铸铁造纸烘缸爆炸事故分析及防范对策

毛春燕*

（广东省特种设备检测研究院东莞检测院）

0 引言

铸铁造纸烘缸是造纸生产线烘干过程的主要设备，一般由分别铸造成型的两端缸盖及空心缸体组装而成。缸体外径多为1 000～3 000 mm，主体材质多为灰铸铁，常用牌号为HT250，烘缸实物如图1所示。因其具有造价低、耐磨性好、热导率与热容量大等优良性能而被广泛应用于造纸行业。蒸汽一般通过压力管道输送至烘缸内部，通过蒸汽热量的传导将运行在烘缸外侧的纸张烘干烫光。依据《固定式压力容器安全技术监察规程》[1]规定，结合烘缸结构与使用参数及介质特性，一般将其划归为一类压力容器，按照用途则应划分为换热压力容器。

图1 铸铁烘缸实物

当前，国内铸铁烘缸的数量约占造纸行业压力容器总数量的2/3，铸铁烘缸是造纸产业中的关键装备。近年来，烘缸爆炸事故仍偶有发生，往往会造成人员伤亡、生产线停产等事故，给造纸企业带来严重损失。依据《特种设备安全监察条例》规定，发生烘缸爆炸情形的，即为较大事故。为了系统性分析爆炸事故的特征与原因，笔者通过检索相关资料，查阅了我国2000年至2019年期间发生的13起烘缸爆炸事故[2-5]，对该13起事故进行了统计与分析，并针对性地提出了烘缸事故的预防措施。

1 爆炸事故统计与分析

1.1 爆炸事故总体概况

对检索到的13起铸铁烘缸爆炸事故进行统计后发现，爆炸事故涉及8省13市，合计造成了22人死亡，16人受伤。最严重的是2007年江苏徐州发生的烘缸爆炸事故，该起事故造成的死亡人数多达4人。

1.2 根据事故发生年份分析

对纳入本文统计范围的事故发生年份进行统计，结果表明13起事故主要发生在2014年（含当年）以前，事故数量为11起。但是在2005年先后共发生了3起烘缸爆炸事故，该年度是涉及的统计年份中事故次数最多的1年。最近的一起烘缸爆炸事故则发生于2019年12月10日，该事故导致2人死亡，1人受伤。

2014年3月6日，原质检总局特种设备局发布《2014年特种设备安全监察与节能监管工作要点》，将烘缸列为需要开展专项治理的事故易发设备；2016年6月30日，原质检总局特种设备局发布《质检总局特种设备局关于加强高风险锅炉压力容器安全监察工作的通知》，将烘缸纳入高风险锅炉压力容器范围。相关文件发布并落实后，各级特种设备安全监管部门对烘缸设备开展了较大力度的专项隐患排查治理，近年来，烘缸爆炸事故发生频次显著降低。

1.3 根据事故单位共性隐患分析

查阅13起事故资料后发现，某些安全隐患在大部分涉事企业中都存在，属于典型的共性隐患，具体分析如下：

（1）烘缸未办理使用登记，未对烘缸进行定期检验，10起事故中明确存在该隐患。

（2）烘缸配套压力管道存在设计、安装隐患，包括未装设安全阀与减压阀、安全附件超期未校验、安全阀整定压力与烘缸工作压力不匹配等，7起事故中明确存在该隐患。

（3）作业人员未持证上岗，6起事故中明确存在该隐患。2019年2月，国家市场监督管理总局发布了《市场监管总局关于特种设备行政许可有关事项的公告》，对特种设备作业人员项目进行了精简整合，固定式压力容器操作不用再单独取证。

（4）烘缸超压使用，6起事故中明确存在该隐患。

1.4 根据事故主要原因分析

查阅13起事故资料后发现，事故主要原因集中表现在以下几个方面：

（1）爆炸烘缸在投用前或使用中存在不同类别的本体安全隐患，相应事故数为8起，具体隐患包括：筒体内侧存在整圈异常凹槽；烘缸表面存在线性补孔、铸造缺陷；筒体端部螺栓通孔处因碰撞产生微裂纹；内件脱落或铸造裂纹；烘缸筒体材质、厚度、结构不符合要求等。

（2）爆炸烘缸在使用中存在超压、超温使用情形，相应事故数量为4起，且往往同时存在未装设安全阀、减压阀或安全附件超期未校验等隐患。

（3） 烘缸内件脱落导致烘缸爆炸。值得注意的是，另1起事故中烘缸内部戽斗脱落并直接造成烘缸爆炸。经调查确认，该烘缸由虹吸管承担疏水功能，建议烘缸使用单位将实际使用中不再承担疏水功能的戽斗拆除。

以上事故原因直观地反映出未经登记、未经定期检验、使用维护不当的烘缸，在任由其隐患继续发展的情况下，必然会发生烘缸爆炸事故。

1.5 其他原因分析

本文所述事故中，2起事故明确存在烘缸超设计使用年限使用且未经检验或安全评估的隐患。《固定式压力容器安全技术监察规程》中7.1.7条对达到设计使用年限的烘缸进行了详细的规定，相关使用单位应严格遵照安全技术规范的要求来处理。

2 事故防范及控制对策

2.1 安全监管部门

（1）提高安全监察队伍能力和素质

通过集中开展专项学习培训、执法检查现场培训等形式，提高安全监管的针对性和有效性，提升基层特种设备监管人员的履职能力和业务水平。

（2）加大法律法规的宣传力度

各级特种设备监管部门要对烘缸使用单位加大特种设备相关法律法规的宣传力度，敦促企业全面落实特种设备使用登记与定期检验，对未办理使用登记、未经检验就使用的特种设备，要坚决依法查处。

（3）确定重点企业，加大检查力度

应对烘缸使用单位安全生产状况进行整体评估，针对不同风险等级的企业，实行差异化、精准化动态监管，确定年度重点检查对象，集中力量，采取突击检查、双随机抽查等方式，对重点企业开展专项执法检查。重点排查整治未办理使用登记、未定期检验的烘缸，检查全员安全教育培训、应急演练等情况[6-8]。

2.2 检验机构

（1）烘缸检验人员要认真按照特种设备安全技术规范及标准要求实施检验，铸铁烘缸与常规焊制的金属压力容器特征差异较大（烘缸通过铸造制成，本体无焊缝结构，铸铁材质具有脆性特征，铸铁材质壁厚测定不易等），建议检验人员制定具有针对性的检验方案。在检验过程中，检验人员应重点检查烘缸供汽管线是否仅用流量调节装置来控制供汽压力、是否配备与烘缸工作压力匹配的减压阀和安全阀、是否存在安全附件失灵及超期未校验等问题，客观、公正、及时出具检验报告。对于使用年限超过20 a或超过设计使用年限的铸铁烘缸，应综合考虑其历史检验情况及使用、管理、维修等情况，结合现场检验实际实施硬度抽检、声发射抽检或耐压试验抽检等。

（2）对检验中发现的严重事故隐患，检验人员须及时告知被检验单位，并报告当地特种设备安全监察机构并经监察机构。坚决杜绝未经定期检验或检验不合格的特种设备继续使用等非法违法行为。

2.3 生产单位

烘缸的生产（包括设计、制造、安装、改造、修理）单位应当具备相关条件，并经负责特种设备安全监督管理的部门许可，方可从事生产活动。烘缸制造过程需经特种设备检验机构进行监督检验，未经监督检验或者监督检验不合格的烘缸，不得出厂或者交付使用。在安装环节，烘缸配套的压力管道需配备与烘缸工作压力匹配的减压阀和安全阀。在用烘缸如需改造或重大修理时，应按照规范的要求告知当地特种设备安全监管部门并经检验机构监督检验。

2.4 使用单位

（1）应采购取得许可生产并且经检验合格的烘缸，不得采购超过设计使用年限、已经报废的烘缸，更不应购买状况不明的二手烘缸。进口的烘缸应当符合国内规范的相关要求。

（2）在投入使用前或者投入使用后30日内，使用单位应当向特种设备所在地的特种设备安全监管部门申请办理使用登记。

（3）按照TSG 08—2017《特种设备使用管理规则》[9]建立安全技术档案、安全管理制度和具有针对性的操作规程，组织烘缸操作人员进行系统性的培训，并加强对安全管理人员和作业人员的安全警示教育工作。

（4）根据烘缸特点和使用状况对烘缸进行周期性的维护保养，要对安全附件的配备情况和设备运行参数进行重点检查，注意检查疏水是否畅通，对发现的异常情况应及时处理并且记录，保证在用烘缸始终处于正常使用状态。严禁对烘缸进行补焊，当其需要维修时，应委托具备相应资质的单位进行维修。

（5）在烘缸定期检验有效期届满的1个月前，应向检验机构提出定期检验申请，并且做好相关准备工作，严禁为快速降温而对烘缸进行急冷处理，不得使用未经定期检验或检验不合格的烘缸。

（6）烘缸拟停用1 a以上的，应按照《特种设备使用管理规则》做好相关措施，包括采取有效的保护措施、设置停用标志、告知登记机关等。如需重新启用烘缸，使用单位应按规则要求落实相关检查、启用手续及检验工作。

（7）对存在事故隐患，无改造、修理价值的，或者达到安全技术规范规定的报废期限的烘缸，应当及时予以报废，产权单位应当采取必要措施来消除该烘缸的使用功能。

（8）制定烘缸事故应急预案，适时开展烘缸事故应急演练，并且做好记录。

（9）使用单位要落实烘缸及其配套压力管道的年度检查工作，落实安全附件及仪表的定期校验与检定工作，贯彻落实特种设备隐患自查自纠方针，加强事故隐患可控性管理。

（10）达到设计使用年限的铸铁烘缸，如果要继续使用，使用单位应按照规范要求委托有资质的特种设备检验机构对其进行检验，必要时进行安全评估（合于使用评价），经过烘缸使用单位的主要负责人批准后，办理烘缸使用登记证书变更，方可继续使用。

3 结论

近年来，烘缸爆炸事故发生频次显著减少，但烘缸爆炸事故仍偶有发生。通过本文事故分析可见，爆炸事故中往往隐藏着相似的共性安全隐患，包括烘缸办理使用登记、未经定期检验、超压使用、存在制造缺陷、配套压力管道存在设计或安装隐患等。为了减少烘缸事故，特种设备安全监管部门、检验机构、生产单位及使用单位应立足本身职责，共同维护特种设备安全。