顏景林 張俊芳 李強 方少林
摘 要:民用采暖爐是冬天較為常見的采暖方式,而采暖爐的爆炸事故時有發(fā)生。本文對一例民用采暖爐的爆炸事故進行事故現(xiàn)場調(diào)查,通過對采暖爐的材料、安全防護要求等方面綜合分析,得出其爆炸原因。并從采暖爐的生產(chǎn)制造、安裝方式、使用情況等方面,提出采暖爐爆炸的預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:民用采暖爐;未焊透;爆破片
中圖分類號:X928.3 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1671-2064(2018)05-0212-02
民用采暖爐是指家庭或小型單位在冬季采暖時使用的水暖煤爐[1]。采暖爐價格較低,使用方便,是沒有集中供暖和不具備燃氣采暖條件的城鄉(xiāng)結(jié)合部和廣大的北方農(nóng)村地區(qū)常見的采暖方式。然而民用采暖爐的爆炸事故時有發(fā)生。在北方某地區(qū)寒冬,用戶使用采暖爐半個小時后發(fā)生爆炸事故,造成人身傷亡。為了探明該采暖爐爆炸的原因,本文對其進行了綜合分析。
1 事故現(xiàn)場調(diào)查
涉案采暖爐安裝在小房間內(nèi),該房間緊臨客廳,安裝有玻璃窗,未見墻壁有保溫措施?,F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)采暖爐傾倒在地,爐體外殼背面的鋼板完全掀起,斷口沿側(cè)面焊縫處撕開,采暖爐內(nèi)水套未見明顯變形(見圖1所示)。涉案采暖爐有多個對外連接管口,其中爐體左上方的管口為出水口,連接出水管;爐體下方的管口為回水口,連接回水管;其他管口已用金屬堵頭封?。ㄒ妶D2所示)?,F(xiàn)場查看出水管、回水管已與爐體脫落,部分散落在地上。出水管豎直管段連通大氣連通管,大氣連通管頂部安裝有排氣閥?;厮苈钒惭b有循環(huán)泵,循環(huán)泵已散落在地上。膨脹水箱安裝在另一房間內(nèi),通過水管與采暖爐連接。
涉案采暖爐銘牌顯示“參考供暖面積120m2”,執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)為“GB16154-2005”。銘牌上未見制造日期,銘牌及型號上未顯示額定供熱量或額定熱功率。查找采暖爐的宣傳冊得知其額定供熱量為14.0kW。
2 采暖爐的材料分析
依據(jù)GB 16154-2005《民用水暖煤爐通用技術(shù)條件》對采暖爐的水套、爐體的材料進行試驗分析。
2.1 尺寸檢測
對該采暖爐水套的鋼板厚度、水套夾層寬度進行測試,檢測結(jié)果見表1所示??芍膳癄t的鋼板厚度低于GB 16154-2005《民用水暖煤爐通用技術(shù)條件》標(biāo)準(zhǔn)中鋼板厚度要求的最小值3mm。
2.2 化學(xué)成分分析
該采暖爐的圖紙要求爐體材料應(yīng)為Q235A。依據(jù)GB/T 4336-2016《碳素鋼和中低合金鋼火花源原子發(fā)射光譜分析方法(常規(guī)法)》對采暖爐外殼鋼板進行成分分析,檢測結(jié)果見表2所示。可知鋼板符合GB/T 700-2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》對Q235A的要求。
2.3 焊接件檢查
依據(jù)GB/T6417.1-2005《金屬熔化焊接頭缺欠分類及說明》對采暖爐外殼鋼板的焊接件進行宏觀檢查,發(fā)現(xiàn)其焊縫存在未焊透(圖3所示),不符合GB 16154-2005《民用水暖煤爐通用技術(shù)條件》“5.5.2焊接件應(yīng)平整、均勻,不得有燒穿、未焊透等缺陷?!币蟆R罁?jù)GB/T 13298-2015《金屬顯微組織檢驗方法》對焊縫進行金相組織分析,焊縫區(qū)組織存在魏氏組織,母材組織為鐵素體、珠光體組織(圖4所示)。
3 安全防護要求
本案中采暖爐未見安裝爆破片,預(yù)留安裝防爆閥的連接管位于采暖爐水套外表面下方位置,連接管的爐外出口被金屬堵頭封?。▓D5所示)。對連接管的排放內(nèi)徑進行測量,其內(nèi)徑為12.67mm。
GB 16154-2005《民用水暖煤爐通用技術(shù)條件》對民用采暖爐的安裝和使用有強制和明確的要求:“民用水暖煤爐應(yīng)裝設(shè)爆破片”。且爆破片應(yīng)符合:“爆破壓力不得超過0.2MPa,排放內(nèi)徑不小于25mm”和“爆破片裝在防爆閥體內(nèi),閥體通過連接管與水套連接,安裝在水套外表面上方位置”等要求,示意圖如圖6所示。由此可知,該采暖爐爆破片的位置設(shè)計和安裝均不符合國家標(biāo)準(zhǔn)要求,切排放內(nèi)徑遠小于國家標(biāo)準(zhǔn)要求。
4 事故原因分析
事發(fā)時環(huán)境溫度較低,采暖爐處于封火停運狀態(tài)時,出、回水管以及安裝在出口管上方的大氣連通管等連接管道易發(fā)生水路凍結(jié),致使采暖爐成為一個封閉系統(tǒng)。涉案采暖爐未見安裝爆破片,且預(yù)留放置防爆閥的連接管已用金屬堵頭封住。同時,爐體焊縫存在未焊透等缺陷,焊接鋼板厚度低于標(biāo)準(zhǔn)要求,降低了采暖爐水套的強度。以上原因?qū)е略跔t子加熱水套內(nèi)水時,爐內(nèi)壓力上升,而壓力無法釋放,導(dǎo)致采暖爐從焊縫處爆裂,造成事故的發(fā)生。
5 預(yù)防措施
采暖爐民用采暖爐的爆炸的常見原因是:循環(huán)管道凍結(jié),使得采暖爐與采暖系統(tǒng)無法正常循環(huán),不斷產(chǎn)生的蒸汽壓力使?fàn)t內(nèi)壓力增加,最終導(dǎo)致采暖爐超壓爆炸[1]。采暖爐的生產(chǎn)制造、安裝方式、使用等環(huán)節(jié)的違規(guī)和疏忽,都可能導(dǎo)致采暖爐的爆炸,造成人身傷亡。
(1)采暖爐的生產(chǎn)、制造。采暖爐的生產(chǎn)廠家,應(yīng)嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)的要求,合理裝設(shè)爆破片等泄壓裝置。即使采暖爐由于循環(huán)管路凍結(jié)等原因在運行中超壓,采暖爐也可以通過防爆片的爆開,及時泄壓,避免采暖爐的爆炸。同時,采暖爐的材料,如鋼板厚度、焊接質(zhì)量等均應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。(2)采暖爐的安裝。民用采暖爐的安裝人員,應(yīng)經(jīng)過廠家的采暖爐安裝培訓(xùn),了解安裝不當(dāng)造成的危險后果。大氣連通管、膨脹水箱與爐具之間的水管嚴(yán)禁安裝任何形式的閥門,更不能堵塞泄壓裝置。另外,應(yīng)注意室外管道的保溫措施,以防循環(huán)管道凍結(jié)。(3)采暖爐的使用。使用采暖爐的用戶,應(yīng)充分認(rèn)真地學(xué)習(xí)采暖爐的正確使用方法,了解其使用的注意事項,認(rèn)識到錯誤操作時采暖爐爆炸的危險性。嚴(yán)禁私自堵塞或損壞泄壓裝置,對采暖爐系統(tǒng)管道進行自行改建。
參考文獻
[1]尉志明.家用采暖爐的安全問題[J].中國特種設(shè)備安全,2001,(4):62-63.