堪比“巨型高压锅”的球罐，包钢650m³事故球罐深度拆解

带着大家大概梳理一下包钢一650m³饱和水、蒸汽球罐事故。

事故位置

位于包钢稀土钢板材厂区的西南角炼钢事业部，南侧紧靠包兰铁路。

包钢厂区事发位置示意

事故前/后对比

事故前（来源：地图软件）

事故后（来源：网络用户137*****046）

背景资料

事发的饱和水、蒸汽球罐隶属于包钢新体系炼钢工程项目，项目整体投资规模300亿元，产品定位为高端稀土板材，终端产品为汽车板。该项目于2012年6月6日开工建设。这套新体系项目要新建3座240吨转炉工程，主要生产设施有：铁水倒罐站、3套铁水脱硫装置、3座240t转炉、2座LF钢包精炼炉、2套RH真空处理装置。2024年3月25日240吨转炉正式投产。

包钢新体系工艺流程示意图

网络信息显示，某公司承接了该新体系中转炉炼钢工程（上图中红色方框）蒸汽余热利用项目关键性设备——球形蓄能器的设计和集成供货。该公司作为球罐单体设备总包方，在2013年4月就进场安装2台650m³球形蒸汽蓄热器。

2014年供应2台650m³球形蒸汽蓄热器在包钢集团新体系3×240t转炉炼钢厂投用（图源网络）

650m³饱和水、蒸汽球罐到底有多大？

事发现场还遗留一个球形设备，疑似为2台球形蓄热器之一，而另一台已经在事故中飞出。通过对比，结合卫星地图测距数据，遗留球形蓄热器的直径约为10米，比左侧厂房宽度12米略小一些。

图源：地图软件、网络用户137*****046

经查阅作者为设备供应商的期刊文献发现，此类650m³球形蓄热器的半径规格为5.35米，即直径10.7米。这与上述测图数据和现场影像资料吻合。

球形蓄热器的原理和结构

该球形蓄热器结构如下，简单说就像一个扣着盖子的高压锅。罐内装有部分水，有高水位和低水位。当转炉系统不需要用热时多余蒸汽就送入球形蓄热器内存起来，这时球罐内的压力会增大，蒸汽被压缩成饱和水。当转炉继续用汽时，蒸汽从球罐内释放出来，这时就跟打开高压锅盖子水会降压沸腾一样，球罐内的水也会再次沸腾，从而提供更多的蒸汽供转炉使用。

我们在设备供应商2014年发表的另一份期刊文献发现了球形蓄热器的结构示意图，当时的名字还叫球形蒸汽蓄能器。

该产品主要应用于蒸汽回收及利用领域，适用于汽源产汽或蒸汽用户用汽为间断的情况。在钢厂回收利用转炉汽化冷却余热蒸汽方面应用居多。在一份2014年的科技成果展示中称：经国内外科技查新，未有类似产品，该产品填补了国际空白。经中国金属学会科技鉴定，认为总体达到国际先进水平。第1台球形蒸汽蓄能器2011年7月在联峰钢铁（张家港）有限公司顺利投产，球形蒸汽蓄能器充热放热过程平稳，液位、压力、温度及蒸汽调节等各项参数运行稳定，达到设计要求。而后又陆续南阳、承钢、津西、凌源、粤裕丰、内蒙古德晟、新抚钢等多个钢厂投入应用。

包钢使用的球形蓄热器

网络信息显示设备供应商在2010年即申请了国家发明专利和实用新型专利。

该专利当时称为蒸汽储能罐，对于大家关心的泄压装置，也有清晰的工作原理描述，其中8是主动泄压阀，9是被动泄压阀。具体如下：

[0025]如上所述,热量以水为载体存储在罐体1中,但随着罐体1中热量的上升,内部压力将增大,所以控制罐体内部压力也是安全生产的保证。本实施例中罐体顶部设置有主动泄压阀8和/或被动泄压阀9,当球形罐体1内的压力超过安全值时,操作人员可以打开主动泄压阀8,以调节球形罐体1内的压力。当球形罐体1内部压力超过安全范围,而操作人员没有及时开启主动泄压阀8时,被动泄压阀9,如全开启式安全阀会自动开启,用以维持球形罐体1内的压力安全。
[0026] 由于主动泄压阀8安装在罐体1的顶端,所以操作人员要开启主动泄压阀8必须登到罐体1上,本实施例中罐体1沿外圆周的一侧还设置有通向罐体1顶端的梯子10,而且在罐体1的顶端还设置有操作平台11供操作员维修操作,这样通过梯子10,操作员登到罐体1的顶端进行相应的作业。

上图中11是操作平台，罐顶除了泄压装置，其它凸起状设施是什么？参考设备供应商撰写的早期文献，应该是仪表测量装置，估计是液位、压力、温度等仪表。

结语

本文仅作科学探讨使用，不替代专业事故调查报告的法律效力。