作者:弦予
▲鍋爐爆炸事故插圖①
時間:1980年,某日,深夜十點五十五分;
地點:重慶綦江化肥廠一臺臥式煙管廢熱鍋爐車間。
時間已經是深夜了,司爐工小甲(化名)像往常一樣值班,雖然說是值班,不過看鍋爐的活兒說累也不累,說輕松也不輕松,總之就一句話——帶著雙眼睛了就行。
然而,小甲今天有些走神,興許是白天沒休息好,又或者碰上了些煩心事,反正就是心不在焉,想著反正這看鍋爐的活兒都干了這么久了,一套一套心里門清得很,也沒出過啥差錯,于是乎,他瞅著鍋爐運轉正常,決定回家拿個板凳,然后下班(24時)之后就去看電影。在回家拿了板凳之后,小甲心想:反正回車間也就是看個鍋爐,鍋爐又不會怎么樣,于是他帶著板凳就順便去食堂吃起了夜宵。
這一吃直接就吃了半個小時,等到小甲再次回到鍋爐旁,已經是十一點三十二分了,他例行檢查看了一下,發現鍋爐缺水,但是剛睡醒的頭腦并不清醒,小甲也沒有認真檢查缺水程度,就直接拿了把梯子去開手動給水閥。
▲基本鍋爐結構示意圖
其實一開始這個鍋爐是配備有自動給水閥的,但是自動給水閥已經失靈了,因為該鍋爐還有個手動給水閥可用(位置較高,所以要用梯子),本著“湊合能用”這種錯誤的思想,綦江化肥廠的領導們一直沒有認真對待修理給水閥這個問題。
隨著手動給水閥的開啟,鍋爐開始上水,短短三分鐘后,也就是十一點三十五分,異變陡生,鍋爐內部先是悶響了一聲,還沒等小甲做出任何反應,一聲巨響接踵而至,司爐工小甲連同架在鍋爐邊的鐵梯子一同被巨大的氣浪拋起,飛出有21米遠,小甲當場死亡,鍋爐爆炸產生的碎片和磚石瓦片四處橫飛,導致數人受傷,現場一片狼藉。
事故之后的檢查情況
事故發生之后,綦江化肥廠領導連忙連夜加班,立即展開傷亡救援和統計,并對現場進行了檢查,其檢查結論主要有以下幾個:
鍋爐的排煙溫度從夜里十一點零五分開始就由230攝氏度逐漸升高,到爆炸的時候,排煙溫度已經升高到了270攝氏度;
鍋筒沿上部連續開孔處(最大開孔直徑為1000毫米)軸線方向撕裂,斷口處的焊縫有相當嚴重的未焊透的現象,鍋筒筒體壁厚16毫米,坡口鈍邊尺寸為8~11毫米;
爆炸之后,鍋爐殼體飛離原位十三米多;爐管主體飛離原為二十三米多;上部集汽包的一半筒體飛出兩百五十米;另外一半筒體飛出三百三十余米;集汽包頂蓋封頭飛出兩百三十五米;主蒸汽閥飛出一公里有余;蒸汽出口管和閥體一起飛出113米;一部分鍋爐管束(大概數量是21根)飛出去一百七十米;另一部分鍋爐管束(大概數量是23根)飛出去靠近兩百米;還有少數鍋爐管飛出去四百五十多米;平板水位表估計是撞在了小甲的身上,飛出去的距離也是二十一米;而安全閥完全不知所蹤,救援小組在現場完全沒找到安全閥的蹤影。
▲鍋爐爆炸事故插圖②
第二天,關于該廠的新聞頭條報道出來了:
重慶綦江化肥廠一臺臥式煙管廢熱鍋爐發生爆炸,造成了1人死亡,2人重傷,3人輕傷的事故,經濟損失達到了50.3萬元人民幣(按照八十年代初物價計算)。
在該事故中,涉事鍋爐是由某化工局設計并由某鍋爐廠制造的,其設計工作壓力為1.01兆帕,鍋筒內安裝有直徑51毫米的煙管488根,鍋筒上部同一軸線上開有人孔、給水管孔和集汽包孔各一個,它們的直徑分別為400毫米、108毫米和1032毫米。
▲鍋爐人孔一般都是鍋爐維護、檢修人員進入鍋爐內部的孔洞
鍋筒材質為16錳鋼和20鋼兩種鋼板拼接而成,集汽包上部端蓋原采用法蘭連接,后來改為封焊,僅安裝了一個平板水位表、一個DN50安全閥,該安全閥在鍋爐投入運行之后從未作動過。
設計不合規、制造偷工減料——事故原因分析
▲三五計劃期間,上海鍋爐廠的生產車間
那么,暫且先不說小甲擅離職守的問題,到底為什么鍋爐會發生爆炸呢?專家組在對鍋爐爆炸物進行分析之后,得出了以下結論:
設計不合規范:涉事鍋爐的鍋筒上部開啟了一個直徑1032毫米的大孔,其尺寸超出了鍋筒直徑的1/3,已經越過了設計規范和標準給定的臨界值。同時在強度計算的時候,還沒有進行開孔補強計算,雖然在集汽包與筒體的連接部分焊有補強板,但是這樣處理之后整體強度未必能夠滿足規范。至少從爆炸產生的破壞情況來看,強度不足是導致此次事故的主要原因。
除此之外,鍋爐的給水管沒有采用加套管的結構形式,這就增加了筒體的附加熱應力。而該鍋爐的安全附件也存在不足,原設計僅設計有單一的安全閥和單個水位計,而且最低安全水位甚至已經和最上排煙管齊平了。
制造質量差:設計單位的設計已經不符合規范了,制造單位還不按照設計要求來進行設計,甚至將鍋筒材質由單一的16錳鋼改成了16錳鋼和20鋼兩種鋼板的拼接,這種偷工減料的做法直接降低了鍋爐的強度等級。大孔加強圈以及筒體上的焊接坡口尺寸也達不到要求(坡口鈍邊尺寸如前文所述),這就不能保證焊透。
事實上,爆破碎片的事后檢查證明加強圈的焊接質量是很差的,有相當嚴重的沒焊透現象,根本起不到足夠的補強作用。而集汽包的封頭周向環焊縫焊接質量也是相當差,強度同樣不足,導致爆炸之后,沿軸線方向全給撕裂了。
反思——如何防患于未然?
▲鍋爐爆炸事故插圖③
對于使用單位,有兩條非常重要的要求,其①:使用單位一定要落實對特種設備的驗收制度,一定要確保所接收的設備滿足相關的規范和標準要求,從而確保特種設備能夠安全運行;
其②:使用單位一定要加強對特種設備操作人員的培訓和教育,不僅要提高操作人員的設備操作專業知識水平,使其能夠在第一時間發現問題;同樣也要提高操作人員的工作素質,規避消極怠工、擅離職守等情況,確保設備安全運作;
對于特種設備的設計和制造單位,則必須要嚴把質量關,特別是要確保設計符合要求,一旦設計不符合要求,制造過程中就會出現各種各樣的問題(比如說焊接質量會變差很多),從而留下來發生嚴重事故的安全隱患。