化工安全 課件第四章 壓力容器安全技術及案例分析

化工安全主編

肖娜河南省戰(zhàn)略性新興領域“十四五”高等教育教材第四章

壓力容器安全技術及案例分析了解壓力容器的基本概念。掌握壓力容器的分類和設計要求。掌握化工生產事故的預防與控制措施。具有壓力容器安全防范意識和判斷風險的能力。具有分析化工生產中事故發(fā)生原因的能力。具有較強的溝通能力和協(xié)作意識。遇到緊急情況，具備臨危不亂的心理素質和冷靜的頭腦。培養(yǎng)嚴格遵守操作規(guī)程、嚴謹認真的工作作風。知識目標能力目標素養(yǎng)目標第一節(jié)壓力容器基本介紹第二節(jié)壓力容器設計要求第三節(jié)化工生產事故的預防與控制措施第四節(jié)案例分析目錄CONTENT第一節(jié)

壓力容器基本介紹壓力容器是一種能夠承受壓力載荷的密閉容器。一般來說，承受氣態(tài)或液態(tài)介質壓力的密閉容器都屬于壓力容器。壓力容器承受最主要的載荷是壓力載荷，大多數(shù)容器承受的壓力是內壓。即使是儲存液體的常壓容器，在尺寸較大時也有流體靜壓力的作用。除此之外，還有承受外壓載荷的容器。通常，當容器承受的內壓不小于0.1MPa時，稱為壓力容器；當容器承受的內壓小于0.1MPa時，稱為常壓容器；當容器承受的內壓小于零時，稱為外壓容器。一、壓力容器的定義壓力容器的結構一般都比較簡單。壓力容器的主要作用是儲存氣體、液體或液化氣體等介質，以及為這些介質的傳熱、傳質、化學反應提供一個密閉的空間。其主要結構部件是一個能承受壓力的殼體及其他必要的連接件和密封件等。除盛裝容器外，其他工藝用途的容器根據(jù)需要設置各種工藝附件裝置。壓力容器的常見結構形式有兩種：球形容器和圓筒形容器。對于圓筒形容器，容器本體由筒體和封頭兩部分組成。常見的壓力封頭有球形封頭、橢圓形封頭、碟形封頭、球冠形封頭、錐形封頭和平蓋。容器附件包括支座、法蘭、接管、人孔、手孔、視鏡和安全附件等。臥式圓筒形容器結構如圖所示。二、壓力容器的結構臥式圓筒形容器結構由于壓力容器應用的廣泛性和特殊性，以及事故率高、危害性大等特點，如何確保壓力容器的安全運行，使之不發(fā)生事故，尤其是重大事故，便成為擺在人們面前的一個十分重要的問題。一旦壓力容器使用不當或有缺陷未被及時發(fā)現(xiàn)和處理，就可能導致介質泄漏甚至發(fā)生爆炸等事故，這不僅危害操作人員的人身安全，還將危及周圍設備和環(huán)境，甚至造成災難性后果。鑒于壓力容器安全問題的重要性，世界各工業(yè)國家都制定了壓力容器規(guī)范，內容包括設計、材料、制造和檢驗等各方面，并經過一定的法律程序，使之成為法律文件，設計師若不按規(guī)范設計，就要承擔相應的法律責任。三、壓力容器規(guī)范簡介最早制定壓力容器規(guī)范的是美國。19世紀末到20世紀初，美國發(fā)生了一系列的鍋爐爆炸事故，造成了嚴重的生命和財產損失。在美國機械工程師協(xié)會（ASME）的主持下，1915年春出現(xiàn)了世界上第一部壓力容器規(guī)范，簡稱為《鍋爐建造規(guī)范·1914版》。目前，ASME規(guī)范共有十二卷，篇幅非常龐大，介紹了鍋爐與壓力容器質量保證的要求。我國壓力容器規(guī)范體系是由法律法規(guī)、技術標準及其他相關標準組成的，主要包括《特種設備安全監(jiān)察條例》《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》，還有與之配套的一系列強制性國家標準《壓力容器第1部分：通用要求》（GB/T150.1—2011）、《壓力容器第2部分：材料》（GB/T150.2—2011）、《壓力容器第3部分：設計》(GB/T150.3—2011)和《壓力容器第4部分：制造、檢驗和驗收》(GB/T150.4—2011)。三、壓力容器規(guī)范簡介（一）按容器徑比分按外徑與內徑的比值K的大小，壓力容器可分為薄壁容器（K≤1.2）和厚壁容器（K＞1.2）。薄壁容器為兩向應力狀態(tài)，厚壁容器為三向應力狀態(tài)。（二）按安全管理和技術監(jiān)督角度分按安全管理和技術監(jiān)督角度，壓力容器可分為固定式和移動式兩大類。移動式壓力容器又分為氣瓶、氣桶和槽車3種。（三）按設計壓力等級分按設計壓力等級，壓力容器可分為以下4類。（1）低壓容器（代號L）：0.1MPa≤P＜1.6MPa。（2）中壓容器（代號M）：1.6MPa≤P＜10MPa。（3）高壓容器（代號H）：10MPa≤P＜100MPa。（4）超高壓容器（代號U）：P≥100MPa。四、壓力容器的分類（四）按在生產過程中的作用原理分按在生產過程中的作用原理，壓力容器可分為以下4類。反應容器（代號R）：主要用來完成介質的物理、化學反應的容器，如反應器、合成塔等。換熱容器（代號E）：主要用來完成介質的熱量交換的容器，如熱交換器、廢熱鍋爐等。分離容器（代號S）：主要用來完成介質的流體壓力平衡和氣體凈化分離的容器，如緩沖器、儲能器、分離器和洗滌器等。儲存容器（代號C，球形容器代號為B）：主要用來盛裝生產用的原料氣體、液體和液化氣體的容器，如各種形式的儲槽、儲罐等。四、壓力容器的分類（五）按壓力容器的壁溫分按壓力容器的壁溫，壓力容器可分為以下4類。高溫容器：壁溫達到或超過材料蠕變溫度條件下工作的容器。碳素鋼或低合金鋼壁溫超過420℃、合金鋼壁溫超過450℃、奧氏體不銹鋼壁溫超過550℃的均屬高溫容器。中溫容器：壁溫介于常溫和高溫之間的容器。常溫容器：壁溫在-20～200℃條件下工作的容器。低溫容器：壁溫在低于-20℃條件下工作的容器。其中，-40~20℃為淺冷容器，低于-40℃為深冷容器。四、壓力容器的分類（六）按安全技術管理和監(jiān)督檢查角度分勞動部門為了利于安全技術管理和監(jiān)督檢查，根據(jù)容器的壓力高低、介質的危害程度及在生產過程中的重要作用，將壓力容器分為以下3類。第三類壓力容器。①高壓容器；②中壓容器（僅限于毒性程度為極高和高度危害的介質）；③中壓儲存容器（僅限于易燃或毒性程度為中度危害的介質，且容器的設計壓力P與其容積V的乘積P·V≥10MPa·m3）；④中壓反應容器（僅限于易燃或毒性程度為中度危害的介質，且P·V≥0.5MPa·m3）；⑤低壓容器（僅限于毒性程度為極高和高度危害的介質，且P·V≥0.2MPa·m3）；⑥高壓、中壓管式余熱鍋爐；⑦使用強度級別較高（指相應標準中抗壓強度規(guī)定值下限大于等于540MPa）的材料制造的壓力容器；⑧球形容器（V≥50m3）；⑨低溫液體儲存容器（V＞5m3）。第二類壓力容器。①中壓容器；②低壓容器（僅限于毒性程度為極毒和高度危害的介質）；③低壓反應容器和低壓儲存容器（僅限于易燃介質或毒性程度為中度危害的介質）；④低壓管殼式余熱鍋爐；⑤搪玻璃壓力容器。第一類壓力容器。除已劃為第二類和第三類壓力容器的情況外，其余所有的低壓容器均為第一類壓力容器。四、壓力容器的分類第二節(jié)

壓力容器設計要求有足夠的強度。壓力容器本體及附件應有足夠的強度來承受工作載荷。設計時應盡可能地使零部件達到一定的強度，以降低材料消耗。有足夠的剛度。內壓容器的法蘭連接系統(tǒng)如果剛度不夠，導致變形過大，就會引起密封失效。容器（特別是化工壓力容器）所盛裝的介質往往是易燃、易爆或有毒的，這些介質泄漏后不僅會對生產造成損失，更重要的是還會引起火災、爆炸或中毒事故等非常嚴重的后果。有一定的使用壽命。壓力容器的使用壽命通常取決于介質對材料的腐蝕性。承受波動載荷或工作溫度在材料蠕變溫度以上的壓力容器，其使用壽命還取決于疲勞強度和蠕變強度。選材及特殊情況下的疲勞分析和蠕變分析也是壓力容器設計的重要內容。有合理的結構。壓力容器的結構不僅要滿足工藝要求，而且要有良好的受力特性，同時還要方便制造、檢驗、運輸、安裝、操作及維修。第三節(jié)

化工生產事故的預防與控制措施事故預防與控制分為事故預防和事故控制，前者是指通過采取技術和管理手段使事故不發(fā)生，后者是通過采取技術和管理手段使事故發(fā)生后不造成嚴重后果或使后果盡可能減小。對于事故的預防與控制，應從安全技術、安全教育、安全管理三個方面入手，采取相應措施。安全技術對策著重解決物的不安全狀態(tài)問題，安全教育對策和安全管理對策則主要著眼于人的不安全行為問題。安全教育對策主要使人知道哪里存在危險源、如何避免事故的發(fā)生、事故的可能性和嚴重程度如何，以及對于可能的危險應該怎么做。安全管理對策則是要求必須怎么做。一、事故預防與控制的基本原則（一）預防中毒事故措施化學品對人體毒害作用的危險程度主要取決于其毒性的強弱、作業(yè)環(huán)境空氣中毒物濃度、持續(xù)接觸時間和頻率。化工裝置預防中毒基本安全措施主要有以下要求。設備和管道盡量采用焊接連接。含有毒物的氣體排放前應經凈化處理。目前，在有害氣體凈化方面的應用方法主要有直接燃燒、熱力燃燒和催化燃燒三種，或者經環(huán)保部門許可后用煙囪排至高空，使其擴散后降低濃度。含毒物的廢液排放前應經吸附、過濾、無害化凈化處理，使其排放濃度合格。含毒物的固體廢物盡可能采用燃燒的方法。例如，很多藥品生產企業(yè)、化工生產企業(yè)的固體廢物常用燃燒的方法，燃燒使有毒物分解后再排放。對于有毒而又無法改變其毒害性的廢渣必須經環(huán)保部門許可后，采取埋地等處理方法。但這只適用于極少量的廢渣，如生活垃圾分類后部分可以掩埋。若生產工藝產生大量有毒而又無法處理的廢渣，則應禁止采用。設備要盡量露天布置。若無法實現(xiàn)，則工作場所要配備足夠的通風設備。要設置安全梯、緊急出口，并有急救設備或設施，保證毒氣散發(fā)時現(xiàn)場的人員能安全撤離。二、化工生產過程中事故的預防和控制措施（二）預防燃燒與爆炸事故措施物質的燃燒危險程度與閃點、自燃點、爆炸極限和燃燒熱有關。爆炸的破壞力是非常強的，同時它會帶動一系列的連鎖反應或連續(xù)性的爆炸。因此，要減少發(fā)生火災和爆炸風險就應消除引起燃燒爆炸的直接原因和間接原因。直接原因主要是明火、靜電、電火花和設備、管道操作壓力超過設計允許值等；間接原因主要是設備的溫度失去控制，超過該設備的設計溫度，結構遭到破壞或放熱反應速度急劇增加導致爆炸。二、化工生產過程中事故的預防和控制措施化工裝置的防燃燒與爆炸的基本安全措施如下。對于開放的工業(yè)爐或焚燒爐等有明火的設備，必須根據(jù)規(guī)范與易燃易爆物質的區(qū)域保持足夠的安全間距，并將其布置在主導風向的上風口。有可能產生靜電的設備和管道必須接地。危險區(qū)域內的電器設備必須實現(xiàn)整體防爆。有易燃、易爆或其他危險物質的化工裝置，不得使用玻璃設備，以防止在發(fā)生意外時被玻璃設備再次劃傷。若沒有其他方案可供選擇，則應進行安全方案論證，采取有效的事故防范措施。對于腐蝕性介質（酸、堿類）的設備和管道應選用耐腐蝕材料，如不銹鋼、鈦鋼、襯膠、塑料、合金等，以保證有足夠的腐蝕裕度。對于危險物質，應根據(jù)物質的物理和化學特性，采用性質安全的加熱介質。石蠟的化學活性較低，呈中性，化學性質穩(wěn)定，在通常條件下不與酸性（硝酸除外）和堿性溶液發(fā)生作用，故常作為加熱介質。為避免設備或管道的操作壓力超過設計允許值，應考慮設置壓力調節(jié)閥自動調節(jié)系統(tǒng)壓力，如設置安全閥、緊急動作閥門、爆破膜等。二、化工生產過程中事故的預防和控制措施化工裝置的防燃燒與爆炸的基本安全措施如下。對于開放的工業(yè)爐或焚燒爐等有明火的設備，必須根據(jù)規(guī)范與易燃易爆物質的區(qū)域保持足夠的安全間距，并將其布置在主導風向的上風口。有可能產生靜電的設備和管道必須接地。危險區(qū)域內的電器設備必須實現(xiàn)整體防爆。有易燃、易爆或其他危險物質的化工裝置，不得使用玻璃設備，以防止在發(fā)生意外時被玻璃設備再次劃傷。若沒有其他方案可供選擇，則應進行安全方案論證，采取有效的事故防范措施。對于腐蝕性介質（酸、堿類）的設備和管道應選用耐腐蝕材料，如不銹鋼、鈦鋼、襯膠、塑料、合金等，以保證有足夠的腐蝕裕度。對于危險物質，應根據(jù)物質的物理和化學特性，采用性質安全的加熱介質。石蠟的化學活性較低，呈中性，化學性質穩(wěn)定，在通常條件下不與酸性（硝酸除外）和堿性溶液發(fā)生作用，故常作為加熱介質。為避免設備或管道的操作壓力超過設計允許值，應考慮設置壓力調節(jié)閥自動調節(jié)系統(tǒng)壓力，如設置安全閥、緊急動作閥門、爆破膜等。二、化工生產過程中事故的預防和控制措施對于人可能接觸的高溫設備和管道的表面，都必須加設防燙傷隔離層或采取其他隔離方法。對于物料有自聚傾向的反應器和儲罐應有加阻聚劑的裝置，并設冷卻、泄壓和高溫報警等措施。例如，丙烯酸中一般都加入了一定量的阻聚劑，在儲存期內（阻聚劑失效以前）正確儲存是沒有問題的。但由于丙烯酸反應活性高，非常易自聚，遇熱、光、過氧化物或鐵銹等（催化作用）就會發(fā)生自聚。但一般很難找到一個具體的限度，如儲存在冰箱中，一年都沒問題；室溫儲存時，或多或少總會發(fā)生一些自聚反應，只是程度不同；遇到過氧化物時，過氧化物是引發(fā)劑，很容易引發(fā)聚合而發(fā)生爆炸。對于接近爆炸范圍的操作應采取安全泄壓措施或使容器能承受爆炸壓力，并設置分析控制儀表、置換和惰性氣體稀釋系統(tǒng)。三、其他安全措施第四節(jié)

案例分析2000年1月18日，河北省某縣一制漿公司的一臺25m3蒸球出料管伸縮節(jié)連接處意外脫落造成蒸汽紙漿噴出，導致3人死亡，直接經濟損失19.3萬元。一、事故概況及經過

2000年1月18日8時，蒸球車間2名操作工上班后與二樓切草人員配合開始給3號蒸球內加料，13時30分加料完畢，開始送汽。約一個半小時后，球內壓力達到0.6MPa，開始保壓正常運行。同時，由于2號蒸球內出料口堵塞，生產安全技術員、維修工、操作工3人正在現(xiàn)場維修。17時40分，3號蒸球出料管伸縮節(jié)突然錯位脫落，蒸球內大量蒸汽紙漿向西方迅速噴出。這時正在2號蒸球工作臺上搶修的3名工作人員由于躲避不及（車間門向內開），當場燙傷、昏迷。事故發(fā)生后，傷員當即被送到附近的醫(yī)院搶救，但由于傷勢過重，經搶救無效，相繼死亡。案例4-2

二、事故原因分析該公司4臺25m3蒸球及伸縮節(jié)均由原邯鄲市造紙廠搬遷安裝，使用前未按規(guī)定由勞動部門鍋爐壓力容器檢驗機構進行檢驗辦理移裝手續(xù)。事故發(fā)生后現(xiàn)場可見放汽頭鎖母脫落，放汽頭管道發(fā)生錯位200mm左右。（一）直接原因（1）3號蒸球與出漿管道接合部的伸縮節(jié)內緊固銷釘損壞，連接處錯位脫落。（2）車間的門朝里開，致使事故發(fā)生時，人員無法逃避。（二）間接原因該蒸球移裝前未進行檢驗，也未辦理移裝手續(xù)，即設備隱患未能及時發(fā)現(xiàn)并排除。（三）重要原因單位領導對有關鍋爐壓力容器及壓力管道安全的不重視，沒有制定相關的管理制度，人員也未經安全知識培訓和考核就上崗；安全技術人員未能及時檢驗和發(fā)現(xiàn)損壞的緊固銷釘，使設備出現(xiàn)故障時仍在運行。案例4-2

三、防止同類事故發(fā)生的措施教育全體員工要增強安全意識，牢固樹立安全第一的觀念。切實加強對安全生產的管理和領導，健全組織，完善制度，采取有力措施，把安全生產落到實處。切實加強對設備的安全管理，做好維修保養(yǎng)，特別是要加強對壓力容器和鍋爐的監(jiān)督和檢驗，消除事故隱患，防止類似事故再次發(fā)生。加大安全生產宣傳力度，增強全員安全意識，對相關作業(yè)人員要進行專門培訓和考核，持證上崗，切實提高他們的安全知識和安全技能，自覺制止和消除各種“三違”現(xiàn)象。立即停止設備運行，由鍋檢所進行檢驗，符合安全使用要求且辦理移裝有關手續(xù)后，方可恢復運行。案例4-2

2004年9月10日，某液體化學品碼頭在進行粗二苯基甲烷-4，4′-二異氰酸酯（MDI）卸船進罐的作業(yè)過程中，發(fā)生一起立式金屬儲罐由于氮氣壓力過高而造成的承壓變形事故。幸好現(xiàn)場作業(yè)人員發(fā)現(xiàn)及時并采取有效措施，這才避免了儲罐泄漏、倒塌和環(huán)境污染等嚴重后果。一、事故概況及經過2004年9月10日，該碼頭計劃進行2000t粗MDI的卸船作業(yè)。流程為：船→船岸連接軟管→地下管線→罐區(qū)1號儲罐（3000m3）。作業(yè)人員按要求連接了碼頭前沿船岸金屬軟管和輸送氮氣上船的臨時管線，準備就緒后，于15時50分開始作業(yè)。船上壓力表顯示回船補償?shù)牡獨鈮毫μ　Ｔ诓檎以蜻^程中，碼頭人員巡檢發(fā)現(xiàn)氮氣管線的法蘭連接部位有兩三處漏氣，于是重新均勻地上緊螺栓。但被外籍船方人員告知氮氣壓力仍然不足（事后證明船上的壓力表有問題），建議增加氮氣壓力?，F(xiàn)場調度員通知罐區(qū)作業(yè)人員加大氮氣輸送壓力并要求船方適當增加卸船流量。16時10分，作業(yè)開始20分鐘后，罐區(qū)值班人員時某發(fā)現(xiàn)與1號儲罐相連的消防管線被上拉移位，儲罐的罐底邊緣上翹。時某立即將異常情況上報班長及現(xiàn)場調度員。調度員侯某接到情況匯報后，果斷通知船方停泵、安排人員關閉氮氣供氣閥及物料管線主閥門。此時，儲罐底板四周已發(fā)生較大變形，邊緣處剝離罐且上浮約20cm。案例4-3

二、事故原因分析從儲罐發(fā)生變形的性狀分析，技術人員判定罐內氮氣壓力過大，超過了儲罐的承受能力是造成事故的根本原因。那么，儲罐是如何在短短20分鐘內產生如此大的壓力呢？這得從作業(yè)系統(tǒng)中補充氮氣的流程說起。1號儲罐是立式金屬常壓罐。由租罐方負責進行一系列技術改造后，開始用作粗MDI的存儲罐。由于粗MDI具有一定的毒性，儲存過程需要氮封，考慮到卸船過程也需要氮氣回船補償，為減少氮氣的消耗量，設計的氮氣流程為：從液氮汽化裝置輸出氮氣→通過管線從罐頂部進入罐中→氮氣輸出管線→進船補償。不難看出，儲罐是在承壓的狀態(tài)下使用的。加之氮氣輸出管線管徑小、距離長、阻力大等工藝缺陷，在按照船方的要求加大了氮氣的輸出壓力后，對于儲罐而言，進氣量明顯增加，進氣與出氣處于不平衡狀態(tài)并不斷加劇，在沒有安全泄漏裝置的情況下，罐內壓力越來越大而找不到突破口，繼而導致罐的薄弱部位鼓脹變形。案例4-3

三、現(xiàn)場補救措施分析原因后，作業(yè)人員馬上打開罐頂?shù)姆趴臻y進行泄壓，并加強了現(xiàn)場監(jiān)管，維修人員戴好防毒面具做好搶險準備；同時上報安全、設備主管部門和租罐方商計對策。10多分鐘后，隨著兩聲悶響，罐體上浮部分明顯下沉——泄壓初見成效。接著，維修人員借助手拉葫蘆等工具施加外力幫助罐體復位，30分鐘后，罐底基本復原。根據(jù)“會診”意見，維修人員拆開第一層圈板的保溫層，對壁板外觀及罐壁罐底連接處進行探傷和焊縫抽查，未發(fā)現(xiàn)滲漏、開焊等現(xiàn)象。然后現(xiàn)場改成了氮氣未經儲罐而直接輸送到船的工藝流程。19時20分，卸船作業(yè)中斷約3小時后重新開始，直到第二天16時30分結束。期間，作業(yè)人員加強巡檢，未有異常發(fā)生。案例4-3

四、經驗教訓本次作業(yè)是該碼頭第二次接卸粗MDI，之前沒有關于其他港口進行同類危險品作業(yè)的經驗可以學習和借鑒。雖然第一船作業(yè)非常順利，但畢竟經驗不足，操作規(guī)程的制定還不完善，還處在摸索階段。但越是這樣，遇到特殊情況時（如船上壓力表顯示錯誤，船方要求加壓）更應冷靜思考、區(qū)別對待、考慮周全、正確決策。對該碼頭關于粗MDI卸船進罐作業(yè)過程中發(fā)生的立式金屬儲罐變形事故進行分析，找出儲罐變形事故是由于壓力表故障、氮氣壓力過大、工藝流程設計缺陷等多種因素共同作用的結果，采取了補救措施，總結出經驗教訓。另外，該系統(tǒng)是由租罐方負責設計改造的，對工藝流程的設計缺陷負有不可推卸的責任。但作為設備、設施的操作者和管理者，危險化學品碼頭的管理人員更應以高度的責任感和安全意識，從系統(tǒng)驗收到投產作業(yè)，對每件設備設施、工藝流程的每個環(huán)節(jié)進行全面的了解和評價，從而加強對事故的預控能力，避免類似事故再次發(fā)生。案例4-3

山西省潞城區(qū)（長治市轄區(qū)）某公司所屬煤氣發(fā)電廠于2000年9月23日發(fā)生了一起鍋爐爐膛煤氣爆炸事故。此鍋爐型號為SHS202.45/400-Q，于1999年11月制造，用于發(fā)電。此次爆炸事故造成2人死亡、5人重傷、3人輕傷，直接經濟損失49.42萬元。一、事故概況及經過該鍋爐為江蘇省無錫市某鍋爐廠于1999年11月制造，產品編號為99077，無錫市鍋爐壓力容器檢驗所對該鍋爐進行了監(jiān)檢，監(jiān)檢證書號為G99X186，鍋爐安裝公司為陜西省某電力公司。該鍋爐于2000年1月6日到貨，4月20日開始安裝，5月30日水壓試驗合格。8月13日第一次點火進行烘爐，9月6日鍋爐進入調試，直至9月9日，共72小時，試運行結束。9月10日至13日，電力公司對調試中提出的問題進行消缺處理。9月16日14時，鍋爐點火進行機組試運行，17日因煤氣供應不足停爐。此后點火試運行均由某煤氣發(fā)電廠進行。案例4-4

2000年9月23日10時15分，煤氣發(fā)電廠廠長指揮鍋爐房帶班班長對尚未正式移交使用的煤氣發(fā)電鍋爐進行點火，隨即該班員工將點燃的火把從鍋爐南側的點火口送入爐膛，在點燃的一瞬間發(fā)生爐膛煤氣爆炸，爐墻被摧毀，爐膛內水冷壁管嚴重變形，最大變形量為1.5m。鋼架也有不同程度的變形。其中，中間兩根立柱變形最為嚴重，最大變形量為230mm。部分管道、平臺、扶梯也遭到破壞，操作間門窗嚴重變形、損壞。鍋爐煙道、引風機被徹底摧毀，煙囪發(fā)生粉碎性炸毀，其磚塊飛落到直徑約8m范圍內，造成鍋爐房頂11處孔洞，汽輪發(fā)電機房頂13處孔洞，最大面積約15m2，鍋爐房東墻距屋頂1.5m處有12m長的裂縫；被炸飛的磚塊砸向正在工作的作業(yè)人員。爆炸沖擊波還使距鍋爐房500m范圍內的門窗玻璃不同程度地被震壞。案例4-4

二、事故原因分析此次爆炸事故是由于爐前2號燃燒器(北側)手動蝶閥(煤氣進氣閥)處于開啟狀態(tài)(應為關閉狀態(tài))，致使點火前爐膛、煙道、煙囪內聚集大量煤氣和空氣的混合氣體，且混合比達到火爆極限值，因而在點火瞬間發(fā)生爆炸。（一）直接原因當班人員未按規(guī)定進行全面、仔細的檢查，在點火時沒有按規(guī)程進行操作，使點火裝置的北蝶閥在點火前處于開啟狀態(tài)。（二）間接原因（1）煤氣發(fā)電廠管理混亂，規(guī)章制度不健全，工廠領導沒有執(zhí)行有關的指揮程序，沒有嚴格要求當班人員執(zhí)行操作規(guī)程，未制止違規(guī)操作行為，員工工作職責不明。（2）公司領導重生產、輕安全，重效益、輕管理。在安全生產方面失控，特別是在各廠的協(xié)調管理方面缺乏有效管理和相應規(guī)章制度，對各廠的安全生產工作不夠重視。案例4-4

三、防止同類事故發(fā)生的措施加強運行崗位責任制和技術培訓，提高人員的技術素質和應變能力，避免誤操作或誤判斷。加強對鍋爐啟動前的檢查，如檢查油燃燒器進油閥已關閉嚴密、高能點火器正常、磨煤機及供粉設備已有效隔斷、爐膛下部無沉積的固體或液體燃料、無可燃氣體或蒸汽積聚等，及時發(fā)現(xiàn)情況，及時處理。鍋爐大、小修后進行動態(tài)、靜態(tài)聯(lián)鎖試驗及事故按鈕停機試驗。鍋爐點火前應對爐膛進行通風吹掃，以排除爐膛和煙道內的可燃物。在點火過程中，應監(jiān)視燃燒情況，若發(fā)現(xiàn)熄火，則應立即切斷燃料，全面檢查燃燒系統(tǒng)。待熄火問題解決后，對爐膛進行吹掃，方可重新點火。合理調整鍋爐燃燒，如調整風量，防止風量過大或過?。幻嘿|惡劣導致燃燒不穩(wěn)或負荷過低時應投油助燃；加強爐膛負壓的監(jiān)視和調整；燃燒器投入時應注意其正常燃燒等。保證鍋爐燃燒狀況良好，防止因燃燒不良而導致鍋爐熄火，是預防鍋爐爆炸的主要措施。案例4-4

三、防止同類事故發(fā)生的措施對投入鍋爐燃燒進行自動控制，減少作業(yè)人員的工作強度。當爐膛已經熄火或已局部熄火，并瀕臨全部熄火時，嚴禁投助燃油槍。待鍋爐熄火后，應迅速切斷進入爐膛的所有燃料，嚴禁采取爆燃法來搶救熄火，并按規(guī)定對爐膛進行吹掃。要充分發(fā)揮爐膛安保系統(tǒng)的作用，如爐膛火焰監(jiān)視裝置正常、燃燒器的火焰檢測器良好、鍋爐的熄火保護聯(lián)鎖正常等。案例4-4

一、事故概況及分析2004年4月15日21時，重慶某化工總廠氯氫分廠1號氯氣冷凝器列管腐蝕穿孔，造成含銨鹽水泄漏到液氯系統(tǒng)，生成大量易爆的三氯化氮。16日凌晨發(fā)生排污罐爆炸，1時23分全廠停車；2時15分左右，排完鹽水4小時后的1號鹽水泵在靜止狀態(tài)下發(fā)生爆炸，泵體粉碎性炸毀。16日17時57分，在搶險過程中，突然聽到連續(xù)兩聲爆響，液氯儲罐內的三氯化氮突然發(fā)生爆炸。爆炸使5號、6號液氯儲罐罐體破裂解體并炸出1個長9m、寬4m、深2m的坑，以此坑為中心，在半徑200m內的地面和建筑物上有大量散落的爆炸碎片。爆炸造成9人死亡、3人受傷，該事故使重慶市江北區(qū)、渝中區(qū)、沙坪壩區(qū)、渝北區(qū)的15萬名群眾疏散，造成直接經濟損失277萬元。案例4-5

二、事故原因分析（一）直接原因（1）設備腐蝕穿孔導致鹽水泄漏，是造成三氯化氮形成和富集的原因。根據(jù)重慶大學技術鑒定人員和專家的分析，造成氯氣泄漏和銨鹽水流失的原因是1號氯氣冷凝器列管腐蝕穿孔。腐蝕穿孔的原因主要有以下5個。氯氣、液氯、氯化鈣冷卻鹽水對氯氣冷凝器存在普遍的腐蝕作用。列管內氯氣中的水分對碳鋼的腐蝕。列管外鹽水中由于離子電位差異對管材發(fā)生電化學腐蝕和點腐蝕。列管與管板焊接處的應力腐蝕。使用時間較長，并未進行耐壓試驗，使腐蝕現(xiàn)象未能在明顯腐蝕和腐蝕穿孔前及時發(fā)現(xiàn)。案例4-5

二、事故原因分析1992年和2004年1月，該液氯冷凍崗位的氨蒸發(fā)系統(tǒng)曾發(fā)生泄漏，造成大量的氨進入鹽水，生成了含高濃度銨的氯化鈣鹽水。1號氯氣冷凝器列管腐蝕穿孔，導致含高濃度銨的氯化鈣鹽水進入液氯系統(tǒng)，生成并大量富集了具有極度危險性的三氯化氮爆炸物，為此次爆炸事故埋下了重大事故隱患。（2）三氯化氮富集達到爆炸濃度和啟動事故氯處理裝置造成震動，引起三氯化氮爆炸。經調查證實，廠方現(xiàn)場處理人員未經指揮部同意，為加快氯氣處理的速度，在對三氯化氮富集爆炸的危險性認識不足的情況下，急于求成，判斷失誤，憑借以前操作處理經驗，自行啟動了事故氯處理裝置，對4號、5號、6號液氯儲罐(計量槽)及1號、2號、3號汽化器進行抽吸處理。在抽吸過程中，事故氯處理裝置水封處的三氯化氮因與空氣接觸和振動而首先發(fā)生爆炸，爆炸形成的巨大能量通過管道傳遞到液氯儲罐內，攪動和震動了液氧儲罐中的三氯化氮，導致4號、5號、6號液氯儲罐內的三氯化氮爆炸。案例4-5

二、事故原因分析（二）間接原因（1）壓力容器設備管理混亂，設備技術檔案資料不齊全。