中,雖然都有水處理設(shè)備,但由于利用不當,等于沒有進行水處理。鍋爐水質(zhì)處理工作極其重要,是保證鍋爐安全運行的重要工藝過程。萊蕪地區(qū)鍋爐多,水源水質(zhì)硬度較大,85%的企業(yè)業(yè)主都安裝了自動鈉離子交換設(shè)備,在檢驗中發(fā)現(xiàn),對小型工業(yè)鍋爐而言,鍋外鈉離子交換水處理工作并不是萬能的,也并不是最經(jīng)濟的,最有效的處理方法和處理方式應(yīng)該是鍋外加藥預(yù)處理+鍋外離子交換+合理排污。除此之外,鍋爐使用單位應(yīng)嚴格執(zhí)行GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)標準》,配合檢驗機構(gòu)做好水質(zhì)處理工作,保證鍋爐的安全、節(jié)能運行。
水處理的重要性
在經(jīng)濟社會迅猛發(fā)展的今天,部分個體企業(yè)主一味追求經(jīng)濟利益最大化,只顧眼前利益,而對設(shè)備的維護保養(yǎng)和管理意識淡薄。殊不知,漸顯的安全隱患正威脅著企業(yè)的正常發(fā)展,只有出了事故才恍然大悟,意識到問題的嚴重性,但已悔之晚矣。
如果水垢、水渣未能及時從鍋爐內(nèi)排出,阻塞了金屬管壁傳熱,使金屬壁溫繼續(xù)升高,當超過其強度允許的最高溫度時,其材質(zhì)就會發(fā)生劣化產(chǎn)生裂紋。水垢、泥渣堆積物的導(dǎo)熱性很差,水垢的導(dǎo)熱系數(shù)比鋼板小數(shù)十倍到數(shù)百倍。熱阻僅為鍋爐的幾十分之一。有資料顯示,鍋爐受熱面設(shè)計壁溫約為280℃,當金屬壁上結(jié)生1mm水垢時壁溫可達680℃。所以如果金屬壁上附著水垢較厚,使金屬晶體長時間傳熱惡化發(fā)生塑性流動直至鼓包變形,甚至引起爆炸事故。
把鼓包處進行光譜分析和硬度測定,化學(xué)成分也發(fā)生了很大變化,鍋筒鼓包處碳含量由原先的0.15%下降到了0.116%,脫碳極為嚴重。硬度也由原來的150HB下降到了101HB,這都表明與直接受火焰加熱有關(guān),導(dǎo)致材料的強度下降明顯。
加強水處理工作
對鍋爐而言,水處理的優(yōu)劣是關(guān)鍵,萊蕪市大部分地區(qū)屬于青石山區(qū)域,水中所溶的礦物質(zhì)成分多,尤其是鈣離子和鎂離子的濃度較大,如果鍋爐用水沒有經(jīng)過處理,這些懸浮物和大量鈣鎂離子雜質(zhì)一旦進入離子交換器內(nèi)造成阻力增大,堵塞樹脂的毛細孔,就會嚴重降低樹脂的交換能力。所以鍋爐用水預(yù)處理是鍋外水處理的先決條件,最常用的預(yù)處理法就是石灰處理法,然后再把預(yù)處理好的水打入交換器內(nèi)進行處理。
然而在做好上述工作的同時,還必須做到在鍋爐設(shè)計和安裝水平方面防止出現(xiàn)水循環(huán)不良的死角,建立健全鍋爐的各項相關(guān)安全規(guī)章制度,強化管理人員和司爐人員責(zé)任心,正確認識水處理的必要性和重要性;定期進行安全教育、定期進行節(jié)能方面的培訓(xùn)、定期進行技能知識練兵;配備水處理設(shè)備,并適時維護保養(yǎng);查看樹脂的防毒、防凍措施到位情況,避免樹脂失效;及時向交換器內(nèi)添加再生劑,要使鹽水始終處于飽和狀態(tài);定期做好水處理運行和化驗記錄。有專職的水處理作業(yè)人員,并經(jīng)培訓(xùn)考核合格后持證上崗。嚴格按照水質(zhì)標準做足化驗項目和化驗頻次,要徹底扭轉(zhuǎn)常以除垢代替防垢的心態(tài),要嚴格按照化驗結(jié)果計算并進行合理排污,若水垢確需化學(xué)清洗,要請具備清洗資質(zhì)的單位清洗并申請監(jiān)督檢驗;防止燃料種類的濫用,有的煤炭中含硫量偏高,如果再加上停爐維護保養(yǎng)不好,也易造成爐管煙側(cè)及其他部件的腐蝕。