常压锅炉的安全使用

　　浴室锅炉爆炸事故案例

　　2003年12月3日下午15时38分，某市一公共浴室锅炉发生爆炸，将一、二层之间楼板洞穿，造成相临女浴室隔墙、天花板坍塌，致使7人死亡，7人受伤。该浴室位于20世纪50年代建造的工人住宅区，是利用废弃的厂房改造建成。事故锅炉原为某炉具制造有限公司2001年生产的常压锅炉产品，型号为CLSG0.07-100/20-A2。2003年9月起被业主私自移装至事故地点，加装了压力表，更换了温度计，长期承压使用，直到事故发生。

　　此锅炉爆炸的主要技术原因是:原常压锅炉通气管被人为堵塞，形成密闭系统，同时锅炉未安装安全阀等安全装置，没有超压排放通道;炉壳等部件采用的是Q235钢板，且厚度较薄，其中炉壳厚度仅为4mm，不能承受较高的温度和压力;炉胆、炉壳焊缝及检查门、炉门等装置与炉胆、炉壳的连接焊缝均为单面焊接，不能承受锅炉内压;事故发生时没有人员在蒸汽浴，蒸汽消毒柜也未工作，蒸汽出口管道阀门关闭，导致炉水急剧升温，压力升高，引起爆炸。

　　常压锅炉的特点

　　常压锅炉通常用于浴池、社区等人员密集场所，一旦发生意外，极易造成群死群伤的恶性事故。我们在事故调查中发现，一些单位在设计、安装、使用常压锅炉时存在诸多问题，如锅炉本体未设直通大气的透气管，在锅炉透气管上安装截止阀，用高位膨胀水箱为锅炉定压、补水，未按常压锅炉特点布置管路系统等。由此形成事故隐患，甚至直接导致锅炉爆炸。

　　所谓常压锅炉是指锅炉本体开孔与大气相通，在任何工况下，水位线处压力表值为零的锅炉(见JB/T7985-2002《小型锅炉和常压热水锅炉技术条件》规定)。常压锅炉的工作介质(通常为水)的加热温度不允许超过其汽化温度，常压热水锅炉的出水温度，要求不超过90℃。

　　常压锅炉的设计制造是以常压参数为依据的，因此不能承压运行。从锅炉中抽出的水量与补进的水量达到平衡，是必要也是必须的。但应注意区别流量与水压的基本概念，简单地说，流量是指在单位时间内通过规定截面的水的体积量，水压则是水作用在单位面积上的力，二者不能混淆。锅炉内的压力是以大气压力为参照物的，常压是指在1个大气压力下，压力表示数为零。

　　常压热水锅炉用于采暖时，供暖系统一般采用2种方式。第1种是将炉水由水泵抽出后直接进入散热面，做功冷却后返回锅炉敞口补水箱，形成循环(见图1)。第2种是将炉水抽出后，经过换热器，换热后返回锅炉敞口补水箱，形成循环，换热器中的水经过吸热并加压后，进入散热面，做功冷却后返回换热器(见图2)。

　　安全操作常压锅炉要点

　　常压锅炉的特点决定其不可承压运行。必须在锅炉本体上设置透气管以保证在任何工况下，锅炉水位线处压力值为零。同时，禁止在透气管上安装截止阀，以防止因阀门关闭造成的锅炉承压运行。

　　常压热水锅炉采暖系统有2个水箱:一是敞口补水箱，主要使采暖系统与锅炉分离，起到常压供水作用。除锅炉本体外，补水箱也应直通大气且位置应与锅炉本体基本持平，以保证补给水表压力为零。从锅炉抽走的水量等于敞口补水箱补给锅炉的水量，也基本等于从系统返回到敞口补水箱的回水量。一般情况下，敞口补水箱体积不需很大，但必须是直通大气的。另一个水箱则是采暖系统的膨胀水箱，主要起对采暖系统补水、容纳膨胀及给采暖系统定压等作用。采暖系统使用高位膨胀水箱，不是用来直接为锅炉补水的。因为采暖系统的水压是由水泵提供的，特别是当采暖面积较大，楼层较高时，水泵扬程较高，系统内水压也较高，高位膨胀水箱设置只有在系统最高处，才能与水泵扬程平衡，进而达到定压的目的。此时，若将系统水直接补充到锅炉内，将会造成锅炉承压运行，其压力值约为水泵输出压力值，至少是高位膨胀水箱到锅炉高度差对应的静压值。因此用高位膨胀水箱为锅炉定压、补水的做法是十分危险的。

　　系统水回到敞口的锅炉补水箱时，一般用自动启闭阀来控制，其基本原理是，当水泵从锅炉中抽出热水时，输送到采暖系统，回路末端的启闭阀立即打开，系统回水进入锅炉敞口补水箱卸压后，再补充进锅炉，形成回路。当水泵关闭时，启闭阀关闭，使系统保持压力，回水停止流向敞口补水箱，保证系统不缺水，补水箱的水也不会大量溢出。

　　为了保证运行安全，应在敞口补水箱上方的系统回水管上安装自动启闭阀，其主要作用是与水泵联锁，泵开阀开，泵停阀关。如无此阀，一旦停电或由其他原因造成水泵停泵，则因系统有一定的高度差，系统的水会继续返回，造成大量热损失，且直接危及锅炉操作人员的安全。将敞口补水箱与锅炉构成一体敞口运行，回水在水箱内通过自动启闭阀等装置断开也是可行的。

　　安装自动启闭阀

　　在换热器与炉体之间是否需要安装自动启闭阀，应注意区分不同情况。一般较大型的常压热水锅炉多用于大面积采暖。锅炉炉水经过换热器进行热交换后返回锅炉的敞口补水箱，构成供热系统，而由换热器及散热装置等构成承压的采暖系统。此时，供热系统的水泵多选择大流量低扬程的水泵，若不装自动启闭阀，则必须保证锅炉的敞口补水箱足够大，能够起到断开有压回水与锅炉的联系的作用，且能够容纳供热系统的回水不溢出补水箱。显然，此做法既不经济也不安全。通常情况下，仍应采用安装自动启闭阀，同时配小水箱的做法，既经济又安全。如果是2台以上的锅炉组成联合供热系统，则安装自动启闭阀，既能方便锅炉的单台控制，又能确保运行安全。

　　综上所述，常压锅炉应根据其特点进行管路系统布置。从经常发生的事故的情况来看，系统设计安装不合理是造成锅炉爆炸的主要原因。我们必须牢记惨痛教训，保证常压锅炉使用安全。