压力容器蒸压釜事故分析

唐嘉庆

【摘 要】众所周知，蒸压釜作为工业常用的一种大型压力容器，它是加气混凝土等生产设备中的核心部件，对其操作不当等会极易发生爆炸等重大的安全事故。因此，对压力容器蒸压釜的事故分析将显得尤为重要。本文笔者将通过对蒸压釜的简单概述、蒸压釜的常见事故分析两个方面，对一起蒸压釜爆炸事故进行简单地研究，力争为蒸压釜的正规操作和企业的安全生产等问题作出些微薄贡献。

【关 键 词】蒸压釜、大型压力容器、常见事故、安全生产

【中图分类号】 F407.4【文献标识码】A【文章编号】1672-5158（2013）07-0232-01

一.蒸压釜概述

（一）蒸压釜的简介

蒸压釜，又被称为蒸养釜或是压蒸釜，它是用于混凝土管桩、加气混凝土砌块等建筑型材料蒸压护养的一种大型压力容器，广泛地应用于重金属冶炼、橡胶制品、医药甚至是航空航天工业等的压力蒸养工艺中。

（二）蒸压釜的性能与特点

蒸压釜的性能包括：它采用钢制卧式筒型的装置；釜门结构为活动快开门式，可以通过手摇减速机的方式进行启动和关闭操作；其釜门的密封主要靠进口橡胶密封圈，密封性能极好；蒸压釜中设有压力表、安全阀、测温元件以及疏水阀等必要的部件。

蒸压釜的特点包括：蒸压釜选用安钢16MnR的容器专用板材；釜圈和釜门部位采用16Mn二级锻打件；其减速机主要采用的是涡轮涡杆，具有电子联锁装置、手摇减速机和手动联锁装置的三重安全保护。

（三）蒸压釜的主要技术参数

笔者这里将简单介绍三种不同规格蒸压釜的主要技术参数，详细数据如下。①规格为φ2×21的蒸压釜，其最高设计压力为1.4Mpa，工作压力1.3 Mpa，主要工作介质为饱和水蒸汽，设计温度为198.34℃，工作温度为194.13℃；②规格为φ2.5×31.5的蒸压釜，其最高设计压力为1.6Mpa，工作压力1.5 Mpa，主要工作介质也为饱和水蒸汽，设计温度为203℃，工作温度为200℃；③规格为φ2.68×39的蒸压釜，其最高设计压力为1. 6Mpa，工作压力1.5 Mpa，主要工作介质为饱和水蒸汽，设计温度为203℃，工作温度为200℃（上述数据是以美国ASME和德国AD压力容器等国际先进标准为规范的。）

二. 蒸压釜常见事故分析

（一）蒸压釜的定期检查项目

通过实地调查分析，笔者对蒸压釜的定期检查项目总结如下。

其一，通过对蒸压釜产品质量说明书的分析，将其与蒸压釜实际的工作状况和运行记录进行对比，同时以蒸压釜主要技术参数为理论参照指标，查看蒸压釜运行的正常与否，其技术参数参照上文所述数据即可。

其二，对蒸压釜的细节检查。首先检查其釜体内所有焊缝、热影响区等位置是否有裂纹；其次检查并记录其釜内轨道间的腐蚀状况；然后检查其内壁是否有被钢丝绳磨损产生的机械损伤等；再次检查釜内各个安全附件的安全性和灵敏度等；最后着重检查蒸压釜排水管线等排水部件是否处于正常状态、观察并记录其运行过程中釜体排水的情况等。

（二）蒸压釜常见事故的主要起因

其一，腐蚀问题。釜体腐蚀是由于材料与其周围环境的作用而产生的一种恶化的材料损坏现象，目前，这种腐蚀已然成为阻碍蒸压釜安全有序运行的最主要因素之一。概括而言，蒸压釜的腐蚀主要包括有表面腐蚀、疲劳裂纹腐蚀以及应力裂纹腐蚀等。其中，较为常见的就是表面腐蚀。表面腐蚀的产生是由于其釜体底部的冷凝水中腐蚀性电解液以及高温时溶解数量增加的氧共同作用产生的，它是属于浓缩型腐蚀性电解液中影响性较为严重的腐蚀问题之一。疲劳裂纹腐蚀的产生是由于腐蚀介质和机械交变应力二者共同作用产生的，这种腐蚀在釜壁温度出现波动或是冷凝水位置产生波动时都极易发生。通常，在蒸压釜的实际运行中，其腐蚀现象多是同时存在的，这就会使得蒸压釜的腐蚀速率大大加快。

其二，快开门联锁装置问题。据统计数据显示，在上世纪八十至九十年代期间，由于快开门联锁装置问题而引发的压力容器蒸压釜爆炸事件占总压力容器爆炸事件的三分之一。在2001年广西容县的蒸压釜爆炸事件以及2003年佛山市水泥厂的蒸压釜爆炸事故分别是由于蒸压釜没有安装快开门联锁装置和蒸压釜快开门联锁装置部分功能失效、不完善造成的。

其三，温差应力问题。蒸压釜温差应力的产生是由于蒸压釜运行过程中冷凝水没有被完全排尽而产生的高达70-80℃的釜顶、底温度差，这样，由温度差必然能够产生一定的热应力。在热应力的影响之下，其釜底必然向上弯曲。

（三）蒸压釜事故的对应措施

其一，为了减轻蒸压釜的腐蚀程度，在其运行过程中必须注意以下四个方面：尽可能地提高蒸压釜中的蒸汽质量，减少其中含氧量以减缓腐蚀速率；及时并彻底地清除其釜底的残余料渣；对蒸压釜的阻汽排水系统进行正确安装和使用；在其釜底装设液面计，以便技术人员实时掌握其釜底的液面情况并及时进行排污等操作。

其二，蒸压釜上安装的快开门联锁装置必须严格遵照《固定式压力容器安全技术监察规程》（TSG R0004-2009）中的相关规定，具体要求如下：①快开门在到达预定关闭部位的同时才能够进行升压运行工作；②在完全释放压力容器内部压力的同时才能够打开该压力容器的快开门。这两项是蒸压釜快开门联锁装置具备的重要安全连锁功能。与此同时需注意的是在蒸压釜检查的过程中，务必检查其热态联锁装置以及报警功能。

其三，为了避免蒸压釜的温差应力问题，应当尽量把釜体以及负荷的重量同时集中在多个支承点上，并尽量在蒸压釜中装设蒸汽分配管道，以便减轻其温度不均的程度。

三. 蒸压釜事故举例

（一）事故简介

2009年，佛山市一水泥厂蒸压釜突发爆炸事故。釜盖冲飞至44米开外，釜体支架完全损坏，釜体内部部分管桩飞出10米之外，厂房立柱及横梁等部位多处损毁，爆炸程度较为严重。

（二）事故分析与解决对策

经过对爆炸现场的仔细勘察取证，总结此次事故的主要技术原因为：蒸压釜的快开门联锁保护装置的功能不够完善，部分已经失效；蒸压釜的釜齿没有完全地啮合到位，使得其釜门完全脱开。当然，企业的管理部门也存在着不可推卸的责任，管理单位没有充分认识到蒸压釜的安全操作规范、定期检查的必要性以及对安全事故的防范等。

为了防止此类恶性爆炸事故的发生，笔者认为在蒸压釜的使用和运行过程中，应当首先通过正规的验收机构的严格验收之后才能够投入运行；引用企业务必加强对包括蒸压釜在内的压力容器的正确操作、安全意识、检修意识等教育；其次，企业对蒸压釜操作人员的选用上必须甄选出专业技术人员，并经过企业内部的严格考核之后方可上岗；最后，企业的管理层以及专业技术人员务必时时怀抱“防患于未然”的态度对待其实际运行中存在的所有问题，对可能存在的隐患都要坚决整改、力争消除。

四.结束语

作为一种重要的压力容器，蒸压釜的安全、规范运行具有重大的社会和经济效益。企业应当建立健全蒸压釜的使用和管理规范，定期检查、维修，严格要求操作规程，对企业员工进行定期的专业培训，尽一切可能避免蒸压釜的事故发生。只有这样，才能对社会的安定、人民的生命财产安全以及企业的经济利益起到较为完善的保障作用。

参考文献

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