堪比“巨型高壓鍋”的球罐，包鋼650m3事故球罐深度拆解

帶著大家大概梳理一下包鋼一650m3飽和水、蒸汽球罐事故。

事故位置

位于包鋼稀土鋼板材廠區的西南角煉鋼事業部，南側緊靠包蘭鐵路。

包鋼廠區事發位置示意

事故前/后對比

事故前（來源：地圖軟件）

事故后（來源：網絡用戶137*****046）

背景資料

事發的飽和水、蒸汽球罐隸屬于包鋼新體系煉鋼工程項目，項目整體投資規模300億元，產品定位為高端稀土板材，終端產品為汽車板。該項目于2012年6月6日開工建設。這套新體系項目要新建3座240噸轉爐工程，主要生產設施有：鐵水倒罐站、3套鐵水脫硫裝置、3座240t轉爐、2座LF鋼包精煉爐、2套RH真空處理裝置。2024年3月25日240噸轉爐正式投產。

包鋼新體系工藝流程示意圖

網絡信息顯示，某公司承接了該新體系中轉爐煉鋼工程（上圖中紅色方框）蒸汽余熱利用項目關鍵性設備——球形蓄能器的設計和集成供貨。該公司作為球罐單體設備總包方，在2013年4月就進場安裝2臺650m3球形蒸汽蓄熱器。

2014年供應2臺650m3球形蒸汽蓄熱器在包鋼集團新體系3×240t轉爐煉鋼廠投用（圖源網絡）

650m3飽和水、蒸汽球罐到底有多大？

事發現場還遺留一個球形設備，疑似為2臺球形蓄熱器之一，而另一臺已經在事故中飛出。通過對比，結合衛星地圖測距數據，遺留球形蓄熱器的直徑約為10米，比左側廠房寬度12米略小一些。

圖源：地圖軟件、網絡用戶137*****046

經查閱作者為設備供應商的期刊文獻發現，此類650m3球形蓄熱器的半徑規格為5.35米，即直徑10.7米。這與上述測圖數據和現場影像資料吻合。

球形蓄熱器的原理和結構

該球形蓄熱器結構如下，簡單說就像一個扣著蓋子的高壓鍋。罐內裝有部分水，有高水位和低水位。當轉爐系統不需要用熱時多余蒸汽就送入球形蓄熱器內存起來，這時球罐內的壓力會增大，蒸汽被壓縮成飽和水。當轉爐繼續用汽時，蒸汽從球罐內釋放出來，這時就跟打開高壓鍋蓋子水會降壓沸騰一樣，球罐內的水也會再次沸騰，從而提供更多的蒸汽供轉爐使用。

我們在設備供應商2014年發表的另一份期刊文獻發現了球形蓄熱器的結構示意圖，當時的名字還叫球形蒸汽蓄能器。

該產品主要應用于蒸汽回收及利用領域，適用于汽源產汽或蒸汽用戶用汽為間斷的情況。在鋼廠回收利用轉爐汽化冷卻余熱蒸汽方面應用居多。在一份2014年的科技成果展示中稱：經國內外科技查新，未有類似產品，該產品填補了國際空白。經中國金屬學會科技鑒定，認為總體達到國際先進水平。第1臺球形蒸汽蓄能器2011年7月在聯峰鋼鐵（張家港）有限公司順利投產，球形蒸汽蓄能器充熱放熱過程平穩，液位、壓力、溫度及蒸汽調節等各項參數運行穩定，達到設計要求。而后又陸續南陽、承鋼、津西、凌源、粵裕豐、內蒙古德晟、新撫鋼等多個鋼廠投入應用。

包鋼使用的球形蓄熱器

網絡信息顯示設備供應商在2010年即申請了國家發明專利和實用新型專利。

該專利當時稱為蒸汽儲能罐，對于大家關心的泄壓裝置，也有清晰的工作原理描述，其中8是主動泄壓閥，9是被動泄壓閥。具體如下：

[0025]如上所述,熱量以水為載體存儲在罐體1中,但隨著罐體1中熱量的上升,內部壓力將增大,所以控制罐體內部壓力也是安全生產的保證。本實施例中罐體頂部設置有主動泄壓閥8和/或被動泄壓閥9,當球形罐體1內的壓力超過安全值時,操作人員可以打開主動泄壓閥8,以調節球形罐體1內的壓力。當球形罐體1內部壓力超過安全范圍,而操作人員沒有及時開啟主動泄壓閥8時,被動泄壓閥9,如全開啟式安全閥會自動開啟,用以維持球形罐體1內的壓力安全。
[0026] 由于主動泄壓閥8安裝在罐體1的頂端,所以操作人員要開啟主動泄壓閥8必須登到罐體1上,本實施例中罐體1沿外圓周的一側還設置有通向罐體1頂端的梯子10,而且在罐體1的頂端還設置有操作平臺11供操作員維修操作,這樣通過梯子10,操作員登到罐體1的頂端進行相應的作業。

上圖中11是操作平臺，罐頂除了泄壓裝置，其它凸起狀設施是什么？參考設備供應商撰寫的早期文獻，應該是儀表測量裝置，估計是液位、壓力、溫度等儀表。

結語

本文僅作科學探討使用，不替代專業事故調查報告的法律效力。