【摘要】95℃/70℃熱水采暖系統，采用間歇直接供熱時，當停爐、停泵后，由于爐膛高溫，容易使爐水汽化，爐中的蒸汽進入采暖系統，形成“水擊”，使散熱器片爆裂，造成人身傷害及不可估量的經濟損失。提出應對措施，杜絕散熱器片爆裂事故的發生，減少經濟損失。
　　【關鍵詞】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的思考
　　每年冬季，采暖運行中頻繁發生散熱器片爆裂事故，住戶內“水漫金山”，人身受到傷害，經濟蒙受損失，影響正常供暖。（注：本文不包括散熱器凍裂事故。）
　　據報道，事故多發生在住宅內，爆裂的散熱器片大部分為鑄鐵長翼大60散熱器片，柱型較少。根據調查，以前住宅中約70%安裝了鑄鐵長翼大60散熱器片。
　　從設計角度看，現在七層住宅，其建筑高度小于20米，采暖熱水循環水泵揚程為三十幾米，小于0.4MPa。可以滿足鑄鐵長翼大60散熱器片的工況要求。
　　根據水泵性能曲線，我們可以知道當水泵的出水量不變時，其揚程也不變，不存在水泵增壓問題；而鑄鐵長翼大60散熱器片其工作壓力為0.4MPa，均在廠內進行0.6MPa（即1.5倍工作壓力）水壓試驗合格后出廠，應該說不存在散熱器質量問題。況且在熱水采暖系統中設計了膨脹水箱、全自動膨脹穩壓設備或補水變頻泵定壓等措施，同時還設計了安全閥、電磁閥等泄壓裝置，可謂是又安全又保險啊！
　　既不存在水泵增壓，也不涉及散熱器質量問題，那么是什么原因導致散熱器片爆裂的呢？
　　二、 事故調查
　　從事故調查中得知：
　　1.散熱器片爆裂多半是發生在間歇供熱的早晨或晚上的供熱開始時段。
　　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，甚至個別鍋爐房司爐工將門鎖上，形成無人管理狀態。
　　3.發生事故時，居室內采暖系統發出哐！哐！強烈水擊聲，采暖管劇烈抖動，同時聞到燒焦的氣味。
　　4.在調查中發現，有的在一棟樓內上下樓層的散熱器均發生爆裂，甚至有的采暖管接頭被爆開。
　　5.我在本單位也曾目睹過類似事故的慘狀：室內水汽彌漫，鑄鐵長翼大60散熱器片被炸掉了一面，家具、電器設備、棉被都泡在水中……據司爐工反映，這次事故當天鍋爐壓火的煤又燃燒過。
　　三、 散熱器爆裂原因
　　根據調查情況及切身體驗，從系統中強烈的水擊聲及聞到燒焦的氣味來判斷，足以認定熱水采暖鍋爐產汽是造成散熱器片爆裂的罪魁禍首。
　　在工廠蒸汽系統中常因發生“水擊”現象（俗稱水錘現象），把閥門擊碎、把蒸汽管線抻斷。
　　在熱水采暖系統中發生“水擊”現象，是因為鍋爐內產生蒸汽，隨著循環水泵的啟動，水泵的推力將鍋爐中的蒸汽打進采暖系統造成“水錘”、“氣錘”現象。即采暖系統中呈現出：水→水泵→水→蒸汽→水的狀態，也就是說循環水泵抽系統回水打進鍋爐內，是回水依靠0.3MPa以上水泵揚程將鍋爐內蒸汽強行送入采暖系統，形成蒸汽推著水而發生強烈的“水錘”現象。
　　除“水錘”外，還有0.3MPa以上壓力（水泵給力）的蒸汽進入采暖系統，也可稱為“氣錘”吧，那么蒸汽的壓力遠遠超過了低壓蒸汽采暖系統允許壓力值（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中，與鑄鐵長翼大60散熱器連接的DN25焊接鋼管受到的水錘作用為例，根據流體力學“水錘”公式進行計算：
　　水錘波傳播速度公式：
　　C=C0/[1+εd/(Eδ)]0.5（1）
　　水錘的壓強增量公式：
　　ΔP=ρCV0，（2）
　　以管內流速為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增量為0.98MPa，此壓力值是鑄鐵長翼大60散熱器工作壓力的兩倍之多。超過其試驗壓力0.38MPa。而在發生事故時，管道內水的流速將遠遠大于0.7m/s，那么實際的水錘的壓強增量將遠遠大于0.98MPa。在熱水采暖系統中，散熱器片的承壓相對來說最低，所以散熱器片首先遭到破壞。這時會有人提出疑問，既然系統中設置了那么多安全設施，那怎么還會發生散熱器片爆裂事故呢？筆者認為，系統中設計的膨脹水箱或穩壓罐，在系統正常循環中起到容納膨脹水，釋放壓力的作用，這種設備是設在循環水泵的吸入管段上，對于鍋爐之出口供熱管段上由蒸汽造成的水錘已經把散熱器片擊碎了，壓力即被泄掉，這時，膨脹水箱或穩壓罐就發揮不了作用了。
　　為什么鑄鐵長翼大60散熱器片爆裂的居多呢？一方面是因為以前的住宅中，普遍采用鑄鐵長翼大60散熱器片；另一方面是因為鑄鐵長翼大60散熱器片本身容積大、承壓低，并不是產品質量不合格，而是水錘的壓力增量值遠遠超過鑄鐵長翼大60散熱器承受壓力極限，所以鑄鐵長翼大60散熱器被水錘擊爆。由于柱型散熱器片內腔容積小，本身承壓高，就好于鑄鐵長翼大60散熱器片。
　　熱水鍋爐為什么能產生蒸汽呢？熱水鍋爐產生蒸汽，其主要原因是由于間歇直接供熱的鍋爐停爐后壓火不當，壓火后煤層復燃，司爐工沒有及時發現。停泵后靜止的爐水繼續升溫，當水溫升高超過該鍋爐壓力下水的汽化溫度，水就被汽化了。
　　具體講，現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，由于采暖系統丟水，這些鍋爐壓力經常處在0.1MPa左右，甚至還要低些。根據飽和壓力與水溫對應關系（見表1），鍋爐上鍋筒壓力0.1～0.17MPa，也就是當爐水溫度超過120～129℃時，爐水就汽化了。
　　表1飽和壓力與水溫對應關系
　　　從事暖通專業的同志們知道，為防止熱水汽化，110℃/70℃高溫水是采用超過0.4MPa以上氮氣加壓定壓的，而現行的95℃/70℃熱水采暖系統采用間歇供熱方式，爐水就存在汽化的可能性。
　　目前運行的熱水采暖鍋爐，不具備識別產汽的功能，在鍋爐安全閥沒動作、壓力表升壓不明顯時，產汽不易被發現，何況一般司爐工頭腦中沒有鍋爐產汽意識，即便發現鍋爐壓火煤又復燃了，也無法將爐中的蒸汽排出去，所以一些間歇供熱鍋爐，在早晚供熱時很容易發生散熱器爆裂事故。
　　現階段設計中正逐步限制或淘汰鑄鐵長翼大60散熱器片。但是在2000年以前用于樓房中的鑄鐵長翼大60散熱器片還要與建筑共存長達50年之久，尚需保證它的安全使用。
　　現在東北三省除熱電廠及大型鍋爐集中連續供熱外，尚有幾萬臺小型鍋爐繼續維持間歇供熱狀態，仍存在事故隱患。筆者深感問題嚴峻、責任重大，有義務通過媒體告知世人。尤其是負責供熱的部門和司爐人員，對此更應引起高度重視。
　　為防止散熱器片及其配管、零件不遭破壞，當務之急是針對怎樣防止爐水汽化，以及一旦汽化又該如何處置，拿出切實可行的辦法。
　　四、 避免散熱器片爆裂的措施
　　筆者對怎樣防止爐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，水泵繼續運轉2～3個小時，把爐水溫度降下來。
　　（二）、鍋爐停爐應關閉鼓、引風機，關閉煙檔（關閉引風機蝶閥）。
　　（三）、鍋爐壓火的煤層應均勻，并將火全部覆蓋，側爐門敞開，降低爐膛溫度。
　　（四）、對一天僅供兩遍熱的，從早八點至晚四點，停爐近八個小時，應經常檢查壓火情況，發現復燃應及時采取重壓處理，保持爐膛低溫。
　　（五）、夜間停爐時間較長，應經常檢查壓火情況，半夜時再開啟循環泵進行循環。
　　（六）、在以往設計中，溫度計設在分水器（集水器）上及連接除污器的管段上，在運行時顯示供回水溫度，但在停爐、停泵后就無法顯示鍋爐中的真實水溫。
　　筆者建議應在鍋爐總出水干管上增設溫度計（0～150℃），宜設壓力式溫度計，并將表頭引至便于觀察處（見附圖）。根據此溫度計可以準確知道鍋爐是否產汽。
　　（七）、如果是間歇供暖，應在鍋爐總出水干管上增設一根DN40排汽管，并在排汽管上加設兩個同徑的截止閥（見附圖），閥1常開啟，閥2常關閉。此管可將爐內蒸汽排出。
　　（八）、在每個班供熱前，如發現溫度計超過100℃時，應開啟排汽閥將汽排盡后再加開泵啟爐。
　　（九）、遇到突然停電時，按停爐壓火程序操作，必要時進行排汽。
　　（十）、今后設計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爆裂了。
　　（十一）、提高司爐工科學司爐水平，增強熱水鍋爐產汽意識，在防止鍋爐產汽及鍋爐產汽后應有妥善處理應對能力。
　　按上述內容操作就能確保安全運轉，杜絕散熱器片爆裂事故的發生，減少經濟損失，利國利民。
　　
　　參考文獻：
　　
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