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煤氣發(fā)生爐爆炸事故案例分析
煤氣發(fā)生爐廣泛應(yīng)用于冶金、機(jī)械、建材（陶瓷、玻璃）、化工等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域，主要功能是將煤炭轉(zhuǎn)化為煤氣（主要成分為CO、CO2、H2），用于軋鋼爐、退火爐、鍛造爐、鋼管爐、玻璃爐、熔鋁爐、銅材爐、建陶爐等各種熱工爐。煤氣發(fā)生爐，特別是帶水夾套的煤氣發(fā)生爐發(fā)生水夾套爆炸的事故在各類(lèi)事故中占比最大，需重點(diǎn)關(guān)注和防范。
一、事故基本情況
2012年8月15日13時(shí)44分左右，山東省鄒平縣長(zhǎng)山鎮(zhèn)鄒平長(zhǎng)豐鋼鐵有限公司軋鋼廠煤氣發(fā)生爐生產(chǎn)車(chē)間發(fā)生一起煤氣發(fā)生爐水夾套爆炸事故，事故造成3人死亡。
二、事故發(fā)生經(jīng)過(guò)
2012年8月8日至12日，鄒平長(zhǎng)豐鋼鐵有限公司組織技術(shù)人員對(duì)軋鋼車(chē)間的1號(hào)煤氣發(fā)生爐進(jìn)行了正常檢修。8月13日，開(kāi)始使用1號(hào)煤氣發(fā)生爐。
8月15日13時(shí)10分左右，1號(hào)煤氣發(fā)生爐操作工王德泉在對(duì)煤氣爐進(jìn)行巡檢后認(rèn)為一切正常，之后去洗手間，上煤工劉某在1號(hào)煤氣發(fā)生爐操作平臺(tái)上煤。大約在王德泉去廁所十幾分鐘后，3號(hào)爐操作工陳恒亮啟動(dòng)水泵給3號(hào)爐補(bǔ)水。
13時(shí)44分左右，1號(hào)煤氣發(fā)生爐突然發(fā)生爆炸。現(xiàn)場(chǎng)發(fā)現(xiàn)，在距爆炸現(xiàn)場(chǎng)58米的軋鋼車(chē)間操作棚倉(cāng)儲(chǔ)間休息的兩名軋鋼操作工李某濤、李某，被爆炸拋出的爐體外層夾套砸倒，當(dāng)場(chǎng)死亡，上煤工劉某倒在1號(hào)煤氣發(fā)生爐北面3米處，經(jīng)醫(yī)院搶救無(wú)效死亡。
三、煤氣發(fā)生爐工作原理
帶水夾套的煤氣發(fā)生爐主要由加煤機(jī)、煤氣出口、爐體、蒸汽集汽包、水夾套、軟化水補(bǔ)水系統(tǒng)、安全附件等組成。集汽包配套設(shè)有液位計(jì)、安全閥、排污閥等。結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。
圖1 煤氣發(fā)生爐結(jié)構(gòu)原理圖
加煤機(jī)將煤加入煤氣發(fā)生爐爐膛，蒸汽及空氣作為氣化劑自爐底進(jìn)風(fēng)箱鼓入爐內(nèi)，在發(fā)生爐內(nèi)煤與氣化劑在高溫條件下發(fā)生氧化、還原反應(yīng)，產(chǎn)生煤氣，供用戶(hù)使用。
水夾套位于煤氣發(fā)生爐的中部，與集汽包相連，上下形成軟化水循環(huán)系統(tǒng)，軟化水進(jìn)入集汽包，由集汽包下降到水夾套中，水夾套內(nèi)側(cè)與高溫煤層接觸，軟化水被爐壁加熱形成蒸汽，蒸汽被集汽包收集后和空氣引入煤氣發(fā)生爐作為氣化劑。
四、事故原因分析
事故發(fā)生的直接原因：1號(hào)爐操作工王德泉未關(guān)閉集汽包進(jìn)水閥，導(dǎo)致1號(hào)爐水夾套嚴(yán)重缺水；操作工陳恒亮給3號(hào)爐加水時(shí)，水經(jīng)串聯(lián)管道進(jìn)入1號(hào)爐，因水夾套缺水干燒導(dǎo)致溫度較高，進(jìn)入水夾套的水瞬間變成水蒸氣，體積膨脹約1000倍，水夾套壓力迅速上升，因與水夾套連通的集汽包安全閥未開(kāi)啟泄壓，導(dǎo)致水夾套內(nèi)蒸汽超壓爆炸。
五、事故暴露的主要問(wèn)題
一是安全管理存在薄弱環(huán)節(jié)。帶有水夾套的煤氣發(fā)生爐未按照《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》進(jìn)行管理和使用；安全操作規(guī)程內(nèi)容不明確、不具體。
二是安全培訓(xùn)不合格。煤氣發(fā)生爐操作人員在軟化水補(bǔ)水泵停泵后，未關(guān)閉汽包進(jìn)水口球閥就較長(zhǎng)時(shí)間離崗，同時(shí)進(jìn)水管未設(shè)止回閥、造成水夾套缺水；水夾套嚴(yán)重缺水時(shí)，違規(guī)操作補(bǔ)水。
三是安全設(shè)施隱患突出。水夾套集汽包未設(shè)自動(dòng)水位控制器、進(jìn)水管未設(shè)止回閥、液位計(jì)無(wú)高低水位標(biāo)示，造成水夾套缺水不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
四是壓力容器附件未進(jìn)行定期校驗(yàn)。水夾套的集汽包壓力表、安全閥未定期校驗(yàn)、檢修，致使集汽包超壓時(shí)無(wú)法正確指示壓力和泄壓。
六、事故啟示
使用帶有水夾套的煤氣發(fā)生爐企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)《工業(yè)企業(yè)煤氣安全規(guī)程》（GB 6222－2005）等要求。
（一）強(qiáng)化安全管理。煤氣發(fā)生爐設(shè)計(jì)、制造、安裝和檢驗(yàn)應(yīng)遵守現(xiàn)行有關(guān)鍋爐壓力容器的安全管理規(guī)定。
（二）強(qiáng)化培訓(xùn)教育。煤氣發(fā)生爐操作、維修等相關(guān)人員必須經(jīng)專(zhuān)門(mén)的安全技術(shù)培訓(xùn)并考核合格方能上崗作業(yè)，以后每?jī)赡赀M(jìn)行一次復(fù)審。
（三）嚴(yán)格關(guān)鍵安全設(shè)施技術(shù)要求。水夾套集汽包應(yīng)設(shè)有安全閥、自動(dòng)水位控制器，進(jìn)水管應(yīng)設(shè)止回閥。嚴(yán)禁在水夾套與集汽包連接管上加裝閥門(mén)，以防止形成密閉空間造成超壓爆炸。
（四）常態(tài)化安全設(shè)施檢查維護(hù)。應(yīng)定期對(duì)集汽包壓力、水位等進(jìn)行巡檢，檢查壓力和水位是否正常；水夾套補(bǔ)水裝置應(yīng)工作正常，避免斷水或水量不足；水夾套、集汽包要及時(shí)排污以防止假水位；定期校驗(yàn)安全閥確保超壓保護(hù)正常。
（五）制修訂集汽包補(bǔ)水安全操作規(guī)程。集汽包輕度缺水時(shí)，可以向集汽包緩慢供水，并同時(shí)觀察水位，如本地和遠(yuǎn)程水位不一致時(shí)，應(yīng)以本地水位為準(zhǔn)，增加給水量后仍不見(jiàn)液位，應(yīng)立即停爐檢查。集汽包嚴(yán)重缺水時(shí)，嚴(yán)禁向集汽包內(nèi)補(bǔ)水，立即關(guān)閉汽包供汽閥，手動(dòng)打開(kāi)汽包安全閥排氣，煤氣發(fā)生爐轉(zhuǎn)熱備或做熄爐處理。
（六）及時(shí)淘汰落后生產(chǎn)工藝裝備。按照《產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整指導(dǎo)目錄》（2024年本）要求，鋼鐵行業(yè)應(yīng)淘汰一段式固定煤氣發(fā)生爐（不含粉煤氣化爐）。
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