【摘要】95℃/70℃熱水采暖系統(tǒng)，采用間歇直接供熱時(shí)，當(dāng)停爐、停泵后，由于爐膛高溫，容易使?fàn)t水汽化，爐中的蒸汽進(jìn)入采暖系統(tǒng)，形成“水擊”，使散熱器片爆裂，造成人身傷害及不可估量的經(jīng)濟(jì)損失。提出應(yīng)對(duì)措施，杜絕散熱器片爆裂事故的發(fā)生，減少經(jīng)濟(jì)損失。
　　【關(guān)鍵詞】間歇直接供熱，爐水汽化，散熱器片爆裂。
　　一、 由散熱器片爆裂引發(fā)的思考
　　每年冬季，采暖運(yùn)行中頻繁發(fā)生散熱器片爆裂事故，住戶內(nèi)“水漫金山”，人身受到傷害，經(jīng)濟(jì)蒙受損失，影響正常供暖。（注：本文不包括散熱器凍裂事故。）
　　據(jù)報(bào)道，事故多發(fā)生在住宅內(nèi)，爆裂的散熱器片大部分為鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片，柱型較少。根據(jù)調(diào)查，以前住宅中約70%安裝了鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片。
　　從設(shè)計(jì)角度看，現(xiàn)在七層住宅，其建筑高度小于20米，采暖熱水循環(huán)水泵揚(yáng)程為三十幾米，小于0.4MPa。可以滿足鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片的工況要求。
　　根據(jù)水泵性能曲線，我們可以知道當(dāng)水泵的出水量不變時(shí)，其揚(yáng)程也不變，不存在水泵增壓?jiǎn)栴}；而鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片其工作壓力為0.4MPa，均在廠內(nèi)進(jìn)行0.6MPa（即1.5倍工作壓力）水壓試驗(yàn)合格后出廠，應(yīng)該說(shuō)不存在散熱器質(zhì)量問(wèn)題。況且在熱水采暖系統(tǒng)中設(shè)計(jì)了膨脹水箱、全自動(dòng)膨脹穩(wěn)壓設(shè)備或補(bǔ)水變頻泵定壓等措施，同時(shí)還設(shè)計(jì)了安全閥、電磁閥等泄壓裝置，可謂是又安全又保險(xiǎn)啊！
　　既不存在水泵增壓，也不涉及散熱器質(zhì)量問(wèn)題，那么是什么原因?qū)е律�熱器片爆裂的呢�?br /> 　　二、 事故調(diào)查
　　從事故調(diào)查中得知：
　　1.散熱器片爆裂多半是發(fā)生在間歇供熱的早晨或晚上的供熱開始時(shí)段。
　　2.這些都是直接供熱的1T～6T小型鍋爐，一天供兩遍熱，停供后鍋爐用散煤壓火，甚至個(gè)別鍋爐房司爐工將門鎖上，形成無(wú)人管理狀態(tài)。
　　3.發(fā)生事故時(shí)，居室內(nèi)采暖系統(tǒng)發(fā)出哐！哐！強(qiáng)烈水擊聲，采暖管劇烈抖動(dòng)，同時(shí)聞到燒焦的氣味。
　　4.在調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，有的在一棟樓內(nèi)上下樓層的散熱器均發(fā)生爆裂，甚至有的采暖管接頭被爆開。
　　5.我在本單位也曾目睹過(guò)類似事故的慘狀：室內(nèi)水汽彌漫，鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片被炸掉了一面，家具、電器設(shè)備、棉被都泡在水中……據(jù)司爐工反映，這次事故當(dāng)天鍋爐壓火的煤又燃燒過(guò)。
　　三、 散熱器爆裂原因
　　根據(jù)調(diào)查情況及切身體驗(yàn)，從系統(tǒng)中強(qiáng)烈的水擊聲及聞到燒焦的氣味來(lái)判斷，足以認(rèn)定熱水采暖鍋爐產(chǎn)汽是造成散熱器片爆裂的罪魁禍?zhǔn)住?br /> 　　在工廠蒸汽系統(tǒng)中常因發(fā)生“水擊”現(xiàn)象（俗稱水錘現(xiàn)象），把閥門擊碎、把蒸汽管線抻斷。
　　在熱水采暖系統(tǒng)中發(fā)生“水擊”現(xiàn)象，是因?yàn)殄仩t內(nèi)產(chǎn)生蒸汽，隨著循環(huán)水泵的啟動(dòng)，水泵的推力將鍋爐中的蒸汽打進(jìn)采暖系統(tǒng)造成“水錘”、“氣錘”現(xiàn)象。即采暖系統(tǒng)中呈現(xiàn)出：水→水泵→水→蒸汽→水的狀態(tài)，也就是說(shuō)循環(huán)水泵抽系統(tǒng)回水打進(jìn)鍋爐內(nèi)，是回水依靠0.3MPa以上水泵揚(yáng)程將鍋爐內(nèi)蒸汽強(qiáng)行送入采暖系統(tǒng)，形成蒸汽推著水而發(fā)生強(qiáng)烈的“水錘”現(xiàn)象。
　　除“水錘”外，還有0.3MPa以上壓力（水泵給力）的蒸汽進(jìn)入采暖系統(tǒng)，也可稱為“氣錘”吧，那么蒸汽的壓力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了低壓蒸汽采暖系統(tǒng)允許壓力值（0.03～0.07MPa）的好多倍，“氣錘”的破壞力就不言而喻了。
　　我們以熱水采暖系統(tǒng)中，與鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器連接的DN25焊接鋼管受到的水錘作用為例，根據(jù)流體力學(xué)“水錘”公式進(jìn)行計(jì)算：
　　水錘波傳播速度公式：
　　C=C0/[1+εd/(Eδ)]0.5（1）
　　水錘的壓強(qiáng)增量公式：
　　ΔP=ρCV0，（2）
　　以管內(nèi)流速為0.7m/s，算得DN25焊接鋼管在水錘的作用下受到的水錘的壓強(qiáng)增量為0.98MPa，此壓力值是鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器工作壓力的兩倍之多。超過(guò)其試驗(yàn)壓力0.38MPa。而在發(fā)生事故時(shí)，管道內(nèi)水的流速將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.7m/s，那么實(shí)際的水錘的壓強(qiáng)增量將遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于0.98MPa。在熱水采暖系統(tǒng)中，散熱器片的承壓相對(duì)來(lái)說(shuō)最低，所以散熱器片首先遭到破壞。這時(shí)會(huì)有人提出疑問(wèn)，既然系統(tǒng)中設(shè)置了那么多安全設(shè)施，那怎么還會(huì)發(fā)生散熱器片爆裂事故呢？筆者認(rèn)為，系統(tǒng)中設(shè)計(jì)的膨脹水箱或穩(wěn)壓罐，在系統(tǒng)正常循環(huán)中起到容納膨脹水，釋放壓力的作用，這種設(shè)備是設(shè)在循環(huán)水泵的吸入管段上，對(duì)于鍋爐之出口供熱管段上由蒸汽造成的水錘已經(jīng)把散熱器片擊碎了，壓力即被泄掉，這時(shí)，膨脹水箱或穩(wěn)壓罐就發(fā)揮不了作用了。
　　為什么鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片爆裂的居多呢？一方面是因?yàn)橐郧暗淖≌�中，普遍采用鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片；另一方面是因?yàn)殍T鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片本身容積大、承壓低，并不是產(chǎn)品質(zhì)量不合格，而是水錘的壓力增量值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器承受壓力極限，所以鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器被水錘擊爆。由于柱型散熱器片內(nèi)腔容積小，本身承壓高，就好于鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片。
　　熱水鍋爐為什么能產(chǎn)生蒸汽呢？熱水鍋爐產(chǎn)生蒸汽，其主要原因是由于間歇直接供熱的鍋爐停爐后壓火不當(dāng)，壓火后煤層復(fù)燃，司爐工沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)。停泵后靜止的爐水繼續(xù)升溫，當(dāng)水溫升高超過(guò)該鍋爐壓力下水的汽化溫度，水就被汽化了。
　　具體講，現(xiàn)在七層住宅供暖所用的4T、6T鍋爐，其上鍋筒的表壓在0.17MPa左右，由于采暖系統(tǒng)丟水，這些鍋爐壓力經(jīng)常處在0.1MPa左右，甚至還要低些。根據(jù)飽和壓力與水溫對(duì)應(yīng)關(guān)系（見表1），鍋爐上鍋筒壓力0.1～0.17MPa，也就是當(dāng)爐水溫度超過(guò)120～129℃時(shí)，爐水就汽化了。
　　表1飽和壓力與水溫對(duì)應(yīng)關(guān)系
　　　從事暖通專業(yè)的同志們知道，為防止熱水汽化，110℃/70℃高溫水是采用超過(guò)0.4MPa以上氮?dú)饧訅憾▔旱模�而現(xiàn)行的95℃/70℃熱水采暖系統(tǒng)采用間歇供熱方式，爐水就存在汽化的可能性。
　　目前運(yùn)行的熱水采暖鍋爐，不具備識(shí)別產(chǎn)汽的功能，在鍋爐安全閥沒動(dòng)作、壓力表升壓不明顯時(shí)，產(chǎn)汽不易被發(fā)現(xiàn)，何況一般司爐工頭腦中沒有鍋爐產(chǎn)汽意識(shí)，即便發(fā)現(xiàn)鍋爐壓火煤又復(fù)燃了，也無(wú)法將爐中的蒸汽排出去，所以一些間歇供熱鍋爐，在早晚供熱時(shí)很容易發(fā)生散熱器爆裂事故。
　　現(xiàn)階段設(shè)計(jì)中正逐步限制或淘汰鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片。但是在2000年以前用于樓房中的鑄鐵長(zhǎng)翼大60散熱器片還要與建筑共存長(zhǎng)達(dá)50年之久，尚需保證它的安全使用。
　　現(xiàn)在東北三省除熱電廠及大型鍋爐集中連續(xù)供熱外，尚有幾萬(wàn)臺(tái)小型鍋爐繼續(xù)維持間歇供熱狀態(tài)，仍存在事故隱患。筆者深感問(wèn)題嚴(yán)峻、責(zé)任重大，有義務(wù)通過(guò)媒體告知世人。尤其是負(fù)責(zé)供熱的部門和司爐人員，對(duì)此更應(yīng)引起高度重視。
　　為防止散熱器片及其配管、零件不遭破壞，當(dāng)務(wù)之急是針對(duì)怎樣防止?fàn)t水汽化，以及一旦汽化又該如何處置，拿出切實(shí)可行的辦法。
　　四、 避免散熱器片爆裂的措施
　　筆者對(duì)怎樣防止?fàn)t水汽化及汽化后如何處置，提出措施如下：
　　（一）、間歇供熱停爐不要急于停泵，水泵繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)2～3個(gè)小時(shí)，把爐水溫度降下來(lái)。
　　（二）、鍋爐停爐應(yīng)關(guān)閉鼓、引風(fēng)機(jī)，關(guān)閉煙檔（關(guān)閉引風(fēng)機(jī)蝶閥）。
　　（三）、鍋爐壓火的煤層應(yīng)均勻，并將火全部覆蓋，側(cè)爐門敞開，降低爐膛溫度。
　　（四）、對(duì)一天僅供兩遍熱的，從早八點(diǎn)至晚四點(diǎn)，停爐近八個(gè)小時(shí)，應(yīng)經(jīng)常檢查壓火情況，發(fā)現(xiàn)復(fù)燃應(yīng)及時(shí)采取重壓處理，保持爐膛低溫。
　　（五）、夜間停爐時(shí)間較長(zhǎng)，應(yīng)經(jīng)常檢查壓火情況，半夜時(shí)再開啟循環(huán)泵進(jìn)行循環(huán)。
　　（六）、在以往設(shè)計(jì)中，溫度計(jì)設(shè)在分水器（集水器）上及連接除污器的管段上，在運(yùn)行時(shí)顯示供回水溫度，但在停爐、停泵后就無(wú)法顯示鍋爐中的真實(shí)水溫。
　　筆者建議應(yīng)在鍋爐總出水干管上增設(shè)溫度計(jì)（0～150℃），宜設(shè)壓力式溫度計(jì)，并將表頭引至便于觀察處（見附圖）。根據(jù)此溫度計(jì)可以準(zhǔn)確知道鍋爐是否產(chǎn)汽。
　　（七）、如果是間歇供暖，應(yīng)在鍋爐總出水干管上增設(shè)一根DN40排汽管，并在排汽管上加設(shè)兩個(gè)同徑的截止閥（見附圖），閥1常開啟，閥2常關(guān)閉。此管可將爐內(nèi)蒸汽排出。
　　（八）、在每個(gè)班供熱前，如發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)超過(guò)100℃時(shí)，應(yīng)開啟排汽閥將汽排盡后再加開泵啟爐。
　　（九）、遇到突然停電時(shí)，按停爐壓火程序操作，必要時(shí)進(jìn)行排汽。
　　（十）、今后設(shè)計(jì)中盡量采用換熱站間接供熱方式，即使是間歇供熱，老百姓家中的散熱器也就不會(huì)爆裂了。
　　（十一）、提高司爐工科學(xué)司爐水平，增強(qiáng)熱水鍋爐產(chǎn)汽意識(shí)，在防止鍋爐產(chǎn)汽及鍋爐產(chǎn)汽后應(yīng)有妥善處理應(yīng)對(duì)能力。
　　按上述內(nèi)容操作就能確保安全運(yùn)轉(zhuǎn)，杜絕散熱器片爆裂事故的發(fā)生，減少經(jīng)濟(jì)損失，利國(guó)利民。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　
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