摘 要 对一起高压蒸汽安全阀断裂事故进行了分析,找出了引起事故的4个原因,即升压控制不力,暖管时间不足,暖管方式不当,联系沟通、指挥操作不到位等,并针对性地提出了5条预防措施,对确保高压溶出安全用汽具有一定的实践指导意义。
关键词 高压溶出;蒸汽管道;安全阀;暖管
某高压溶出生产线使用6.0Mpa压力等级过热蒸汽,该蒸汽由热电厂通过2条长约 1000米的Ф219×16管道输送至蒸汽缓冲罐后与系统相连,正常运行蒸汽使用量约80t/h。但在一次生产线检修后启动时,缓冲罐前两只蒸汽安全阀发生了起跳后根部焊口断裂事故,致使多停产16小时,造成较大经济损失。事后对此次事故组织进行了调查和分析。
1 当天暖管流程
当天8:00热电厂5#锅炉先于高压溶出启动,计划是直接通过5#减压器给溶出供汽管道暖管,一直暖到蒸汽缓冲罐入口截止阀处。当压力、温度逐渐上升满足要求后,高压溶出生产线即可投料。整个供汽流程见图1。
图上可以看到,在溶出缓冲罐前蒸汽管道上设有两只蒸汽安全阀,正常供汽压力为6.0Mpa,故整定的起跳压力为1.05倍工作压力即6.3Mpa,两只蒸汽安全阀排汽量为80t/h,也符合规范要求。
在上午10:22分时,这两只蒸汽安全阀突然起跳,大量蒸汽喷出,并伴随巨响,阀体同时从蒸汽管道上飞离20米远,幸好周围无人,未造成人员伤害。生产上紧急安排5#减压器和供汽管道停运。由于要更换安全阀,焊口做热处理,生产恢复推迟到午夜零点。
2 事故原因分析
事故的发生是多种诱因组合的结果,根本点还是暖管时人为操作的失误。
2.1 升压控制不力。从9:30分到10:23分,5#减压器减压阀开度一直是48%,致使5#减压器出口压力随着5#锅炉压力的提高而不断提高,而5#锅炉是热备用后启动的炉子,后期升温升压速度快,点炉2小时后即可达到6.0Mpa以上压力。2根向溶出的供汽管Z32、Z33升压速度过快,最终使弹簧安全阀达到6.3Mpa的起跳压力而跑跎。5#减压器出口供汽压力监督控制不到位,为安全阀起跳的直接原因。
2.2 暖管时间不足。从9:10分开始暖管,到10:22分安全阀动作(6.3Mpa),只有72分钟。而溶出供汽管道长达1000米,管壁厚达16mm,又是在冬季,暖管产生的疏水量大且不容易排尽。当压力达到安全阀起跳压力后,积留在管内的疏水汽化并造成安全阀瞬间水冲击,在强大的汽水冲击力下,安全阀从根部焊接处断裂飞出。暖管不足,疏水未排尽为事故发生埋下了隐患。
2.3 暖管方式不当。溶出缓冲罐进口门关闭,使安全阀地处管线的末端,但此处未设计疏水管,大量疏水存积于此,无法排出,以致在安全阀起跳后疏水发生剧烈膨胀,安全阀排量不足而损坏。暖管方式不当直接导致安全阀起跳后发生断裂事故。
2.4 联系沟通、指挥操作不到位。联系上,减压器操作人员不清楚溶出的用汽方式,溶出人员也未明确压力要求;调度指挥上,没有加强岗位之间的协调,对压力的控制范围缺少明确指令;操作上,没有遵循“溶出要多高的压力就提供多高的压力”的原则,盲目暖管,加上对超压现象监控不严,致使本该避免的事故发生。
3 预防措施
给蒸汽管道暖管看似简单,实则关键,是热力系统正常运行的前提,在运行操作上必须有正确的方法。以下给出的预防措施是针对高压溶出供汽管道的暖管,但其它热力系统的操作也可借鉴。
3.1 管道暖管前,操作人员要认真核对管道编号参数、疏水位置、冷热状况、阀门隔离状况等现场情况,看是否与生产指令一致。
3.2 全线暖管时必须控制住减压器出口压力,不得超过3Mpa,暖管合格投运后根据用户需要再提高压力。在锅炉压力升高时,应密切监视减压器进出口压力,防止超压。
3.3 高压溶出供汽管线长,管壁厚,应留有足够的暖管时间,冬季不得少于3个小时,夏季不得少于2个小时,暖管时所有疏水门必须全开。暖管合格的标准是:疏水门排出过热蒸汽,疏水排尽,管道膨胀合格,无异常现象。
3.4 暖管时应开启缓冲罐进口门,缓冲罐也参与暖管过程,使疏水从缓冲罐排出;或者关闭安全阀前的截止门进行供汽管道暖管,暖管合格后再暖到缓冲罐的管道。
3.5 操作人员要高度重视对溶出的供汽,任何情况下都要严格控制压力,随时满足用户的需求。 ■