一、事故概況及經過
河北省遷安縣第一造紙廠,一臺SHFl3一0.98型沸騰燃燒蒸汽鍋爐,1991年先后兩次發生埋管上集箱爆裂事故。
該爐沸騰段為豎埋管結構,埋管上下集箱都是由直徑219*8毫米的20號無縫鋼管制成,埋管中的水吸熱蒸發后匯集于上集箱,再由導汽管引入上鍋筒。鍋爐自1989年10月投用以來,運行狀況良好。1991年9月23日,右側埋管上集箱從靠近爐墻一端開裂,未認真進行原因分析即挖補修理后繼續投用。僅僅過了一個月,左側上集箱也發生開裂,停爐后進入爐膛中檢查,發現裂口長約50毫米、寬2--3毫米,集箱本體其他部位無明顯變形。覆蓋在集箱上面的混凝土防護層在裂口附近已脫落。兩次集箱裂口雖不在同一集箱上,但部位幾乎完全一致。
二、事故原因分析
引起集箱爆裂的原因是導汽管位置布置不合理,使得集箱頂部存在一個“死區”,蒸汽就會在該部位聚集起來。在正常情況下,集箱外部有混凝土絕熱層防護、死區部分的集箱外壁不會引起過熱而發生開裂事故。兩次爆裂事故都是由于裂口附近的混凝土防護層脫落,集箱管壁直接受熱,爐膛溫度在950--1000℃左右,由于蒸汽導熱系數較低,這時集箱上部死區內防護層脫落部位就會產生過熱現象,在應力和溫度的作用下,鋼材強度大為降低,產生裂紋并逐漸擴展成裂口。
三、防止同類事故的措施
對于此類型鍋爐,為防止發生類似事故,解決問題的方法有:
1.將導汽管改成從集箱上部引出,從根本上解決蒸汽死區問題。
2.采取有效措施,防止混凝土防護層脫落,從而達到避免集箱壁溫過高的目的。