一起電站鍋爐加氧吹管引發灼傷的事故分析
1 加氧吹管工藝的意義和機理
1．1 加氧吹管工藝的目的和意義
新安裝的鍋爐在向汽輪機供汽之前，必須完成蒸汽管路的吹洗工作，使制造、運輸、安裝時留在過熱器、再熱器蒸汽系統中的各種雜物被高速氣流沖刷干凈，保證機組安全可靠地運行。
加氧吹管工藝由于具有可以縮短吹管時間，減少吹管次數，節約大量燃油，在鍋爐受熱面和主蒸汽管道的內表面形成穩定的氧化膜從而增強其強度和耐腐蝕性等優點而得到廣泛應用，目前基建電站鍋爐均采用加氧吹管工藝。
1．2 加氧吹管工藝的機理
蒸汽加氧吹管工藝是在過熱蒸汽中加入高壓氧氣來對鍋爐受熱面和主蒸汽管道的內表面進行清洗。其機理是：在高溫蒸汽流和氧的共同作用下，沉積物的物相組織發生變化的同時，它們的強度也遭到破壞，使管的內表面污穢物形成氧化物，在過熱蒸汽流速足夠高時(50～80m／s)，脫離金屬表面而從系統中排出，且在已清洗過的金屬表面上因為氧的擴散作用生成較穩定的四氧化三鐵(Fe304)或三氧化二鐵(Fe203)，這種氧化膜具有很高的強度和耐腐蝕性，從而大大增加了鍋爐受熱面和主蒸汽管道的強度和耐腐蝕性。
2 事故的概況
2003-05-13，某電廠2 x 300MW機組工程3號鍋爐吹管進入加氧吹管階段，加氧臨時系統見圖1。16：00，對左全屏過熱器進行加氧吹管工作。在氧氣瓶接人支路前，安裝單位工作人員打開排氣門對其支管路進行2次每次約十多分鐘的蒸汽吹掃，并消除了加氧支路接頭漏氣的缺陷。17：45，調試單位的指揮人員來到0米加氧點進行現場指揮，發現加氧蒸汽吹掃A、B 2控制門未關閉，指揮施工人員將該兩閥門關閉，接人2組氧氣瓶(每組10瓶)，并將2組氧氣支管路C、D閥門打開，此時壓力表P1為12MPa。18：20，左全屏過熱器加氧吹管準備工作全部完成。19：00，此時汽包壓力為5．8MPa，過熱器溫度為427℃。在聽到吹管指令后，工作人員打開加氧控制B閥門，在開啟閥門過程中突然一聲巨響，2個控制加氧閥門及連通管同時被燒化、炸裂，大量的蒸汽沖出，造成1人臉、手、胸部嚴重灼燙傷，2度燙傷面積達60％，另有2人輕度燙傷。
3 事故原因分析
(1)光譜分析表明，吹管加氧臨時系統閥門、管材符合要求。
(2)吹管加氧系統臨時管路蒸汽吹掃不徹底，在加氧吹管前的2次十多分鐘對臨時管路的吹掃時，未對氧氣支管路和壓力表支管路進行吹掃，加氧系統臨時管路存在油脂。
在加氧過程中，氧氣與支管路的油脂接觸，形成氧化反應，在打開加氧控制閥門B時，氧氣與高溫蒸汽接觸，而產生爆燃，使加氧控制A、B閥門和連通管路燒斷，從而使加氧操作人員燙傷。
(3)一般說的油脂是指潤滑油脂，實際上就是加稠化劑稠化了的潤滑油，其化學組成十分復雜，主要組成成分為烷烴、環烷烴、芳香烴和不飽和烴等多種烴類有機化合物。
不管外部條件如何，油的氧化是一個必然的過程，油發生氧化會有氧化分解產物，在高溫的作用下，油的烴類物質的碳鏈會發生斷鏈和脫氫，其分解產物會有大量低分子烴類氣體。
所以在蒸汽吹管時，附著在加氧管道內壁上的油脂先在高溫的作用下，生成大量低分子烴類氣體。烴類氣體跟大量氧氣進一步發生劇烈反應，引起爆炸。
4 采取的防范措施
(1)加氧臨時系統氧氣管道的設計、施工及驗陡要求，應符合《氧氣站設計規范》(GB50030-91)。
①加氧，臨時系統是采用多個氧氣瓶并聯在母管亡，每個氧氣瓶與加氧母管利用ø
②吹掃前，加氧臨時系統的所有管件都應通過1.25倍氧氣瓶壓力的水壓試驗。
③為防止臨時系統內積油，發生管道、閥門等燒化的情況，臨時系統的所有閥門、管道安裝前用CCL4進行徹底清洗，特別是閥門都進行解體清洗、脫脂后用紫外線檢查法或溶劑分析法進行檢查。脫脂合格后的管道、閥門，應及時封閉管道口，密封閥門，并充人干燥氮氣。
④加氧臨時系統所有焊口都經氬孤焊打底，并通過100％無損探傷。臨時系統布置要合理、緊湊，并搭建平臺。氧氣瓶設有固定裝置，氧氣瓶至母管的連接管用支架固定，防止管子晃動造成焊口開裂。
⑤壓力計要使用標明“禁油”的氧氣專用壓力計，且應在無油條件下校驗合格。
(2)在鍋爐首次點火升壓過程中有加氧點的空氣門管道應進行充分的蒸汽沖洗。鍋爐進入加氧吹管階段，為了防止鍋爐內的蒸汽倒竄，在加氧母管末端的管道上安裝逆止閥，見圖1中注。加氧沖管前，該逆止閥不裝，以便利用鍋爐內的蒸汽倒竄，沖洗加氧臨時管路內殘存的油污。
(3)加氧臨時系統附近布置消防器材并有專人負責，系統周圍布置相應的護欄并掛警告牌，禁止無關人員人內。
(4)備足符合初壓要求的氧氣瓶。
通過采取完善臨時加氧系統，對臨時加氧系統進行脫脂處理以及蒸汽吹掃等相應的技術措施，包括該廠4號鍋爐和湖南未陽電廠二期鍋爐基建調試等均未發生類似事故。
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