安全阀排空管爆管事故的原因分析及预防

       安全阀是容 器和管路系统中的安全装置。当系统（或容器）中介质压力超过规定的工作压力时，安全阀就会自动开启，通过排空管将介质泄入大气，降低压力；当压力恢复正常后，它又会自动关闭，保持系统（或容器）中压力在正常值，从而保证系统或容器的安全运行和用户安全生产的需要。2003年11月13日，某热电厂2#汽轮机二段调整抽汽在投入过程中发生一起安全阀后排空管爆管事故，现报道如下。

    　　1 事故概况

    　　2003年11月13日9时31分，某厂2#汽轮机二段调整抽汽在投入过程中抽汽室压力突然剧增，安全阀动作，排汽管发出剧烈的水击声，管道抖动，随即安全阀后一段横向安装长约2m的排空管突然断开，大量蒸汽喷出，厂房内顿时蒸汽弥漫，断开的管道向上飞出，将厂房8m层盖板掀开，向上飞出4m左右后落下，幸亏盖板上和其下方没有人员及设备，未使事故扩大。之后，值班员立即退出调整抽汽，安全阀回座，排汽消失。检查管道断口均为焊口，焊口内侧已发生轻度腐蚀。

    　　2 设备概况

    　　该机组为武汽厂生产的CC25-90/13/1.2型汽轮机组，有五段抽汽，其中二、四段为调整抽汽，1995年底投入运行。二段抽汽设计参数为压力1.27Mpa，温度305℃，额定抽汽量90t/h，最大抽汽量120t/h，供1.3Mpa工业用汽。二段抽汽安全阀为冲量式，动作压力1.47Mpa，回座压力1.1Mpa；排空管自汽轮机厂房地面上方4.5m处引出，沿炉侧B柱列墙向上穿出房顶排空，垂直高度17m，管径为φ426mm×5mm、材质为A3。

    　　3 事故调查分析

    　　a)排汽口如图1所示。下雨时，该排汽口极易进水，如果安全阀后疏水阀未开启或堵塞，暴雨后或长年累积此安全阀排空管将会积满水。安全阀动作后，排出的蒸汽遇管内的水，将会产生剧烈的撞管现象；另外，管内存水还会加快管道的腐蚀，特别是火电厂周围的雨水含酸量高，腐蚀更快。经过调查证实，造成这次撞管的直接原因是由于排空管疏水阀未开启管内存有大量水造成的。

    　　图1 排气口示意图

    　　b) 断管为φ426mm×5mm直缝电焊钢管，材质为A3，长2.1m，距安全阀出口约2.3m，断口均为焊口，断管内壁有轻度腐蚀，断开的焊口有的部位没有焊透，总长约为断口周长的1/4。通过对该管其它焊口进行X射线检测，结果显示该管线的焊缝存在气孔，有些部位未焊透，焊缝等级均为IV级。管道焊口质量不合格以及管内存在腐蚀是这起事故的另一个客观原因。

    　　c) 该汽轮机值班员主值工作7年、提升主值岗位不到1年，副值工作5年、提升到副值岗位不到2年，两人工作经验欠缺，在投入抽汽时，未将安全阀后的疏水放尽，故安全阀动作后，排出的蒸汽遇到水而产生剧烈的撞管，进而将管道振飞造成事故。

    　　d)值班员未严格执行操作规程。投调整抽汽时，电负荷过高，当时电负荷22MW、对应的抽汽室压力已达0.88Mpa，超出规程规定投抽汽对应的负荷15MW，结果像往常一样开启中压油动机控制油门时，油动机迅速关小，抽汽室压力突然升高，而使安全阀动作。

    　　e)值班长监护不到位、安全意识不强。班长应熟悉设备运行情况和本班当日工作任务以及当日工作的风险情况，及时提醒值班人员操作的注意事项并作好相关的事故预想。在这起事故中，值班长没有尽到其职责，负次要责任。

    　　f)该机安全阀排空管设计欠佳，排空高度过高、管线过长，垂直高度达17m，再加水平长度6m，整个管线长度23m，如果内部灌满水的话，可装2t水。管内存水越多，安全阀动作后，排出的蒸汽遇到水后产生的撞管就越剧烈。

    　　g)设备管理工作没有到位。该机已运行8年，安全阀随机大修两次，但却疏于对其排空管进行检查，没能及时发现设备存在的缺陷。

    　　4 预防措施

    　　a)将安全阀后疏水管上的阀门去掉，排空管内一有存水就直接排放至地沟，以避免工作疏忽或经验不足造成类似事故，另外，将安全阀排空管水平管段更换为20#无缝钢管，弯头全部改为20#钢热压弯头，将不合格焊口割开，重新打磨出40°坡口后重新焊接。

    　　b)采取以老带新、现场考问、背画系统图、规程考试、技术大比武等形式，加强职工培训，切实提高其安全技术水平，特别是提高青工的安全技术水平。

    　　c)采取反事故演练、安全知识竞赛、优秀操作法征集等形式以加强安全教育，提高职工安全意识，并将HSE责任制认真落实到生产中去，让“安全”二字真正扎根于职工的心中。

    　　d)制定出设备起停、大系统切换的操作票并严格执行，坚决杜绝三违。

    　　e)在控制室内设立警示牌，将容易疏忽或空易出现错误的操作写上，以时时警醒职工，如写上“投抽汽前必须充分暖管并将安全阀后排空管内存水放尽”等。

    　　f)将安全阀排空管改为由4.5m层水平引出后穿出汽机房A柱列墙，再向上4m左右排出，排空管加疏水管，此方式可将安全阀排空管的长度缩短到原长度的一半。该厂二期扩建工程已采取此设计方式。

    　　g)对压力管道定期检验并建立相关的技术档案，以便及早发现设备隐患，将事故消灭在萌芽状态。

    　　h)严格执行国家质量技术监督局《压力容器安全技术监察规程》，安全阀每年至少样验一次。

    　　由于该厂领导对这起事故十分重视，对事故进行了分析，找出了事故的原因，并针对事故原因在全厂范围内进行了整改，把预防措施落实到位，因此至今未再发生类似事故。