試論電鍋爐主蒸汽管道安全狀況與處理措施

李 瑤

（晉能控股山西煤業股份有限公司塔山鐵路分公司， 山西 大同 037003）

引言

電鍋爐主蒸汽管道爆管引起的安全事故在社會上引起廣泛關注，嚴重威脅了公民利益和社會穩定，為了降低主蒸汽管道爆管等安全風險隱患，應該對其安全狀況、安全管理問題以及安全防范措施進行分析，了解影響電鍋爐主蒸汽管道使用安全的因素以及安全管理中存在的監管漏洞，進而找出解決措施。

1 電鍋爐主蒸汽管道事故調查情況

近年來，電鍋爐主蒸汽管道爆管現象頻出，成為社會危險事故重要源頭之一。近期某公益調查網站針對電鍋爐主蒸汽管道爆管原因進行了詳細調研，調研范圍主要包括十幾年來44 起主蒸汽管道爆管事故。調查發現，管道爆管原因并非單一，具體原因比例如圖1 所示。其中，37%代表的是焊接及熱處理導致的管道爆管事故，共16 起，所占比例最高；其次是材料原因導致的事故，共9 起，占比20%；與材料原因相近的是超設計使用時限引起的主蒸汽管道爆管事故，共7 起，占比16%；剩余3 個原因，分別是支吊架問題（11%）、運行不當（9%）、設計原因（7%），所占比例與事故數量相互持平，分別是5 起、4 起、3 起。根據主蒸汽管道爆管原因比例圖可以分析出管道爆管主要原因產生的時段，具體時段分布圖如圖2 所示。電鍋爐主蒸汽管道爆管原因比例最高的焊接及熱處理和材料，均產生于管道安裝階段，占比56%；而安裝階段與制造階段、設計階段一起構成電鍋爐主蒸汽管道生產階段主要爆管時段，及56%+5%+7%=68%；剩余32%是管道使用階段。綜上可以看出，管道生產是影響主蒸汽管道爆管的重要因素，因此應該加強對管道生產階段的質量監控與安裝管理。

2 電鍋爐主蒸汽管道安全管理問題

2.1 設計方面缺少針對性指導

目前，主蒸汽管道與建筑之間的設計環節缺少針對性指導，對人員密集區避讓問題“視而不見”，主要采取“管道宜沿柱和墻敷設”方式。對于電鍋爐設置較為復雜的環境，缺少實地測量和評估，僅以便于操作、節約空間、檢修方便為考慮標準，并未對管道爆炸損傷風險進行評估和防范。而且主蒸汽管道設置在電鍋爐控制室周圍，控制室門窗正對汽機，兩者距離沒有超過6 m。主蒸汽管道走線路徑經過門窗，與人員密集接觸，極大提高危險系數。

現階段，我國建筑只有防火設計，例如《防火設計規范》等標準，但是缺少抗爆設計指導，國家抗爆設計標準尚不成熟，因此電鍋爐主蒸汽管道所在建筑環境、電鍋爐控制室等都未經過防爆處理，極易造成主蒸汽管道爆管問題。

2.2 主蒸汽管監督過程存在盲點

當下，我國僅針對特種設備進行目錄管理，其他未列入目錄的設備，無法作為特種設備獲得安全監督管理，所以在電鍋爐主蒸汽管道監督過程中出現盲點問題，例如蒸汽流量計未被納入特種設備目錄組件，安全監督時忽略對蒸汽流量計的監管，組件從出廠到安裝環節都處于空白區，組件出廠時夾渣、有裂紋，焊接時沒有考慮溫度和蒸汽壓力的變化，鉑電阻安裝不規范：鉑熱電阻未插入管道中心位置、鉑熱電阻未在流量計5 倍管徑處安裝、未對鉑熱電阻安裝位置進行保溫措施。

2.3 主蒸汽管定期檢驗時存在難點

主蒸汽管道面臨主蒸汽管切換母管制，運行一定時間后，蒸汽切斷閥門無法關死，熱氣會從管道中竄出。單臺鍋爐停爐冷卻后，電鍋爐主蒸汽管道依然保持60℃以上的溫度，導致大部分檢驗工作無法開展，檢驗人員稍不注意就會被高溫氣體灼傷。而且主蒸汽管是母管，運行時間累計最長，安全隱患也越積越多，依照現有技術水平，除非整條機組停止運行，否則檢驗人員無法進行檢驗工作。

3 電鍋爐主蒸汽管道安全處理措施

3.1 完善標準化規范設計要求

加強對GB50041《鍋爐房設計規范》的完善，細化建筑防爆、距離控制等高參數蒸汽管道設計要求。首先，提高電鍋爐主蒸汽管道設計標準。在蒸汽主管結尾部分設置分液包；蒸汽主管頂部接出蒸汽支管，支管切斷閥應該在主管水平管段附近。其次，優化電鍋爐主蒸汽管道安裝標準。用汽要求較高的蒸汽管道不能接出支管；蒸汽管道的∏型補償器不能引出支管；蒸汽主管進入設備時，設備兩側應該安裝蒸汽分水器，值得注意的是，蒸汽主管超過一定熱量后，不能安裝分水器；主蒸汽管道分液包距離應該根據不同情況進行設置，設備外時，逆坡環境是200 m，順坡環境是300 m，設備內時，過熱蒸汽是160 m。最后，提高電鍋爐控制室防爆要求。電鍋爐控制室構造柱距離保持在6 m 以內，柱距超過6 m 時，增加構造柱；構造柱高度不能超過6 m，超過6 m 時，在五米處添加橫梁；構造柱厚度大于等于240 mm。總之，通過設計標準化規范要求，降低電鍋爐主蒸汽管道爆裂風險。

3.2 重視主蒸汽管道監督工作

負責電鍋爐主蒸汽管道改造、安裝、維修的部門應該嚴格落實主蒸汽管道監督工作，建立科學規范的質保體系，對材料與焊接持續性關注，從而保證安裝質量符合安全管理需要。第一，嚴格按照行業標準和規范要求驗收主蒸汽管道材料性質，主蒸汽管道應該滿足保溫材料性能要求，外層選擇高密度聚乙烯材料做保護層，內部選擇密度在60 kg/m3與80 kg/m3之間的硬質聚氨酯泡沫，用來填補套管與鋼管的間隙，通過保溫層、外套管、鋼管三防防護，促使主蒸汽管道形成牢固的整體，保證最高耐溫180℃；優化材料管理、材料使用制度，例如，重點標記合金材料，根據標記進行切割下料。對未納入特種設備目錄的組件，進行詳細記錄，安排專人進行監管，確保組件在出廠、安裝焊接等環節符合規定要求。第二，在焊接方面嚴格執行行業標準，焊接前考核焊工專業能力和水平，只有焊接水平符合要求的工作人員才可以開展相關焊接工作；焊接后重點監督管理接頭與熱處理兩處位置，堅決拒絕弄虛作假情況。另外，主蒸汽管道免做水壓試驗時，應該根據相應要求開展替代性實試驗。

3.3 加強主蒸汽管道安裝質量把控

主蒸汽管道監督工作的目的是提高安裝質量，確保電鍋爐主蒸汽管道始終處于安全狀態。因此，在檢測人員進行質量抽查過程中，應該嚴格落實質量標準法規。一方面強化監檢工作，重視現場監檢，采用體系檢查、質量抽查等方式對主蒸汽管道進行綜合評價，同時根據現場情況及時更新優化監檢工作，隨時做出動態調整。另一方面加強焊接接頭等細節的把控，光譜分析應該覆蓋焊縫與母材，對焊接接頭、現場加工組件進行重點質量檢測。詳細開展焊接接頭的射線底片抽查和無損檢測抽查。抽查底片應該最大程度包含所有管道和焊工，將焊接質量作為重點關注內容。

4 結語

導致電鍋爐主蒸汽管道安全事故的原因有很多，主要包括使用不當、材料不合格、設計不規范等，但是風險比例最高的是主蒸汽管道安裝問題。在電鍋爐主蒸汽管道生產安裝環節，缺少嚴格的行業規范標準，監督與質檢存在盲點和漏洞，導致安全隱患大幅增加。因此，應該充分重視主蒸汽管道安全管理工作，設計標準化規范要求，重視電鍋爐主蒸汽管道監督與質檢，從而確保電鍋爐主蒸汽管道在安全環境下發揮社會效益。