一、事故的概況及經(jīng)過(guò)

1989年，新鄉市某化纖廠(chǎng)，一臺SHL20一1．27型鍋爐(工廠(chǎng)編號為1#)發(fā)生爆管事故。該化纖廠(chǎng)于1964年建廠(chǎng)時(shí)共安裝了由上海某鍋爐廠(chǎng)制造的四臺SHL20一 1．27型鍋爐，投產(chǎn)20多年來(lái)，這四臺鍋爐在同一部位的第三排凝渣管(共18根管)處，經(jīng)常因變形泄漏、爆管而頻苯屑煨?。通常谜n迥暌溝捉寫(xiě)笮摶淮?。特冰樃`?989年一號爐大修時(shí)，更換了由原制造廠(chǎng)制造且經(jīng)檢驗合格的全部受壓元件，但僅運行了半年就突然發(fā)生爆管。爆管部位是在第一道隔火墻上1．l米高處，按爐膛出口從前向后數為第三排，從左側墻數起的第10號管。該根管的迎火面有一橫向55毫米、寬35毫米、高l0毫米的鼓皰，鼓皰的頂點(diǎn)裂開(kāi)一橫向長(cháng)25毫米、寬1毫米的裂口。在爆破口處附近的500毫米管段內，還有五個(gè)小鼓瘍，迎火面有三個(gè)，背火面有兩個(gè)，這些鼓皰都是橫向的，長(cháng)70—80毫米、寬15毫米，高5—6毫米，外觀(guān)很象彎管時(shí)的波浪度。此外，第三排凝渣管的其余15根管(靠左、右側墻的兩根除外)全部在同一管段部位向后方彎曲變形，個(gè)別管也有小的鼓皰，過(guò)熱變形管段長(cháng)約2米，最大彎曲度為295毫米，這部分管段的管徑由直徑70毫米，不同程度脹粗達直徑74—直徑77．5毫米。

二、事故原因分析

經(jīng)割管檢查，管壁有不同程度的變薄，內壁也有不同的色澤，凡是變薄處呈灰黑色與酸洗后相似，其余管壁還有些氧化鐵類(lèi)附著(zhù)物，附著(zhù)物上有片狀白色鹽類(lèi)。對爆管采樣進(jìn)行金相和機械性能試驗，金相組織為珠光體加鐵素體，稍有過(guò)熱、機械性能比正常降低20％左右。

造成管子過(guò)熱，發(fā)生變形、爆管的原因主要是：

1．鍋筒內部裝置設計不合理，造成供水不足引起的。

鍋護的下鍋筒內裝有一角形檔板，該檔板把第三排凝渣管與對流管束分隔開(kāi)，形成一單獨循環(huán)回路。角板的下開(kāi)口即是第三排管的供水有效截面，實(shí)測為115毫米。前兩排凝渣管是由下集箱供水的，雖位于第三排之前，由于供水可靠而無(wú)過(guò)熱跡象，而角板所在的象限內，共布置了22根Φ108毫米的下降管，向前后左右各輻射受熱面供水，水動(dòng)力情況比較復雜，很有可能在這里出現與第三排凝渣管的爭水現象。爭水的結果造成第三排管供水障礙?？孔笥覀葔Φ膬筛苤园l(fā)生沒(méi)有變形或爆管，是由于角板的兩端是敞開(kāi)的，沒(méi)有影響此兩根管的供水。

至于該臺鍋滬大修后運行半年就爆管，經(jīng)分析可能是在新安裝角板時(shí)沒(méi)有注意到它的下口尺寸，在裝配圖上也沒(méi)有標注尺寸，只能按比例測量為145毫米，而實(shí)際安裝為115毫米，更加影響了第三排管的供水效果。

2．隔板內的汽水混合物，通過(guò)汽水分離檔板時(shí)，因壓力差會(huì )形成蒸汽停止流動(dòng)或倒流到汽水混合物的引入管。

上鍋筒內的汽水分離檔板四面環(huán)抱，后邊是筒壁，前后左右各路的導汽管把大量的蒸汽匯集在檔板之內。蒸汽只有壓著(zhù)水面且穿過(guò)水面才能進(jìn)入上鍋筒的汽空間，這樣必然在隔板內形成一個(gè)水位差和壓力差。壓頭高的能順利導出，壓頭低的，特別是當壓頭低于隔板內的總壓頭時(shí)，如第三排管內的蒸汽有時(shí)候就被壓著(zhù)流不出來(lái)，甚至壓力高的蒸汽還要向這些管內倒壓。

3．由于循環(huán)停滯，形成自由水面。

第三排管在下部供水不足，上部導汽不暢的情況下，就會(huì )形成一種循環(huán)停滯的自由水面現象，在自由水面之上停滯的蒸汽被外部高溫煙氣(火焰)加熱而成為過(guò)熱蒸汽，當過(guò)熱蒸汽溫度達到500℃以上時(shí)，碳鋼會(huì )發(fā)生汽水腐蝕，使管壁變薄，強度降低而鼓皰。在自由水面之下部位，鍋水發(fā)生深度濃縮，堿性腐蝕也會(huì )同時(shí)發(fā)生。

三、防止同類(lèi)事故的措施是：

改進(jìn)鍋筒內部裝置的設計和改善水循環(huán)。