2004年1月14日19:05分左右,江西贛江機械廠熱處理車間井式回火爐發(fā)生了較為嚴重的沖蓋事故,導致爐蓋上移800mm,并嚴重傾斜;安裝座損壞;爐內(nèi)大量有害氣體瞬間爆炸性外泄;廠房窗戶玻璃被震破數(shù)十塊;墻上及電器控制柜上飛濺了許多油點……,幸好當時無人在現(xiàn)場,否則后果不堪設想。
事故發(fā)生后,值班人員發(fā)現(xiàn)電器控制柜上自動溫度記錄儀記錄的溫度為250℃,控制柜電源和排風扇開關(guān)正常開著,爐蓋中風扇還在轉(zhuǎn)動,爐內(nèi)回火零件(鋼盔)無異樣。
事故發(fā)生過程
該廠熱處理車間,接收了萬余件鋼盔的熱處理任務。由于任務急、時間緊,質(zhì)量要求高,車間在尚無完善的工藝規(guī)程的情況下,邊干邊摸索經(jīng)驗。為了滿足鋼盔的強度和硬度要求,熱處理車間先將鋼盔在油爐中淬火,淬硬濾油后,再在井式回火電爐中進行回火處理。經(jīng)多次試驗,初步的熱處理工藝方法,達到了產(chǎn)品質(zhì)量要求。
2004年1月14日,車間為了趕時間,將60余件鋼盔在油爐中淬火完畢后,在零件表面殘留的機油尚未完全濾除干凈的情況下,便將鋼盔裝入網(wǎng)籃送入井式回火電爐中進行回火處理。為了提高熱處理效率,節(jié)約淬火和回火爐內(nèi)空間,車間又將兩個鋼盔迭加為一組進行回火處理,結(jié)果導致沖蓋事故。
事故原因分析
1.油爐淬火后濾油的時間過短
初步的工藝規(guī)程要求淬火零件必須將零件表面殘留的機油濾除干凈后,才能裝入網(wǎng)籃吊入回火爐中進行回火處理,但沒有規(guī)定嚴格的濾油時間,操作人員為了趕時間,只濾了40分鐘,便吊入井式回火電爐進行回火處理。這是導致事故的重要原因。
2.兩個零件迭加為一組,迭加面機油無法濾除干凈
在摸索鋼盔熱處理工藝方法的過程中,為了保證其熱處理質(zhì)量,零件在淬火、回火中要受熱均勻、冷卻均勻,同時為了減少零件在爐內(nèi)占用空間,提高熱處理效率,因而采取每兩個零件相互迭加為一組。這樣一來,零件在高溫油中淬火時,被稀釋的機油非常容易滲入兩個零件之間的夾縫中,粘附在夾層零件表面上,無法濾除干凈。這是導致事故的根本原因。
3.回火溫度比機油閃點溫度高
回火溫度定為250℃,超過了機油的閃點(165℃)溫度,油蒸氣和空氣混合氣濃度達到了燃燒范圍時,機油便會迅速燃燒,釋放出的大量煙氣急速膨脹,極易產(chǎn)生沖蓋事故。這是導致事故的重要原因之一。
4.爐蓋排氣孔太小
井式回火電爐爐蓋上排氣孔為φ30cm,這個排氣孔只適合鋁合金車輪的回火處理,不適應表面油污較多的盔形零件的回火處理。排氣孔小,導致油蒸氣和空氣混合氣濃度達到燃燒范圍,這也是導致事故的重要原因之一。
5.現(xiàn)場無操作人員,違反安全操作規(guī)程
工廠“井式回火爐安全操作規(guī)程”中第8條規(guī)定:“使用電爐時不得擅離崗位,并應隨時監(jiān)視運行情況”。發(fā)生沖蓋事故時,操作人員不在現(xiàn)場,沒有及時發(fā)現(xiàn)黑煙籠罩整個車間的異常現(xiàn)象。這是導致事故的關(guān)鍵原因。
改進措施
沖蓋事故的基本條件是爐內(nèi)機油蒸氣和空氣的混合氣體濃度要達到燃燒范圍,爐溫升到閃點溫度165℃時,才能自行閃燃。
1.改進回火工藝規(guī)程
(1)原回火工藝規(guī)程中是每兩個盔形零件迭加在一起,改進為單個盔形零件堆放,以減少兩個零件迭加之間夾帶的淬火油。雖然爐體內(nèi)的空間利用率下降了,但能夠做到安全生產(chǎn)。
(2)回火之前,濾油的時間要延長,并應根據(jù)季節(jié)的變化確定嚴格的濾油時間。為確保零件在油中淬火后使殘留在表面的機油完全濾除干凈。冬季的氣溫低,要適當延長濾油時間。
改進工藝規(guī)程后,要嚴格執(zhí)行工藝規(guī)程,控制淬火油帶入回火爐中。這是防止沖蓋事故的關(guān)鍵措施。
2.加大爐蓋的排氣量
零件進行油爐淬火后,如果不采取清洗工藝,零件表面就不可避免地附著淬火油。機油在回火電爐中的高溫下,油蒸氣和空氣混合成的混合氣體濃度一旦達到機油閃點溫度也不可避免地閃燃,發(fā)生沖蓋事故。因此,適當增大回火電爐排氣孔的孔徑是避免發(fā)生沖蓋事故的重要措施之一。
3.提高認識 加強應急處理能力
盔形零件的熱處理是近期增加的生產(chǎn)任務,淬火回火工藝還處在摸索完善階段,對盔形零件形態(tài)能否兩個迭加成一組的認識不足,對淬火油的混合氣體可達到燃燒范圍而導致閃燃的危險性認識不足,這是一種危險的跡象,必須提高認識,改進工藝。
4.嚴格執(zhí)行安全操作規(guī)程
按井式回火電爐安全操作規(guī)程的規(guī)定,在回火處理的全過程中,操作人員決不可離開現(xiàn)場,必須時時觀察爐子的工作狀況,一旦發(fā)現(xiàn)爐內(nèi)冒濃煙,排煙量過大,應立即采取應急措施,關(guān)閉爐子升溫電源,查找問題,分析原因,排除故障,并詳細作好記錄。待故障徹底排除后,方可再次升溫進行回火處理。