煤氣發(fā)生爐的全面檢驗及鼓包事故分析

摘 要：通過對煤氣發(fā)生爐鼓包事故的全面檢驗、分析，提出相應(yīng)的處理辦法和預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：煤氣發(fā)生爐；檢驗；鼓包；分析；處理

1 引 言

煤氣發(fā)生爐主要由爐體水夾套和汽包組成，部分煤氣在水夾套內(nèi)燃燒，產(chǎn)生的熱量被水吸收后產(chǎn)生蒸汽匯集到汽包，通過管道把蒸汽引回到水夾套內(nèi)壁熾熱的煤層上，與高溫煤發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生煤氣，用于陶瓷的燒制。

2011年2月，筆者對某陶瓷廠的煤氣發(fā)生爐進行年度檢查時，發(fā)現(xiàn)該煤氣發(fā)生爐爐體水夾套內(nèi)筒體發(fā)生多處鼓包。由于煤氣發(fā)生爐是陶瓷生產(chǎn)的心臟，一旦停用，將給陶瓷廠帶來巨大經(jīng)濟損失。為了準(zhǔn)確判斷煤氣發(fā)生爐的受損程度以及提出合理的處理意見，筆者立即對該煤氣發(fā)生爐進行了全面檢驗。

2 檢驗方案及其內(nèi)容

檢驗方案是根據(jù)《壓力容器定期檢驗規(guī)則》的要求和煤氣發(fā)生爐的特點，針對鼓包部位而定的，主要從以下幾方面考慮。

2.1檢驗依據(jù)

1、GB150-1998《鋼制壓力容器》；

2、TSG R0004-2009《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》；

3、TSG R7001-2004《壓力容器定期檢驗規(guī)則》；

4、GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》。

2.2檢驗內(nèi)容

（1） 宏觀檢查。據(jù)了解，該煤氣發(fā)生爐在去年年底發(fā)生過缺水事故。通過檢查，該煤氣發(fā)生爐水處理設(shè)備不完善，爐水檢測不合格。在該爐水夾套內(nèi)筒體中下部發(fā)生3處鼓包，其中最大處直徑為842mm，高105mm，鼓包情況如圖1所示。由圖1可見，煤氣發(fā)生爐水夾套內(nèi)結(jié)垢嚴(yán)重，達2mm，內(nèi)筒體向火側(cè)表面材料有高溫氧化現(xiàn)象；

（2） 超聲波測厚。超聲波測厚如圖2所示，具體的檢測數(shù)據(jù)如表1所示。超聲波測厚顯示，其最小壁厚發(fā)生在最大鼓包處，為17.5mm，說明鼓包處已被明顯拉薄；

（3） 磁粉檢測鼓包處，未發(fā)現(xiàn)裂紋；

（4） 超聲波檢測鼓包處，未發(fā)現(xiàn)鋼材有分層現(xiàn)象；

（5） 硬度測量。鼓包處鋼材的硬度值如表2所示。鼓包處的平均硬度值為130.5HB，表明鼓包處鋼材的硬度值明顯偏高（正常為120HB左右）；

（6） 金相檢驗。該爐水夾套內(nèi)筒體的材質(zhì)為20g，交貨狀態(tài)為熱軋，其金相組織為鐵素體和珠光體。圖3為最大鼓包處鋼材的金相分析顯微組織圖。從該圖可以看出，該處已長出針狀的魏氏組織，已明顯過熱，說明材料已發(fā)生劣化。

（7） 強度計算。根據(jù)GB150-1998《鋼制壓力容器》計算爐體水夾套內(nèi)筒體的強度，經(jīng)過計算和查表，其參數(shù)如表3所示。

（8） 水壓試驗。檢驗結(jié)束后，經(jīng)水壓試驗，其結(jié)果無滲漏，無殘余變形，水壓試驗合格。

2.3檢驗結(jié)果分析

從上述檢驗結(jié)果來看，造成這次鼓包事故的主要原因是煤氣發(fā)生爐發(fā)生缺水，鋼材在高溫環(huán)境下得不到及時冷卻而出現(xiàn)短期超溫現(xiàn)象，強度急速下降，在外壓的作用下發(fā)生塑性變形，因而產(chǎn)生鼓包事故。而煤氣發(fā)生爐用水沒有經(jīng)過處理，水質(zhì)不合格，夾套內(nèi)結(jié)垢，也會導(dǎo)致內(nèi)筒體鋼材得不到及時冷卻而產(chǎn)生長期超溫現(xiàn)象，從而引起材料強度下降，這也加劇了煤氣爐鼓包事故的發(fā)生。

2.4問題處理

從檢驗結(jié)果來看，煤氣發(fā)生爐鼓包處的材質(zhì)已發(fā)生明顯劣化現(xiàn)象，根據(jù)《壓力容器定期檢驗規(guī)則》的規(guī)定，其安全狀況等級應(yīng)定為4級或5級。考慮到該容器的使用壓力較低（0.20MPa），鼓包部位發(fā)生在內(nèi)筒體，且承受外壓，發(fā)生事故的可能性較低，即使發(fā)生事故，其危險性也不會很大（因為是往內(nèi)發(fā)生破裂的）。因此將其安全狀況等級定為4級，監(jiān)護使用，最長監(jiān)護使用時間不得超過3年；在監(jiān)護使用期內(nèi)縮短檢驗周期為1年，重點監(jiān)控鼓包位置有無擴大跡象。用戶在監(jiān)護期內(nèi)應(yīng)找有資質(zhì)的相關(guān)單位進行挖補維修，以提高其安全狀況等級，延長煤氣發(fā)生爐的使用壽命。

2.5預(yù)防和改進措施

通過對鼓包部位的全面檢驗和分析，及時了解煤氣發(fā)生爐的受損程度，避免停產(chǎn)所帶來的損失，為企業(yè)維修或更換贏得時間。為了防止類似事故的發(fā)生，使用單位應(yīng)該加強人員崗位責(zé)任制的落實，確保煤氣發(fā)生爐按操作規(guī)程運行，及時把水垢清除，并加裝軟水處理設(shè)備，以確保煤氣發(fā)生爐的水質(zhì)達到GB/T1576-2008《工業(yè)鍋爐水質(zhì)》標(biāo)準(zhǔn)要求，減少結(jié)垢，以使煤氣發(fā)生爐的受熱面得到充分冷卻，防止過熱現(xiàn)象。同時建議加裝水位報警器和自動上水裝置，防止出現(xiàn)缺水現(xiàn)象。

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