特种设备安全相关的技术规范和标准

特种设备安全相关的技术规范和标准

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2020年4月19日

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过热器损坏

【大纲考试内容要求】:

1.掌握压力容器、起重机械事故主要原因及预防措施

2.了解与特种设备安全相关的技术规程、规范和标准。

【教材内容】:

6)过热器损坏

过热器损坏主要指过热器爆管。这种事故发生后,蒸汽流量明显下降,且不正常地小于给水流量;过热蒸汽温度上升压力下降;过热器附近有明显声响,炉膛负压减小,过热器后的烟气温度降低。过热器损坏的原因是:

(1)锅炉满水、汽水共腾或汽水分离效果差而造成过热器内进水结垢,导致过热爆管;

(2)受热偏差或流量偏差使个别过热器管子超温而爆管;

(3)启动、停炉时对过热器保护不善而导致过热爆管;

(4)工况变动(负荷变化、给水温度变化、燃料变化等)使过热蒸汽温度上升,造成金属超温爆管;

(5)材质缺陷或材质错用(如在需要用合金钢的过热器上错用了碳素钢);

(6)制造或安装时的质量问题,特别是焊接缺陷;

(7)管内异物堵塞;

(8)被烟气中的飞灰严重磨损;

(9)吹灰不当损坏管壁等。

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由于在锅炉受热面中过热器的使用温度最高,致使过热蒸汽温度变化的因素很多,相应地造成过热器超温的因素也很多。因此过热器损坏的原因比较复杂,往往和温度工况有关,在分析问题时需要综合各方面的因素考虑。

过热器损坏一般需要停炉修理。

7)水击事故

水在管道中流动时,因速度突然变化导致压力突然变化,形成压力波并在管道中传播的现象,叫水击。发生水击时管道承受的压力骤然升高,发生猛烈振动并发出巨大声响,常常造成管道、法兰、阀门等的损坏。

锅炉中易于产生水击的部位有:给水管道、省煤器、过热器等。给水管道的水击常常是由于管道阀门关闭或开启过快造成的。比如阀门突然关闭,高速流动的水突然受阻,其动压在瞬时间转变为静压,造成对内门、管道的强烈冲击。

省煤器管道的水击分两种情况:一种是省煤器内部分水变成了蒸汽,蒸汽与温度较低的(未饱和)水相遇时,水将蒸汽冷凝,原蒸汽区压力降低,使水速突然发生变化并造成水击;另一种则和给水管道的水击相同,是由阀门的突然启闭所造成的。

过热器管道的水击常发生在满水或汽水共腾事故中,在暖管时也可能出现。造成水击的原因是蒸汽管道中出现了水,水使部分蒸汽降温甚至冷凝,形成压力降低区,蒸汽携水向压力降低区流动,使水速突然变化而产生水击。

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锅筒的水击也有两种情况:一是上锅筒内水位低于给水管出口而给水温度又较低时,大量低温进水造成蒸汽凝结,使压力降低而导致水击;二是下锅筒内采用蒸汽加热时,进汽速度太快,蒸汽迅速冷凝形成低压区,造成水击。

为了预防水击事故,给水管道和省煤器管道的阀门启闭不应过于频繁,启闭速度要缓慢;对可分式省煤器的出口水温要严格控制,使之低于同压力下的饱和温度40℃;防止满水和汽水共腾事故,暖管之前应彻底疏水;上锅筒进水速度应缓慢,下锅筒进汽速度也应缓慢。

发生水击时,除立即采取措施使之消除外,还应认真检查管道、阀门、法兰、支撑等,如无异常情况,才能使锅炉继续运行。

(1)炉膛爆炸事故

1)炉膛爆炸事故。炉膛爆炸是指炉膛内积存的可燃性混合物瞬间同时爆燃,从而使炉膛烟气侧压力突然升高,超过了设计结构的允许值而造成水冷壁、刚性梁及炉顶、炉墙破坏的现象,即正压爆炸。另外还有负压爆炸,即在送风机突然停转时,引风机继续运转,烟气侧压力急降,造成炉膛、刚性梁及炉墙破坏的现象。本节中着重讨论正压爆炸。

炉膛爆炸(外爆)要有3个条件:一是燃料必须是以气态积存在炉膛中,二是燃料和空气的混合物达到爆燃的浓度,三是有足够的点火能源,三者缺一不可。炉膛爆炸常发生在燃油、燃气、燃煤粉的锅炉上。不同的可燃物的爆炸极限和爆炸范围各不相同。

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由于爆炸过程中火焰传播速度非常快,每秒达数百米甚至数千米,火焰激波以球面向各方传播,近于燃料,同时被点燃,烟气容积突然增大,因来不及泄压而使炉膛内压力陡增而发生爆炸。

2)引起炉膛爆炸的主要原因包括:

一是在设计上缺乏可靠的点火装置及可靠的熄火保护装置及联锁、报警和跳闸系统,炉膛及刚性梁结构抗爆能力差,制粉系统及燃油雾化系统有缺陷;

二是在运行过程中操作人员误判断、误操作,此类事故占炉膛爆炸事故总数的90％以上。有时因采用”爆燃法”点火而发生爆炸。另外还有因烟道闸板关闭而发生炉膛爆炸事故。

3)炉膛爆炸事故的预防。为防止炉膛爆炸事故的发生,应根据锅炉的容量和大小,装设可靠的炉膛安全保护装置,如:防爆门、炉膛火焰和压力检测装置,连锁、报警、跳闸系统及点火程序、熄火程序控制系统。同时,尽量提高炉膛及刚性梁的抗爆能力。另外,应加强使用管理,提高司炉工人技术水平。在启动锅炉点火时要认真按操作规程进行点火,严禁采用”爆燃法”,点火失败后先通风吹扫5～10min后才能重新点火;在燃烧不稳,炉膛负压波动较大时,如除大灰、燃料变更、制粉系统及雾化系统发生故障、低负荷运行时,应精心控制燃烧,严格控制负压。

9)尾部烟道二次燃烧

1)尾部烟道二次燃烧事故结果。尾部烟道二次燃烧主要发生在燃油锅炉上。当锅炉运行中燃烧不完全时,部分可燃物随着烟气进入

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