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大型锅炉事故及预防——第七节 发电厂锅炉安全监察(监督)的作用

2005-12-06   来源:安全文化网    热度:   收藏   发表评论 0

    电力工业部总结电力生产安全工作的经验教训,于1995年11月颁发了《电力生产安全工作规定》,规定明确提出了安全保证体系与安全监察体系的关系;明确了安全监察人员的职责与职权,提出“安全第一、预防为主”的方针以及坚持“保人身、保电网、保设备”的原则。
    作为火电发电厂的主要设备,锅炉机组显然是发电厂安全监察的重要设备。而且由于锅炉压力容器是具有爆炸危险的设备,故世界各国都十分重视它的安全问题,设立国家监督机构或授权技术权威机构,实行强制性安全管理。
    一、实行全过程安全(质量)监督
    参照国际上通用的办法,国务院于1982年2月颁发了《锅炉压力容器安全监察暂行条例》,条例规定从事锅炉压力容器设计、制造、安装、检验的单位必须经资格审查,具备合格证书。使用锅炉压力容器的单位必须向有关部门申请使用登记,并接受定期检验。锅炉的设计、制造、安装、改造必须符合电力部颁发的《电力工业锅炉监察规程》的规定(或满足制造国法定制造标准)。这些规定、标准主要规定了锅炉承压部件制造阶段应遵循的人员资格、材料使用、结构强度、工艺标准及检验要求。对于电站锅炉的制造厂具备这些要求并不难,取得资格证书也基本没有问题。但总结国内一些电站锅炉发生的问题,诸如炉膛热负荷过高,受热面布置不匹配,使汽温控制困难,省煤器磨损过快、直流炉水动力不稳,锅炉辅助设备配套不良等重大设计、制造质量问题,使我们不得不重视从设计开始的全过程安全(质量)管理、监督与检验。
    (1)设计阶段。在电厂筹建初期或扩建初期,诸多内外条件错综复杂,在进行、质量、投资诸因素中要把握大型锅炉投产后的运行质量,责任无疑落实到决策与参谋层中从事锅炉专业的工程技术人员身上。前水电部与电力部先后制订了《锅炉谈判导则》,由于它总结了国内电站锅炉设计方面的经验教训与国外一些设计咨询公司的经验,因此至今仍应遵循并作为决策的主要依据。炉型、燃烧器布置方式、再热器调温方式、炉膛各热负荷强度指标、过热器再热器高温段金属材料的等级、控制水平及其与所用燃料的关系等问题历来都是设计阶段讨论研究的重点。对于燃用难燃、易结焦、高硫煤种的电力,在设计中考虑上述性能要求时,要特别慎重。
    当前比较普遍的问题,是对国际标准配套性的认识不够重视。众所周知,各国标准是根据该国国情制订的。历史基本形成了以美国为代表的和以德国为代表的两套系统。我国以前基本套用前苏联ГOCT标准,现在又引进美国ASME标准(前苏联标准和美国标准也都在不断修改之中)。二者在强度理论、工艺要求、检验内容、安全系数等基本要求方面存在着差异。因此比较妥当和慎重的做法是按某系列来套用标准,而不断章取义,以偏盖全。当必须互相借用时,要先弄清各系统标准的原理,以免发生错误。
    (2)制造安装阶段。锅炉要消耗几千吨钢材,并具有数万个焊口,因此对锅炉制造安装质量的检验与判断是一个庞大的系统工程。其责任应落实到质检站、锅炉监察工程师及检验员的身上。监督、控制质量保证体系的正常运转及工序中关键点的检验,是当前推行的ISO9000系列及“文件包”作法的主要思想。若前期失控,木以成舟再讲质量谈何容易。焊接工艺,焊缝检验,管内(汽水、油、气管)清洁,酸洗与吹管,膨胀间隙,转动机械的基础与动静平衡,电缆防火隔断以及阀门严密性等是历来受到重视的质量(安全)问题,应予以坚持。
    在采用全密封炉体,锅炉设膨胀中心以后,应特别重视锅炉承重问题以及锅炉本体及其附件的焊接质量。按膨胀中心的设计意图,焊与不焊,应该怎么焊,都应按设计要求施工。一处失误,膨胀不畅可能造成巨大的残余应力或不必要的变形。
    (3)调试阶段。调试阶段是从基建到生产的过渡阶段,这一阶段是设计,制造阶段质量的整体验收与考验时期,也是建立正常生产指挥、操作制度的重要阶段,许多重大设备损坏和人身事故往往发生或起源于这一阶段。理想的调试工作的标志是:①不发生设备损坏。如炉膛放炮、尾部受热面烧损,受热面变形,转动机械烧瓦、动静部分摩耗等;②锅炉受热面内外清洁,汽水品质合格,不留后患;③通过必要的变工况运行,掌握机组动态、静态性能,主要自动与保护装置能够可靠投运;④为修编《发电厂锅炉运行与事故处理规程》(临时使用稿)提供全面的依据;⑤能暴露锅炉设计、配套、制造工作中存在的问题,并为正确地评价锅炉机组的质量打下基础。
    调试工作顺利与否除了与设计、制造质量有关外,科学的工作程序及严格的分部试运至关重要。消防水系统不健全往往是火灾的原因,而吹灰系统缺陷的忽视往往使蒸汽参数失调,使燃烧工况恶化而酿成大错。无数教训早已证明侥幸闯关最后还是过不了关。
    发电厂锅炉安全的全过程管理,在调试阶段是从质量向安全转变的阶段。要研究可行的措施,要培养、训练运行人员,组织他们作好防止设备严重损坏的措施,同时必须全面及时地收集设备故障信息,为制订反事故措施提供依据。现代发电锅炉配备了一系列保护装置,这些装置有力地避免了许多设备损坏事故,但装置的动作参数的确定以及避免误动的问题也同样重要。由于一台锅炉的一次启停意味着一定的寿命消耗和数以万元计的启停热损失。所以迅速掌握与控制保护正确动作并防止误动,降低非计划停运次数,是当前锅炉调试工作的重要任务。
    二、开展状态分析、提高设备可靠性
    锅炉机组正式投运后的安全管理涉及安全保证体系,与安全监察、督工作,与运行管理,缺陷管理与技术监督等工作有关。随着计算机管理系统的应用,我们已可能应用专家系统,集有经验的工程技术人员的经验,处理大量的信息,从而可以防止意外、减少非计划停运。
    但与此同时,现场实际情况的正确收集与反映也十分重要。一方面计算机系统不可能拥有全部运行信息与检查信息;另一方面没有正确的信息也不可能推断出正确的结论。日本东京电力公司的安全专家在总结日本应用计算机以后的经验教训说:“人们往往习惯于坐在计算机面前分析,而忽视现场的情况。事实证明只有经常了解现场的人能够提出最切实可行的措施来处理异常。”
    此外广泛了解国内外锅炉事故情况,特别是与自己所管辖的设备同类锅炉的事故情况,补充完善专家系统也同样重要。因为专家系统本身来源于以往的经验教训。每一案例都会有它独特的教训,都有可能修改完善专家系统。因此必须注意收集,以提高工作水平与判断是非的能力,作好“预防”工作。
    三、建立三道防线,杜绝重大、特大事故发生
    锅炉机组的事故预防与其他设备一样,要建立三道防线,即:不出事故,不扩大事故以及不发生重大、特大人身设备事故。
    安全阀,防爆门以及炉管泄漏监测系统、炉膛安全监控系统等都是防止事故扩大的措施。减灾对策、应急方案可以说是防止发生重大、特大事故的措施。吸风机叶片积灰引起振动构成异常或故障;带病运行导致飞车可能发生严重后果;炉膛灭火跳机构成故障,但是如不及时中断燃料继续入炉而发生爆炸、甚至锅炉倒塌,将构成重大、特大事故。我们要避免事故、提高设备可用率,但更应注意防止人身、设备重大事故。作为发电厂安监人员必须重视三道防线的建立,监督、检查避免事故扩大及发生重大设备、人身事故措施的制订与落实。
    四、搞好事故分析,防止重复性事故发生
    “安全第一、预防为主”,安全工作的重点在于预防。发生了事故,分析原因、责任,目的还是为了预防。
    目前,国内发电厂采取并行进行安全统计与可靠性统计的做法。设备可靠性统计指标,可以提供一段时间范围内设备健康水平的综合情况,也是对设计、制造与发电厂管理工作的评价。安全统计的特点着重于每一事件的描述,重点是分析事故原因及对策,即针对事故研究对策。二者相辅相成。
    现代电站锅炉普遍配备了事故追记装置,使安全工作者的分析有了更确切的,更客观的依据,但以预防为目的工作内容没有改变。
    发电厂是一个技术密集型的工业企业,只有各专业,各部门密切配合,才能达到整体安全稳定的目的。出了事同样需要各方面吸取教训,共同努力。安全监察从事事故调查可以弥补一个部门及个别人吸取教训的片面性,避免只管抢修不问原因的弊病,使人们重视举一反三进行预防,还有利于规章制度,特别是责任制的落实。而责任制是现代化工业企业劳动管理的基础,淡化事故调查分析,对事故责任不予追究,不是优秀的企业管理。以事实为依据,以规程、制度为标准确定是非与责任,调查分析事故从而推动规章制度不断完善,设备整治工作和人员素质的不断提高,最终达到防止事故重复发生是事故调查分析的目的。