热力管道事故案例

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3.10.1陕西省西安市西郊蒸汽管道爆炸事故

1)事故概况

2001年1月12日22时20分,陕西省西安市西郊大庆西路与团结北路交汇处,西郊集中供热工程的蒸汽管道第26号检查井发生了蒸汽管道中公称直径为800mm的等径三通爆炸事故。致使急剧喷出的高压蒸汽将第26号检查井盖板(钢筋混凝土现浇)冲起,同时,爆炸冲击波又将南边约40m与其相通的第27号检查井的预制水泥盖板冲起(26号与27号检查井之间有一直径约2. 2m混凝土管沟相连通)炸起的水泥块散落在方圆45m范围内,造成部分道路损坏,公交电车滑触线断裂,3人轻伤、4辆汽车受损,西郊部分供热停止。直接经济损失达10余万元,同时造成较大的社会影响。

2)事故原因分析

(1)这次爆炸事故的直接原因是陕西省石油化工建设公司西循分公司在焊制大口径三通工作中存在着严重质量问题。经查26号检查井内,公称直径800mm 的供汽管道三通支管与干管连接处焊缝被撕开,形成宽度约200mm大的裂口,供汽管下部弯管托架也将管道撕开,法兰螺栓有的未上螺帽,有的未被紧固。表明施工工艺不当,焊工随意施焊,焊接坡口全部未熔合,焊缝未经无损检测等问题是严重的,这也是主要原因。

(2)工程建设监理单位西安煤炭建设监理中心,对现场制作三通的焊接、安装、施工质量,现场监控不力,尤其是对管段焊口无损检测抽检不当,导致在该三通上有重大缺陷的焊缝漏检。

(3)设计单位机械产业第七设计研究院,在工程设计中采用了公称直径800mm的等径三通的方案,而在无标准图集可采用的情况下,未向建设单位提供非标准件(三通)的制作图样及相关技术文件。

(4)西安市建设工程质量安全监视站燃气热力分站,在质检工作中没有认真履行监视职责。

(5)西安西郊集中供热工程建设指挥部对工程的质量治理把关不严,在未经有关部分验收的情况下,擅自将该管段投进使用。

3)预防同类事故的措施

(1)经陕西航空产业压力容器检测站对26号检查井的2号及3号焊口进行

射线探伤的情况看,探伤报告显示,焊缝内有未焊透、未熔合、气孔等缺陷,不符合有关技术标准要求。

因此,西郊集中供热工程建设指挥部应会同有关单位对已建成的管网进行全面质量检查,在确认质量可靠的情况下尽快恢复使用。

(2)从事故中认真吸取教训,进步质量意识,加强施工质量治理和职工的责任心教育,确保施工质量。

(3)应规范压力管道安全治理工作。

3.10.2首钢电力厂蒸汽管道爆炸重大事故

1)事故概况

2000年7月9日凌晨,北京首钢电力厂汽机车间主蒸汽管道发生爆炸重大事故,造成6人死亡,直接经济损失75万余元。

7月9日凌晨,北京首钢电力厂汽机车间主蒸汽母管道北端阀门与管道焊接部位发生泄漏,l时01分左右该阀门与主蒸汽母管道焊接部位撕裂,发生爆炸。阀门连同长约1.5m的管道向北飞出13.3m。将3号锅炉、汽轮机值班室的南、北两堵墙击塌,从主蒸汽管道喷出的高温高压蒸汽,将值班室内的控制设备毁坏,值班室内6名人员被砸、烫伤,经送医院抢救无效死亡。

2)事故原因分析

断口宏观观察及断口在扫描电镜下观察结果表明:裂纹向35铸钢扩展的过程及最终断裂的斜边,其断口都具有准解理的断裂形貌特征,同时在断裂源区可以看到许多二次裂纹。就是说蒸汽管爆裂时,因焊接缺陷引起的裂纹扩展到一定程度时沿阀体侧发生了低应力脆断。

35铸钢阀体,除了铸件本身材质致密性较差(在金相显微镜下可见到孔洞),基体因没有固溶及析出强化相,其热稳定性和热强性较差,所以不能用于530℃的工况条件,更不要说是在其工况条件下长期工作。

35铸钢阀体的断裂韧性比CrMo钢要低,裂纹起源于焊缝,当裂纹长度达到35铸钢阀体在350'C时的临界裂纹长度时,就发生了瞬间的低应力脆断。

综合上述分析,首钢电力厂蒸汽母管北侧末端阀门爆炸的直接原因为:

(1)事故阀门的材质为碳素铸钢,该材料的使用不符合国家劳动总局1980年颁发的《蒸汽锅炉安全监察规程》第四章第37条的有关规定,不能用于工况

为540℃的蒸汽母管线上。

(2)焊缝存在错边、未焊透及夹渣等严重缺陷,是产生裂纹源并引发断裂的原因。

3)预防同类事故的措施

(1)严格执行有关法规,认真进行检验,特别对与竣工图不一致的管道管件,认真检查,消除隐患。

(2)安装时,对工艺性管道管件与承压部件的焊接要给以同等重视。

(3)安装结束后,严格执行竣工图,对工艺性管道管件应当拆除。

3.10.3某开发区中压蒸汽管道爆炸事故

1)事故概况

2010年07月05日15时30分左右,位于某经济技术开发区的一条中压蒸汽管道,在暖管后开启支管阀门时发生爆炸,导致主管道(φ377)与支管道(φ219)联通处的一只三通被爆破撕裂,支管道及阀门被抛在一边,地面冲刷坑有一米多深,管道旁的绿化带亦被掀起的部分泥土覆盖,成土黄色,幸此次事故未造成人员伤亡。

2)事故原因分析

(1)该事故管道设计压力P=2.0 MPa、设计温度t=350℃,于2007年11月安装竣工,同年12月通过检验验收并投入运行,后因后继用户用汽量不足,运行8个月后停用。查阅供热单位供热运行记录,该事故管道段曾于2010年3月27日至4月15日向支线供过汽(试运行,该支管未进行水压试验,100%无损检测)。事故发生时供热单位内的出口供热参数:P=2.08MPa、t=351℃,略为超压但不至于引起爆炸。

(2)外观检测破坏部位的三通外观焊缝质量良好,内部有局部未焊透现象,本次事故的起爆点为三通肩部上面的热影响区,因此此未焊透不是爆破的原因。对三通撕裂的断口宏观检查,其断面呈塑性断口的特性,三通爆破后未产生碎片,仍为一块整体,材料的塑性性能良好。委托有资质的检验机构对失效三通进行取样分析,产品化学成分与机械性能、硬度和厚度结果符合产品标准要求。综合分析表明三通质量符合标准质量要求。

(3)对事故管道沿线进行检查发现,发生事故的管道是该经济技术开发区