毛春燕*
(廣東省特種設(shè)備檢測研究院東莞檢測院)
鑄鐵造紙烘缸是造紙生產(chǎn)線烘干過程的主要設(shè)備,一般由分別鑄造成型的兩端缸蓋及空心缸體組裝而成。缸體外徑多為1 000~3 000 mm,主體材質(zhì)多為灰鑄鐵,常用牌號為HT250,烘缸實物如圖1所示。因其具有造價低、耐磨性好、熱導(dǎo)率與熱容量大等優(yōu)良性能而被廣泛應(yīng)用于造紙行業(yè)。蒸汽一般通過壓力管道輸送至烘缸內(nèi)部,通過蒸汽熱量的傳導(dǎo)將運行在烘缸外側(cè)的紙張烘干燙光。依據(jù)《固定式壓力容器安全技術(shù)監(jiān)察規(guī)程》[1]規(guī)定,結(jié)合烘缸結(jié)構(gòu)與使用參數(shù)及介質(zhì)特性,一般將其劃歸為一類壓力容器,按照用途則應(yīng)劃分為換熱壓力容器。
圖1 鑄鐵烘缸實物
當(dāng)前,國內(nèi)鑄鐵烘缸的數(shù)量約占造紙行業(yè)壓力容器總數(shù)量的2/3,鑄鐵烘缸是造紙產(chǎn)業(yè)中的關(guān)鍵裝備。近年來,烘缸爆炸事故仍偶有發(fā)生,往往會造成人員傷亡、生產(chǎn)線停產(chǎn)等事故,給造紙企業(yè)帶來嚴重損失。依據(jù)《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》規(guī)定,發(fā)生烘缸爆炸情形的,即為較大事故。為了系統(tǒng)性分析爆炸事故的特征與原因,筆者通過檢索相關(guān)資料,查閱了我國2000年至2019年期間發(fā)生的13起烘缸爆炸事故[2-5],對該13起事故進行了統(tǒng)計與分析,并針對性地提出了烘缸事故的預(yù)防措施。
對檢索到的13起鑄鐵烘缸爆炸事故進行統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn),爆炸事故涉及8省13市,合計造成了22人死亡,16人受傷。最嚴重的是2007年江蘇徐州發(fā)生的烘缸爆炸事故,該起事故造成的死亡人數(shù)多達4人。
對納入本文統(tǒng)計范圍的事故發(fā)生年份進行統(tǒng)計,結(jié)果表明13起事故主要發(fā)生在2014年(含當(dāng)年)以前,事故數(shù)量為11起。但是在2005年先后共發(fā)生了3起烘缸爆炸事故,該年度是涉及的統(tǒng)計年份中事故次數(shù)最多的1年。最近的一起烘缸爆炸事故則發(fā)生于2019年12月10日,該事故導(dǎo)致2人死亡,1人受傷。
2014年3月6日,原質(zhì)檢總局特種設(shè)備局發(fā)布《2014年特種設(shè)備安全監(jiān)察與節(jié)能監(jiān)管工作要點》,將烘缸列為需要開展專項治理的事故易發(fā)設(shè)備;2016年6月30日,原質(zhì)檢總局特種設(shè)備局發(fā)布《質(zhì)檢總局特種設(shè)備局關(guān)于加強高風(fēng)險鍋爐壓力容器安全監(jiān)察工作的通知》,將烘缸納入高風(fēng)險鍋爐壓力容器范圍。相關(guān)文件發(fā)布并落實后,各級特種設(shè)備安全監(jiān)管部門對烘缸設(shè)備開展了較大力度的專項隱患排查治理,近年來,烘缸爆炸事故發(fā)生頻次顯著降低。
查閱13起事故資料后發(fā)現(xiàn),某些安全隱患在大部分涉事企業(yè)中都存在,屬于典型的共性隱患,具體分析如下:
(1)烘缸未辦理使用登記,未對烘缸進行定期檢驗,10起事故中明確存在該隱患。
(2)烘缸配套壓力管道存在設(shè)計、安裝隱患,包括未裝設(shè)安全閥與減壓閥、安全附件超期未校驗、安全閥整定壓力與烘缸工作壓力不匹配等,7起事故中明確存在該隱患。
(3)作業(yè)人員未持證上崗,6起事故中明確存在該隱患。2019年2月,國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布了《市場監(jiān)管總局關(guān)于特種設(shè)備行政許可有關(guān)事項的公告》,對特種設(shè)備作業(yè)人員項目進行了精簡整合,固定式壓力容器操作不用再單獨取證。
(4)烘缸超壓使用,6起事故中明確存在該隱患。
查閱13起事故資料后發(fā)現(xiàn),事故主要原因集中表現(xiàn)在以下幾個方面:
(1)爆炸烘缸在投用前或使用中存在不同類別的本體安全隱患,相應(yīng)事故數(shù)為8起,具體隱患包括:筒體內(nèi)側(cè)存在整圈異常凹槽;烘缸表面存在線性補孔、鑄造缺陷;筒體端部螺栓通孔處因碰撞產(chǎn)生微裂紋;內(nèi)件脫落或鑄造裂紋;烘缸筒體材質(zhì)、厚度、結(jié)構(gòu)不符合要求等。
(2)爆炸烘缸在使用中存在超壓、超溫使用情形,相應(yīng)事故數(shù)量為4起,且往往同時存在未裝設(shè)安全閥、減壓閥或安全附件超期未校驗等隱患。
(3) 烘缸內(nèi)件脫落導(dǎo)致烘缸爆炸。值得注意的是,另1起事故中烘缸內(nèi)部戽斗脫落并直接造成烘缸爆炸。經(jīng)調(diào)查確認,該烘缸由虹吸管承擔(dān)疏水功能,建議烘缸使用單位將實際使用中不再承擔(dān)疏水功能的戽斗拆除。
以上事故原因直觀地反映出未經(jīng)登記、未經(jīng)定期檢驗、使用維護不當(dāng)?shù)暮娓?,在任由其隱患繼續(xù)發(fā)展的情況下,必然會發(fā)生烘缸爆炸事故。
本文所述事故中,2起事故明確存在烘缸超設(shè)計使用年限使用且未經(jīng)檢驗或安全評估的隱患?!豆潭ㄊ綁毫θ萜靼踩夹g(shù)監(jiān)察規(guī)程》中7.1.7條對達到設(shè)計使用年限的烘缸進行了詳細的規(guī)定,相關(guān)使用單位應(yīng)嚴格遵照安全技術(shù)規(guī)范的要求來處理。
(1)提高安全監(jiān)察隊伍能力和素質(zhì)
通過集中開展專項學(xué)習(xí)培訓(xùn)、執(zhí)法檢查現(xiàn)場培訓(xùn)等形式,提高安全監(jiān)管的針對性和有效性,提升基層特種設(shè)備監(jiān)管人員的履職能力和業(yè)務(wù)水平。
(2)加大法律法規(guī)的宣傳力度
各級特種設(shè)備監(jiān)管部門要對烘缸使用單位加大特種設(shè)備相關(guān)法律法規(guī)的宣傳力度,敦促企業(yè)全面落實特種設(shè)備使用登記與定期檢驗,對未辦理使用登記、未經(jīng)檢驗就使用的特種設(shè)備,要堅決依法查處。
(3)確定重點企業(yè),加大檢查力度
應(yīng)對烘缸使用單位安全生產(chǎn)狀況進行整體評估,針對不同風(fēng)險等級的企業(yè),實行差異化、精準化動態(tài)監(jiān)管,確定年度重點檢查對象,集中力量,采取突擊檢查、雙隨機抽查等方式,對重點企業(yè)開展專項執(zhí)法檢查。重點排查整治未辦理使用登記、未定期檢驗的烘缸,檢查全員安全教育培訓(xùn)、應(yīng)急演練等情況[6-8]。
(1)烘缸檢驗人員要認真按照特種設(shè)備安全技術(shù)規(guī)范及標準要求實施檢驗,鑄鐵烘缸與常規(guī)焊制的金屬壓力容器特征差異較大(烘缸通過鑄造制成,本體無焊縫結(jié)構(gòu),鑄鐵材質(zhì)具有脆性特征,鑄鐵材質(zhì)壁厚測定不易等),建議檢驗人員制定具有針對性的檢驗方案。在檢驗過程中,檢驗人員應(yīng)重點檢查烘缸供汽管線是否僅用流量調(diào)節(jié)裝置來控制供汽壓力、是否配備與烘缸工作壓力匹配的減壓閥和安全閥、是否存在安全附件失靈及超期未校驗等問題,客觀、公正、及時出具檢驗報告。對于使用年限超過20 a或超過設(shè)計使用年限的鑄鐵烘缸,應(yīng)綜合考慮其歷史檢驗情況及使用、管理、維修等情況,結(jié)合現(xiàn)場檢驗實際實施硬度抽檢、聲發(fā)射抽檢或耐壓試驗抽檢等。
(2)對檢驗中發(fā)現(xiàn)的嚴重事故隱患,檢驗人員須及時告知被檢驗單位,并報告當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備安全監(jiān)察機構(gòu)并經(jīng)監(jiān)察機構(gòu)。堅決杜絕未經(jīng)定期檢驗或檢驗不合格的特種設(shè)備繼續(xù)使用等非法違法行為。
烘缸的生產(chǎn)(包括設(shè)計、制造、安裝、改造、修理)單位應(yīng)當(dāng)具備相關(guān)條件,并經(jīng)負責(zé)特種設(shè)備安全監(jiān)督管理的部門許可,方可從事生產(chǎn)活動。烘缸制造過程需經(jīng)特種設(shè)備檢驗機構(gòu)進行監(jiān)督檢驗,未經(jīng)監(jiān)督檢驗或者監(jiān)督檢驗不合格的烘缸,不得出廠或者交付使用。在安裝環(huán)節(jié),烘缸配套的壓力管道需配備與烘缸工作壓力匹配的減壓閥和安全閥。在用烘缸如需改造或重大修理時,應(yīng)按照規(guī)范的要求告知當(dāng)?shù)靥胤N設(shè)備安全監(jiān)管部門并經(jīng)檢驗機構(gòu)監(jiān)督檢驗。
(1)應(yīng)采購取得許可生產(chǎn)并且經(jīng)檢驗合格的烘缸,不得采購超過設(shè)計使用年限、已經(jīng)報廢的烘缸,更不應(yīng)購買狀況不明的二手烘缸。進口的烘缸應(yīng)當(dāng)符合國內(nèi)規(guī)范的相關(guān)要求。
(2)在投入使用前或者投入使用后30日內(nèi),使用單位應(yīng)當(dāng)向特種設(shè)備所在地的特種設(shè)備安全監(jiān)管部門申請辦理使用登記。
(3)按照TSG 08—2017《特種設(shè)備使用管理規(guī)則》[9]建立安全技術(shù)檔案、安全管理制度和具有針對性的操作規(guī)程,組織烘缸操作人員進行系統(tǒng)性的培訓(xùn),并加強對安全管理人員和作業(yè)人員的安全警示教育工作。
(4)根據(jù)烘缸特點和使用狀況對烘缸進行周期性的維護保養(yǎng),要對安全附件的配備情況和設(shè)備運行參數(shù)進行重點檢查,注意檢查疏水是否暢通,對發(fā)現(xiàn)的異常情況應(yīng)及時處理并且記錄,保證在用烘缸始終處于正常使用狀態(tài)。嚴禁對烘缸進行補焊,當(dāng)其需要維修時,應(yīng)委托具備相應(yīng)資質(zhì)的單位進行維修。
(5)在烘缸定期檢驗有效期屆滿的1個月前,應(yīng)向檢驗機構(gòu)提出定期檢驗申請,并且做好相關(guān)準備工作,嚴禁為快速降溫而對烘缸進行急冷處理,不得使用未經(jīng)定期檢驗或檢驗不合格的烘缸。
(6)烘缸擬停用1 a以上的,應(yīng)按照《特種設(shè)備使用管理規(guī)則》做好相關(guān)措施,包括采取有效的保護措施、設(shè)置停用標志、告知登記機關(guān)等。如需重新啟用烘缸,使用單位應(yīng)按規(guī)則要求落實相關(guān)檢查、啟用手續(xù)及檢驗工作。
(7)對存在事故隱患,無改造、修理價值的,或者達到安全技術(shù)規(guī)范規(guī)定的報廢期限的烘缸,應(yīng)當(dāng)及時予以報廢,產(chǎn)權(quán)單位應(yīng)當(dāng)采取必要措施來消除該烘缸的使用功能。
(8)制定烘缸事故應(yīng)急預(yù)案,適時開展烘缸事故應(yīng)急演練,并且做好記錄。
(9)使用單位要落實烘缸及其配套壓力管道的年度檢查工作,落實安全附件及儀表的定期校驗與檢定工作,貫徹落實特種設(shè)備隱患自查自糾方針,加強事故隱患可控性管理。
(10)達到設(shè)計使用年限的鑄鐵烘缸,如果要繼續(xù)使用,使用單位應(yīng)按照規(guī)范要求委托有資質(zhì)的特種設(shè)備檢驗機構(gòu)對其進行檢驗,必要時進行安全評估(合于使用評價),經(jīng)過烘缸使用單位的主要負責(zé)人批準后,辦理烘缸使用登記證書變更,方可繼續(xù)使用。
近年來,烘缸爆炸事故發(fā)生頻次顯著減少,但烘缸爆炸事故仍偶有發(fā)生。通過本文事故分析可見,爆炸事故中往往隱藏著相似的共性安全隱患,包括烘缸辦理使用登記、未經(jīng)定期檢驗、超壓使用、存在制造缺陷、配套壓力管道存在設(shè)計或安裝隱患等。為了減少烘缸事故,特種設(shè)備安全監(jiān)管部門、檢驗機構(gòu)、生產(chǎn)單位及使用單位應(yīng)立足本身職責(zé),共同維護特種設(shè)備安全。