[原创]压力容器爆破及其反事故措施

linsen · 发表于 2008-1-3 14:45:07

压力容器爆破及其反事故措施    GB150－89《钢制压力容器》上规定：设计绝对压力高于0.1MPa或真容度高于0.02MPa的容器称压力容器。劳动人事部《压力容器安全技术监察规程》作了更具体的规定，即同时具备下列条件的容器称为压力容器，否则属于常压容器：提高工作压力

W≥0.1MPa（不包括液体静压力）；内直径（非圆形截面指断面最大尺寸）大于等于0.1m，容积V≥25L；介质为气体、液化气体，最高工作温度不低于标准沸点（指一个大气压下的沸点）的液体。

linsen · 发表于 2008-1-3 14:45:44

（一）电厂压力容器爆破的发生燃煤电厂中的压力容器很多，如除氧器，疏水扩容器，连排、定排扩容器，高压加热器，低压加热器等。压力容器在使用中或试压时发生破裂，使压力瞬时降至大气压力的事故，称为爆友事故。燃煤电厂压力容器爆破事故主要发生在除氧器，疏水扩容器，连排、定排扩容器。这些容器发生事故不仅会造成经济和财产的巨大损失，甚至会造成人员的伤亡。因为发电厂热力系统中压力容器不仅有一定压力而且有较高的温度，且介质为饱和水和饱和汽，它们具有很大的内能，一旦发生爆炸其破坏力远比空气为介质的压力容器严重。例如同样容器为1m3，压力为1MPa的压力容器，爆破时，盛饱和水的比盛空气的压力容器破坏力大近29倍，比盛20℃常温水的容器约大460我倍，因此，热力系统压力容器爆炸是灾难性的。如某电厂发生7号机除氧器爆破，爆破时该机胡带满负荷200MW，除氧水箱储水130多吨。除氧器爆破后，水箱炸成三段，除氧头裂开倒下，并使除氧器上方的输煤皮带层楼板、除氧器楼层板，以及下方的单元控制室板与楼板，一齐塌落到4.2m电缆夹层楼板上，并引起发电机封闭母线短路起火烧断，励磁侧密封瓦冒烟，主变压器低压套管爆炸，绝缘油溢出起火，造成9人死亡，5人受伤，直接经济损失估计为500万元。事故的主要原因是夜班值班人员不按规程要求保持氧器正常水位，而在交接班时，运行人员进行了一系列的错误操作（向除氧器补充大量低温水并将二段抽汽门打开，恢复水位后又未关二段抽汽门）使除氧器压力迅速超压到设计压力以上。连排、定排和疏水扩容器设计压力都比较低，但在运行时操作不当，压力有可能大大超过设计压力而造成爆炸事故。例如某厂一台定排扩容器设计工作压力0.145MPa，但在一台锅炉事故放水时，定排扩容器压力达0.632MPa。又如某电厂一台锅炉本体疏水扩容器在运行中发生爆炸，该扩容器设计压力0.145MPa，设计时仅考虑一台锅炉启动时疏水量，一般不考虑过热器本体疏水量，而本次事故中运行人员为改善炉水品质，同时开启2台过热器疏水，使近于主蒸汽参数的过热蒸汽进入扩容器造成严重超压。同时扩容器采用无折边封头，锥体顶角90℃超过设计规范，封头和筒体焊接错边、严重未焊透等使之强度更弱。汽机房里的疏水扩容器，当管道暖管到后期，蒸汽参数接近新蒸汽，如不及时关掉管道疏水，同样会造成疏水扩容器严重超压。不少高压加热器水侧无安全阀，甚至个别汽侧也无安全阀，早期高压加热器壁厚未达到设计值，而且制造质量差，如筒体焊缝无坡口，有严重夹渣、气孔、未焊透等焊接缺陷。某厂高压加热器在运行中U型管破裂，大量高压给水冲刷汽侧，使汽侧筒体严重超压爆炸。同样，当高压加热器在停动时，因加热蒸汽阀关闭不严高温蒸汽漏入汽侧，因水侧给水不流动致使U型管内给水受热汽化、升压顶开水室发生水侧爆炸。此外，高压加热器检修时，虽然水侧已放水，但存放在U型管中给水（温度一般远高于100℃）仍会不断蒸发使水室充压，因此，当打开环形四合块密封板时，蒸汽冲击烫伤检修人员的事故屡有发生。

linsen · 发表于 2008-1-3 14:46:14

（二）防止压力容器爆破的管理和技术措施为避免压力容器爆破事故，应贯彻执行《压力容器安全技术监察规程》和《压力式除氧器安全技术规定》，并在设备系统、运行和检修等方面加强管理。1．加强设备系统管理认真做好使用压力容器的治理整顿工作和检验登记工作；检查、整顿进入除氧器、扩容器的高压汽源，采取措施消除超压的可能；核定除氧器和其他压力容器安全阀的总排放能力，应能地可靠地可能出现的最大进汽量的需要；单元制的给水系统，除氧器上应配备不少于两只全启式安全阀，推广滑压运行，逐步取消二段抽汽进入除氧器；在材质上限期报废A3F、16Mn钢制造的除氧器，推广使用20G、20R钢制造的除氧器；采取措施完善除氧器的自动调压和报警装置；取消无折边封头；高加水侧、汽侧按电力部《高压加热器维护导则》规定增加安全阀。制氢站应采用性能可靠的压力调整器，并加装液位差越限联锁保护装置和氢侧氢气纯度表或氧量表，防止制氢设备系统爆炸。

linsen · 发表于 2008-1-3 14:46:40

2．加强运行管理在运行方面应严格执行运行规程，对除氧器两段抽汽之间的切换，必须作出明确规定，并在运行中严格贯彻执行；对各种压力容器安全阀进行定期校验和排放试验；运行中严格按规程规定开启疏水和事故放水，防止扩容器超压爆炸；使用中的各种气瓶严禁改变涂色，并严格管理，严防错装、错用造成爆炸事故等。

linsen · 发表于 2008-1-3 14:47:07

3．加强检修管理对除氧器的焊缝要进行检查、补焊或改造加强；检修中如必须在除氧器筒壁上开入孔时，要事先制订技术工艺措施，履行报批手续，经锅炉监察工程师审定总工程师批准后，严格按工艺措施开孔和恢复焊接；对压力容器做好定期检查工作，按规定进行定期检查和水压试验等，对焊缝和结构方面的缺陷，应及时进行修补。高加检修时必须采取安全措施，使水侧疏水完全放完，压力降到零，汽侧温度降到饱和温度以下。

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