〔摘 要〕 介紹了1起熱電廠因蒸汽管道爆破引起的重大人身傷亡事故。馬店矸石熱電廠在設(shè)備調(diào)試過程中,由于2號鍋爐蒸汽出口處主管道流量計閥門焊縫突然裂開,大量高溫高壓蒸汽從管道中向外噴出,擊碎控制室窗戶玻璃,致使控制室內(nèi)人員22人死亡、4人受傷的重大人身傷亡事故。分析了事故原因,總結(jié)了事故教訓,提出了防范對策。
〔關(guān)鍵詞〕 熱電廠;蒸汽管道;爆破;事故
1事故概況
湖北當陽市馬店矸石發(fā)電有限責任公司,2015年1月開工建設(shè)2×25MW發(fā)電機組,2臺220t/h高溫高壓鍋爐和1臺75t/h中溫中壓鍋爐(從老廠拆來的),2臺220t/h高溫高壓鍋爐設(shè)計壓力9.8MPa,過熱器溫度540℃,采用母管制。
2016年5月,已完成主設(shè)備安裝,從6月中旬開始進行設(shè)備調(diào)試至事故發(fā)生時。
8月11日15時20分許,正在進行熱電機組熱能調(diào)試,2號鍋爐蒸汽出口處主管道流量計閥門焊縫突然裂開,大量高溫高壓蒸汽從管道中向外噴出,導致主控室與汽機房之間的大型窗戶的雙層玻璃破碎,蒸汽沖擊波,向著正在控制室內(nèi)運行人員和調(diào)試人員猛掃,造成主控室內(nèi)人員嚴重傷亡。當場死亡21人、受傷5人(其中3人重傷)的重大安全生產(chǎn)事故。3個重傷人員中,其中1人經(jīng)醫(yī)院搶救無效死亡。最終確認死亡22人、受傷4人。
2事故原因及暴露的問題
2.1 主蒸汽管材料為12Cr1MoV,直徑426mm,流量計材質(zhì)也為12Cr1MoV,工作溫度為540℃,壓力為9.8MPa,孔徑為273*25mm。 2號鍋爐蒸汽出口處主管道流量計閥門焊縫裂開,造成閥門焊縫爆裂有如下原因:
2.1.1 12Cr1MoV材質(zhì)存在問題。事故后,主蒸汽管材質(zhì)檢測不合格。承受高溫高壓的管材進場后,按要求應(yīng)當進行復(fù)檢,但是事故后,查不到取樣送檢證明報告,說明監(jiān)理監(jiān)督不到位。
2.1.2 焊接質(zhì)量不過關(guān),焊縫處理工藝不完善。施工單位對焊接質(zhì)量重視不夠,所派的管道爆破處施焊的是一名新手焊工,該焊工取證才2個月,焊接技術(shù)不高和經(jīng)驗不足,焊工在作業(yè)過程中,未按規(guī)程施工,在低溫潮濕的天氣,在施焊前對焊件預(yù)熱不夠,對正火冷卻速度較敏感的高壓管道焊前預(yù)熱,溫度沒有達到300℃。施工單位對焊接質(zhì)量未嚴格實行“三檢制”,即自檢、互檢、專檢,沒有及時檢查焊縫質(zhì)量。
2.1.3建設(shè)單位、監(jiān)理單位沒有組織對焊縫未進行100%焊口無損檢測。2.1.4事故前兩天,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該焊口發(fā)生泄漏,現(xiàn)場技術(shù)人員正在研究處理方案,對事故隱患處理不及時。
2.1.5管道布置不合理。事故管道布置在8m層,該區(qū)域是全廠主蒸汽母管和2號爐出口母管連接處,也是鍋爐給水平臺,大量的管道交叉布置,空間位置有限,導致管道膨脹受阻,容易產(chǎn)生熱應(yīng)力拉斷焊口。
2.1.6 運行中存在超溫超壓現(xiàn)象。該電廠報裝的鍋爐流量參數(shù)為220t/h,實際上已遠遠超過220t/h運行,事故前機組正常運行中,進行的調(diào)試項目為熱能調(diào)試,在此過程中,2號鍋爐蒸汽出口處主管道流量超限,應(yīng)力最集中位置為流量計閥門焊縫。
2.1.7控制室布置不合理??刂?/span>室布置在汽機房8m層和鍋爐島之間的通道上,且大門面向B列柱,背墻朝通道采用雙層玻璃,通道內(nèi)布置大量高溫高壓管道,部分管道還跨越控制室頂部,是造成這次事故的主要原因。
2.2暴露的問題
2.2.1 事故造成傷亡26人,其中當值運行人員為19人,另7人為該公司技術(shù)人員,正在進行調(diào)試和準備處理漏點。沒有按照國家安監(jiān)總局提出的“通過提高自動化程度替換人員,提高安全水平”的要求,提高機組自動化水平,小機組現(xiàn)場值班人員過多。
2.2.2 高溫高壓鍋爐設(shè)計壓力9.8MPa,溫度540℃左右,采用母管制,主蒸汽管材料為12Cr1MoV,從數(shù)據(jù)上明顯看出事故公司是將國家規(guī)范標準用盡用足,設(shè)備安全余量不夠,特別是在自備機組同時供熱的情況下,主蒸汽管道長期超限運行。
2.2.3 事故單位曾經(jīng)有過類似壓力管道爆破事故,沒有吸取同類事故教訓。
2.2.4 技術(shù)監(jiān)督重視程度不足,特別是高壓管道金屬監(jiān)督、支吊架、膨脹相關(guān)監(jiān)督工作不到位;
2.2.5從電廠審批環(huán)節(jié)看,電廠明顯是邊設(shè)計邊施工,同時不斷在變更,電廠設(shè)計單位為化工系統(tǒng)的設(shè)計單位而非專業(yè)電力設(shè)計院,對熱電廠的設(shè)計經(jīng)驗不足,存在諸多缺陷。
3防范措施
3.1 從人、機、料、法、環(huán)五個方面入手,嚴格控制管道焊接質(zhì)量。
影響管道安裝質(zhì)量的因素有人、機(包括檢驗器具)、料、法、環(huán)五大因素,要確保管道安裝質(zhì)量合格,必須從這五個方面入手。
3.1.1 施工單位必須高度重視焊接質(zhì)量,抓住“人”這個關(guān)鍵因素,選對焊工。要確保高溫高壓管道焊縫焊接質(zhì)量合格,首先必須確保選派的焊工持有相應(yīng)合格項目和焊接檢驗的焊工操作資格證,沒有焊工操作資格證或者不是相應(yīng)合格項目和焊接檢驗的焊工不準施焊;第二,選派的焊工必須具有較好的焊接技術(shù)和經(jīng)驗;第三,選派的焊工必須要有高度的責任感。焊工在作業(yè)過程中,必須嚴格按規(guī)程施工,及時檢查焊縫。
3.1.2 焊接的機具、檢驗器具必須完好、合格。焊接現(xiàn)場的組合架應(yīng)調(diào)整好,夾具應(yīng)備齊;電焊機無故障,電流應(yīng)調(diào)好;檢驗器具應(yīng)確保準確無誤差。
3.1.3 確保所焊接的管道及使用的焊條等材料質(zhì)量合格。焊前檢驗,應(yīng)對原材料進行檢查,包括對母材、焊條(焊絲)、保護氣體、焊劑、電極等進行檢查,是否與合格證及國家標準相符合,包裝是否破損,是否過期等。管道應(yīng)按專業(yè)施工質(zhì)量驗收規(guī)范的規(guī)定進行檢驗。檢驗應(yīng)當有書面記錄和專人簽字;未經(jīng)檢驗或者檢驗不合格的管道,不得使用。需要復(fù)檢的管道,按要求應(yīng)當進行復(fù)檢。檢驗方法、檢驗數(shù)量、檢驗結(jié)果的記錄,應(yīng)符合專業(yè)施工質(zhì)量驗收規(guī)范的規(guī)定。另外,需要保證焊條型號選擇正確無誤,焊條不受潮,在低溫潮濕的天氣,按規(guī)定將焊條進行烘干,放入保溫桶內(nèi)保溫。
3.1.4 確保焊接施工方法正確。焊工應(yīng)嚴格按照焊接作業(yè)指導書或工藝卡的規(guī)定進行施焊,一是保證下料尺寸不超差;二是保證焊接順序正確;三是保證定位點適當;四是保證焊接速度均勻;五是保證焊前對焊件預(yù)熱。
高溫高壓安裝時,不得用強拉、強推、強扭或修改密封墊厚度等方法來補償安裝誤差。
高壓管道的安裝應(yīng)盡量減少和避免固定焊口,特別是在豎直管道上,一般不應(yīng)布置固定焊口。
3.1.5 采取適當措施,改善焊接作業(yè)環(huán)境,確保焊接質(zhì)量。下雨天氣、風大的天氣,露天進行焊接作業(yè),需要搭設(shè)移動式防雨、防風棚,防止焊接時雨淋。低溫潮濕天氣,必須保證在施焊前加熱烤干焊件,對焊件進行預(yù)熱,預(yù)熱溫度達到100-120℃,對正火冷卻速度較敏感的高壓管道焊前預(yù)熱,溫度應(yīng)達到300℃;焊條烘干放在保溫桶中。
3.2施工單位對焊接質(zhì)量應(yīng)當嚴格實行“三檢制”,即自檢、互檢、專檢,管道焊接完成后,對焊縫應(yīng)進行100%外觀檢查,及時檢查焊縫外觀質(zhì)量;外觀檢查合格后,建設(shè)單位、監(jiān)理單位應(yīng)當及時組織對焊縫進行100%焊口無損檢測(如超聲波檢查,X射線檢查,磁粉檢查),確保焊接質(zhì)量合格。
3.3 建設(shè)單位、監(jiān)理單位應(yīng)高度重視技術(shù)監(jiān)督,特別是高壓管道金屬監(jiān)督、支吊架、膨脹相關(guān)監(jiān)督工作。
3.4建設(shè)單位、施工單位要堅持“四不放過”的原則,吸取同類事故教訓,舉一反三,全面排查不安全隱患,發(fā)現(xiàn)一起,整改一起,不拖拉,不留死角,確保人身和設(shè)備安全。
3.5 火(熱)電廠運行人員,必須嚴格遵守本企業(yè)《運行規(guī)程》和有關(guān)操作規(guī)程、規(guī)定,鍋爐、汽輪機、發(fā)電機、主變壓器等主設(shè)備和其他輔助設(shè)備,必須嚴格按額定參數(shù)運行,不超溫、不超壓、不超速。
3.6 嚴格控制火(熱)電廠設(shè)計單位的招標程序,對設(shè)計資質(zhì)不符合電廠設(shè)計要求的設(shè)計單位,建設(shè)單位應(yīng)拒絕其參入投標;對火(熱)電廠設(shè)計經(jīng)驗不足的設(shè)計單位,應(yīng)慎重選擇。
3.7 設(shè)計單位應(yīng)當嚴格按照火電廠設(shè)計規(guī)范進行設(shè)計,初步設(shè)計完成后,建設(shè)單位應(yīng)組織初步設(shè)計審查,并報有關(guān)部門批準,不能搞邊勘測、邊設(shè)計,邊施工的“三邊”工程。設(shè)計變更必須按照規(guī)定程序,如需要深化設(shè)計的設(shè)計文件,也要由原設(shè)計單位審查確認批準。
3.8 現(xiàn)場設(shè)計應(yīng)做到合規(guī)、合理,尤其是高溫高壓管道的布置,既要美觀、合理,便于檢修維護,又要盡量避開行人通道,確保人身安全。像控制室這樣人員密集的工作場所,必須避開重大危險源,如高溫高壓管道不能布置在控制室或操作室周圍或頂部。(大唐華銀攸縣能源有限公司何鐵光)