火電廠鍋爐系統(tǒng)一般性 事故的案例分析

郭建強

1.緒論

為了更好地利用“因果連鎖理論”保障火電廠的安全運行，本文以某火電廠鍋爐系統(tǒng)發(fā)生的事故為實例進行事故致因分析，指明事故的直接原因和間接原因，并提出事故預防的對策。

2.制粉系統(tǒng)爆鳴

2.1 案例描述

2011年1月10日，鍋爐操作間的副司爐發(fā)現5號球磨機出口溫度短時間內由52℃急劇上升到91℃，為了了解原因，來到球磨機現場查看原因。隨后制粉系統(tǒng)發(fā)生爆鳴，5號球磨機出入口、排粉機出入口、粗粉分離器防爆門、細粉分離器防爆門共23個防爆門沖開，副司爐躲閃不及，被熱浪灼傷，發(fā)生輕傷事故。當班人員發(fā)現情況立即停止5號制粉系統(tǒng)運行，同時匯報工廠調度室和車間值班人員進行現場處理。該事故共造成1人輕傷，5號制粉系統(tǒng)部分部件損壞，非正常停機8小時，直接經濟損失約合6.3萬元。

2.2 事故原因分析

根據“因果連鎖理論”，筆者認為在該事故中，“第一塊骨牌”——社會因素，是指的所在單位的安全環(huán)境等因素，并非遺傳因素、社會環(huán)境等；而“第二塊骨牌”——人的缺點，則是由于所在單位的安全環(huán)境影響，導致的人的安全意識、知識和習慣的養(yǎng)成，這也是事故發(fā)生的直接間接原因。而“第三塊骨牌”——不安全行為和不安全狀態(tài)，則是事故發(fā)生的直接原因，是由人的不良習慣導致的誤操作和設備的故障。

2.2.1 直接原因

1. 物的不安全狀態(tài)

由于爐前煤水分含量高，造成煤粉潮濕，系統(tǒng)內容易出現積粉，積粉過多則容易出現爆燃爆炸事故，按照規(guī)定，爐前煤的收到基水分含量不得大于8%，而實際含水量為18.5%，超過了規(guī)定值的1倍多。另外，爐前煤的揮發(fā)份較高，煤粉在熱風烘烤下易自燃，按照規(guī)定，爐前煤的收到基揮發(fā)分的范圍在18%-25%之間，而實際的揮發(fā)分為38.5%，遠遠超過最高限值。

2. 人的不安全行為

按照操作規(guī)定，在鍋爐系統(tǒng)運行前，必須對爐前煤的水分和揮發(fā)分進行檢驗，達到規(guī)定要求以后才能開動制粉系統(tǒng)，而當值人員為了取巧并未對其進行檢測。按照檢查要求，在制粉系統(tǒng)出現異常情況而需要檢查時，人不得直接面對防爆口，副司爐忽視了此項規(guī)定。而且在溫度異常升高到95℃時，宜直接關閉設備。另外，在明知煤粉質量不達標時，應該禁止抽粉、倒風作業(yè)，防止粉塵的濃度達到爆炸極限，司爐人員依然進行了倒風作業(yè)。

2.2.2 間接原因

在技術上，主要是未重視爐前煤的化學檢驗工作；在制粉系統(tǒng)出現嚴重異常時，未及時關閉設備；在鍋爐運行過程中違規(guī)倒風作業(yè)；在教育上，司爐人員對鍋爐系統(tǒng)的作業(yè)規(guī)范不熟悉，未按規(guī)定操作；對安全知識和經驗的不足，對處理突發(fā)事故的訓練不足，安全作業(yè)習慣很差；在管理上，企業(yè)對入廠原煤的質量監(jiān)督管理不足，對司爐人員現場規(guī)范作業(yè)的監(jiān)督管理不足，整個鍋爐操作間當天僅2人值班。

2.3 事故預防對策

根據因果連鎖理論，就本事故而言，有必要從下面幾個方面進行考慮。

1. 加強入廠原煤及混配煤管理，在揮發(fā)份高與揮發(fā)份低的原煤進行混配時，增加揮發(fā)份低的原煤的比例，降低爐前煤揮發(fā)份。

2. 針對冬季煤濕問題，在原煤的存儲、上爐、制粉等環(huán)節(jié)制定有效措施，確保生產用煤的安全。

3. 增加制粉系統(tǒng)巡檢頻次，尤其加強球磨機入口巡檢頻次，發(fā)現煤濕時，及時進行清理，避免出現積煤、棚煤、斷煤現象，確保球磨機入口無積煤。

4. 舉一反三，組織對制粉系統(tǒng)啟停、給煤機斷銷子、煤倉棚煤等容易產生風險的操作和作業(yè)，以及作業(yè)環(huán)境重新進行風險識別，提出有效的防范措施。

5. 認真組織相關單位各級人員學習此次爆鳴的原因、教訓及應采取的措施，提高全員安全意識和操作技能。

6. 在生產受控方面，按照“作業(yè)和操作要受控”的要求，加強制粉系統(tǒng)現場巡檢，做到操作有卡片，步步有確認，確保生產全面受控。

7. 從崗位職責、應急處理等方面完善應急預案和應急設施，組織學習和演練，不斷提高應對突發(fā)事故的處理能力。

3.鍋爐回水泵故障

3.1 案例描述

2014年3月13日，3#回水泵在運行過程中突然不打量，緊急啟動4#回水泵。4#回水泵運行約30分鐘，運行期間發(fā)現回水泵打量十分小，12點50分，停4#回水泵，此時檢查兩臺泵盤車正常。由于泵不打量，組織保全人員對3#、4#進行拆檢，3#泵更換對輪螺栓、軸套螺栓緊固，4#泵未檢查出問題。當日3#、4#泵檢修完畢，回裝。14日試運行，仍不打量。考慮除灰室外地面較多積水，聯系建修人員開小溝引流至灰溝，地面積水消除。由于未發(fā)現水泵自身原因，于是對管路進行排查。14、15日先后排查出口管、出口兩道逆止門、出口閥、入口閥，未發(fā)現異常情況。16日車間再次對3#回收水泵進行拆檢，檢查時發(fā)現軸套與滑動軸承間隙量較大，于是聯系機動科外協檢修。期間對入口管進行檢查，考慮到泵入口有可能存在漏氣可能性，在入口管加裝底閥。18日，3#回收水泵回裝完畢后試運，運行正常。該事故未造成任何人員損失，但是造成了系統(tǒng)非正常停機5天，直接經濟損失約合23.6萬元。

3.2 事故原因分析

3.2.1 直接原因

1. 水泵經過多年運行，性能下降，該泵自2012年初至今，已經有3次2臺泵同時出現問題，日常檢修多達10次，泵檢修后運行周期十分短。

2. 泵入口吸程過長，管線長度約16m，入口彎頭多達6個，加之水深5m，泵現有的自吸能力不能滿足要求。本次加裝底閥后效果明顯。

3. 入口有漏氣點，在泵入口第一個彎頭下部，距地面5cm高處。

4. 軸套與滑動軸承間隙量大，泵主葉輪運行時擺動，使泵不能形成離心力。該泵自2008年運行至今，一直沒有圖紙，泵在運行過程中滑動軸承與外套間隙量不清楚，每次檢修均依靠廠家所供的備件直接安裝。

5. 車間對此泵研究不足，檢修時原因判斷不準確。

3.2.2 間接原因

在技術上，3#、4#回水泵為單級單吸離心泵，此泵為國內仿照WFB型無密封自控自吸泵自行開發(fā)的自控自吸泵。在無震動的情況下，該泵理論運行時間較長，泵內部設計無滾動軸承。該泵較其他泵設計的主要優(yōu)點為采用“電動空氣控制閥”，目的是實現“一次引流，終身自吸”。該泵用于該廠存在如下問題：沒有安裝“電動空氣控制閥”，每次啟泵均需要注水，起泵十分費力；該泵停機液體沿軸方向往外泄漏且頻繁起動，不適用該電廠的回水系統(tǒng)；副葉輪消耗的功率太大、水泵效率低；泵內密封套固定螺栓為4根M8普通內六角螺栓，承載能力較弱；泵本身設計無軸承，承載力全部集中制電機軸承上，一旦電機軸承間隙量較大或泵體無水運行，短時間就會造成泵軸套（材質為Cu銅合金）磨損，抱軸；

在教育上，未對企業(yè)鍋爐系統(tǒng)的維修人員進行系統(tǒng)性培訓操作，導致實際經驗不足，對水泵的故障分析失誤，檢修耗費周期長；未深入研究廠家提供的相關圖紙，軸套制造時與軸間隙量未知，現僅依靠傳統(tǒng)經驗值進行制作（規(guī)范泵設計值為軸套與軸間隙量0.05-0.07mm，該車間現采用0.2-0.5mm），縮短了其使用壽命。

在管理上，沒有對操作文件和設備圖紙進行合格的歸類整理，導致故障發(fā)生時找不到相關的技術資料；未對每次的檢修歷史進行認真統(tǒng)計，對檢修廠家的選擇有一定的隨意性。

3.3 事故預防對策

從上述事故可以看出，該火電廠的日常巡檢工作較為細致，但是企業(yè)的內部管理尚存在短板。建議日后繼續(xù)做好備用設備的日常檢查工作；定期組織操作工對備用設備進行專業(yè)培訓；加強新技術的應用，更新不便于使用的舊部件（例如安裝水泵電動空氣控制閥）；建立健全設備的維護和資料管理工作，與合格的維修廠家建立長久有效的合作關系。

4.總結

上面所講的制粉系統(tǒng)和給水系統(tǒng)事故屬于日常較易發(fā)生的一般性事故，通常不會造成人員傷亡和財產損失等后果，而且事故的致因較為簡單，通過案例即可很容易地分析事故的直接原因和間接原因，制定措施防止事故發(fā)生。