煤气发生炉的全面检验及鼓包事故分析

摘 要：通过对煤气发生炉鼓包事故的全面检验、分析，提出相应的处理办法和预防措施。

关键词：煤气发生炉；检验；鼓包；分析；处理

1 引 言

煤气发生炉主要由炉体水夹套和汽包组成，部分煤气在水夹套内燃烧，产生的热量被水吸收后产生蒸汽汇集到汽包，通过管道把蒸汽引回到水夹套内壁炽热的煤层上，与高温煤发生反应产生煤气，用于陶瓷的烧制。

2011年2月，笔者对某陶瓷厂的煤气发生炉进行年度检查时，发现该煤气发生炉炉体水夹套内筒体发生多处鼓包。由于煤气发生炉是陶瓷生产的心脏，一旦停用，将给陶瓷厂带来巨大经济损失。为了准确判断煤气发生炉的受损程度以及提出合理的处理意见，笔者立即对该煤气发生炉进行了全面检验。

2 检验方案及其内容

检验方案是根据《压力容器定期检验规则》的要求和煤气发生炉的特点，针对鼓包部位而定的，主要从以下几方面考虑。

2.1检验依据

1、GB150-1998《钢制压力容器》；

2、TSG R0004-2009《固定式压力容器安全技术监察规程》；

3、TSG R7001-2004《压力容器定期检验规则》；

4、GB/T1576-2008《工业锅炉水质》。

2.2检验内容

（1） 宏观检查。据了解，该煤气发生炉在去年年底发生过缺水事故。通过检查，该煤气发生炉水处理设备不完善，炉水检测不合格。在该炉水夹套内筒体中下部发生3处鼓包，其中最大处直径为842mm，高105mm，鼓包情况如图1所示。由图1可见，煤气发生炉水夹套内结垢严重，达2mm，内筒体向火侧表面材料有高温氧化现象；

（2） 超声波测厚。超声波测厚如图2所示，具体的检测数据如表1所示。超声波测厚显示，其最小壁厚发生在最大鼓包处，为17.5mm，说明鼓包处已被明显拉薄；

（3） 磁粉检测鼓包处，未发现裂纹；

（4） 超声波检测鼓包处，未发现钢材有分层现象；

（5） 硬度测量。鼓包处钢材的硬度值如表2所示。鼓包处的平均硬度值为130.5HB，表明鼓包处钢材的硬度值明显偏高（正常为120HB左右）；

（6） 金相检验。该炉水夹套内筒体的材质为20g，交货状态为热轧，其金相组织为铁素体和珠光体。图3为最大鼓包处钢材的金相分析显微组织图。从该图可以看出，该处已长出针状的魏氏组织，已明显过热，说明材料已发生劣化。

（7） 强度计算。根据GB150-1998《钢制压力容器》计算炉体水夹套内筒体的强度，经过计算和查表，其参数如表3所示。

（8） 水压试验。检验结束后，经水压试验，其结果无渗漏，无残余变形，水压试验合格。

2.3检验结果分析

从上述检验结果来看，造成这次鼓包事故的主要原因是煤气发生炉发生缺水，钢材在高温环境下得不到及时冷却而出现短期超温现象，强度急速下降，在外压的作用下发生塑性变形，因而产生鼓包事故。而煤气发生炉用水没有经过处理，水质不合格，夹套内结垢，也会导致内筒体钢材得不到及时冷却而产生长期超温现象，从而引起材料强度下降，这也加剧了煤气炉鼓包事故的发生。

2.4问题处理

从检验结果来看，煤气发生炉鼓包处的材质已发生明显劣化现象，根据《压力容器定期检验规则》的规定，其安全状况等级应定为4级或5级。考虑到该容器的使用压力较低（0.20MPa），鼓包部位发生在内筒体，且承受外压，发生事故的可能性较低，即使发生事故，其危险性也不会很大（因为是往内发生破裂的）。因此将其安全状况等级定为4级，监护使用，最长监护使用时间不得超过3年；在监护使用期内缩短检验周期为1年，重点监控鼓包位置有无扩大迹象。用户在监护期内应找有资质的相关单位进行挖补维修，以提高其安全状况等级，延长煤气发生炉的使用寿命。

2.5预防和改进措施

通过对鼓包部位的全面检验和分析，及时了解煤气发生炉的受损程度，避免停产所带来的损失，为企业维修或更换赢得时间。为了防止类似事故的发生，使用单位应该加强人员岗位责任制的落实，确保煤气发生炉按操作规程运行，及时把水垢清除，并加装软水处理设备，以确保煤气发生炉的水质达到GB/T1576-2008《工业锅炉水质》标准要求，减少结垢，以使煤气发生炉的受热面得到充分冷却，防止过热现象。同时建议加装水位报警器和自动上水装置，防止出现缺水现象。

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