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工业燃煤锅炉事故应急响应技术预案泰安市特种设备检验研究院2事故特征或现象炉膛爆炸时伴有巨大响声,炉膛烟气侧压力突然升高,并将防爆门冲开,向外喷出火焰和烟尘,可造成水冷壁、刚性梁及炉顶、炉墙的破坏,严重时可造成锅炉整体坍塌完全损坏3事故后果或危害可能造成水冷壁、刚性梁及炉顶、炉墙破坏,喷出的火焰和烟尘可能会伤及周围人员对水管锅炉的砌筑炉膛,炉膛爆炸可使炉墙塌垮或开裂,锅炉水冷壁等受压部件变形移位甚至破裂,围绕炉膛设置的构架、楼梯、平台变形或损坏,常造成人员伤亡4原因分析
①在锅炉点火前,因阀门关闭不严或泄漏、操作失误、一次点火失败等情况,使燃料进入炉膛,而又未对炉膛进行吹扫或吹扫时间不够,在炉膛内留存有可燃物与空气的混合物,且浓度达到爆炸范围,点火即发生炉膛爆炸
②由于燃烧设备、控制系统设计制造缺陷或性能不佳,导致锅炉燃烧不良,在炉膛中未燃尽的可燃物聚积在炉膛、烟道的某些死角部位,与空气形成燃爆性混合物,被加热或引燃,造成爆炸
③由于燃烧调整不当,配风不合理,导致可燃物进入烟道;炉膛负压过大,将未燃尽的可燃物抽入烟道;返料装置堵灰使分离器效率下降,致使未燃尽颗粒填接进入烟道,与空气形成燃爆性混合,且浓度达到爆炸范围,造成爆炸
④由于循环流化床锅炉返料器堵塞,当细灰积累到一定时,容易导致大量含有20%左右碳的细灰在短时间内进入炉膛,在返料风的作用下,与空气快速混合充满炉膛,在炉内高温环境下极易发生爆燃
⑤设计上缺乏可靠的点火装置及可靠的熄火保护装置及连锁、报警和跳闸系统,炉膛及刚性梁结构抗爆能力差
3.
2.8热水锅炉锅水汽化1定义指热水锅炉锅水全部或局部超温汽化的事故2事故特征或现象
①锅炉内有水冲击响声,管道发生震动
②锅水温度急剧上升,超温报警器发出超温信号
③锅炉压力突然升高,安全阀启动、排出蒸汽,从膨胀水箱内冒出水和蒸汽
④循环系统管道内发生水冲击等3事故后果或危害锅水汽化事故对热水锅炉和循环系统的安全运行威胁很大,通常会造成热水锅炉内和循环系统管道内水冲击,产生很大的响声和剧烈的震动,甚至引起建筑物震动,严重时会引起锅炉爆炸4原因分析
①热水锅炉发生循环中断事故后,处理不当
②突然停电停泵,或循环泵发生故障
③热水锅炉或循环系统严重泄漏,或恒压装置发生故障,造成锅炉内的压力突然下降
④司炉工操作失误,例如强制循环热水系统,在启动时,先将锅炉点火,后开启循环泵;在停炉时,先停止循环泵,后停止锅炉运行或锅炉内的燃料和蓄热量没有全部散发尽,急于停止循环泵运行等错误的操作
⑤温度表、压力表失灵,造成误判断
⑥锅炉结构不合理或燃烧工况不良,造成锅炉各并联管路热偏差过大或锅水流量分配不均,产生局部过热汽化
⑦锅炉部分管子内积存水垢或杂物,使锅炉局部水循环遭到破坏4预防机制
4.1预防机制的基本要求企业应建立预防和控制锅炉事故发生的管理制度,主要包括但不限于〉1工业燃煤锅炉安全管理制度和岗位安全责任制度;2专门机构或者设专兼职人员;3定期分析工业燃煤锅炉安全状况,完善事故应急预案;4使用登记、定期检验制度;5企业日常检查制度;6消除事故隐患制度;7作业人员培训考核、持证上岗制度;8XXX锅炉安全状况的定期报告制度
4.2工业燃煤锅炉常见事故的预防措施
4.
2.1锅炉爆炸的预防措施为了杜绝锅炉发生爆炸事故,除了要对锅炉正确设计和选材,确保制造和安装质量,以及进行定期检验,保持设备完好外,在运行中还要特别做好以下几项工作1防止超压
①保持锅炉负荷稳定,防止骤然降低负荷,导致汽压上升
②防止安全阀失效,定期做自动排汽或人工排汽试验,并按时校验
③定期校核压力表2防止过热
①防止缺水每班冲洗水位表,检查所显示的水位是否正确定期清理旋塞及连通管,防止堵塞定期维护检查水位警报器或超温警报设备,保持灵敏可靠严密监视水位,万一发生严重缺水,绝对禁止向锅炉内进水
②防止积垢正确使用水处理设备保持锅水质量符合标准认真进行表面排污和定期排污操作定期清除水垢
③防止火焰短路和偏烧注意观察炉体绝热保温层有无局部脱落,导致火焰烟气短路和偏烧受热面局部过热的现象若有此现象应及时停炉检修恢复3防止腐蚀根据锅炉和水质采取有效的水处理和除氧措施,保证给水和锅水质量合格加强停炉保养工作,及时清除烟灰,涂用防锈油漆,保持炉内干燥4防止裂纹和起槽保持燃烧稳定,避免锅炉骤冷骤热;加强对封头管板板边等应力集中部位的检查,一旦发现裂纹和起槽必须及时处理5加强锅炉管理人员应急技术针对性培训,当发生锅炉事故或出现事故征兆时,能够及时采取正确的措施进行有效处理
2.2爆管的预防措施1检修时及时修复管子的缺陷2做好水处理工作保证锅炉使用合格的水质;在运行中坚持炉水化验制度,按规程做好定期排污工作3锅炉运行中,严格执行安全操作规程,严密监视锅筒水位的变化,经常检查、及时发现并立即消除设备出现的故障
2.3缺水的预防措施1运行人员在操作中应加强责任心,严密监视和检查水位计的变化情况,发现水位异常情况时应做出正确判断并及时处理2锅炉检修时,应确保给水装置及各种监视仪表工作性能的安全可靠3运行中,要按规定冲洗水位计
4.
2.4满水的预防措施1运行人员在操作中应加强责任心,严密监视和检查水位计的变化情况,发现水位异常情况时应做出正确判断并及时处理2锅炉检修时,应确保给水装置及各种监视仪表工作性能安全可靠3运行中,要按规定冲洗水位计
4.
2.5汽水共腾的预防措施1经常检查定期排污和连续排污装置,保证按时和有效排污,加强水质监督2避免超负荷运行3并炉时控制锅炉汽压,开启主汽阀门速度不宜过快
4.
2.6超压的预防措施1用汽部门和锅炉房建立有效的沟通机制2加强司炉工培训3安全附件定期校验
4.
2.7炉膛爆炸的预防措施1根据锅炉容量和大小,在锅炉炉膛和烟道的容易爆燃部位装设可靠的炉膛安全保护装置安全联锁保护装置的电源应有可靠保证如防爆门、炉膛火焰和压力检测装置,连锁、报警、跳闸系统及点火程序、熄火程序控制系统,同时尽量提高炉膛及刚性梁的抗爆能力2在锅炉点火前对炉膛进行充分吹扫,开动引风机给锅炉通风5〜10min没有风机的小型锅炉可自然通风5〜10min以清除炉膛及烟道中的可燃物质点火时,应先送风,之后投入点燃火炬最后送入燃料,即以火焰等待燃料,而不能先输入燃料再点火一次点火失败,需要重新点燃时,必须重新通风吹扫,再按点火步骤进行点燃3锅炉运行时,控制和联锁保护装置不得任意停用装设了联锁保护装置的锅炉,运行人员仍须对燃烧状况和仪表附件严加监控在锅炉运行中发现炉膛熄火,应立即切断对炉膛的燃料供应待对炉膛进行通风吹扫后,再行点火若发现燃烧不良,应充分重视,分析原因,改进燃烧设备或运行措施,完善燃烧,以防在炉膛及烟道内积存可燃物4锅炉正常停炉、压火及紧急停炉时,一定要先停止给煤当炉床温度趋向稳定或稍有下降趋势时,再停送风机如后床或料斗内煤量太多,产生大量可燃性气体及干燥的煤粉,应关闭供煤闸板,减弱燃烧,依次停止鼓风,当燃烧停止后继续保持引风,待排除可燃性气体及干燥的煤粉后,方可关闭引风5对于循环流化床锅炉,发现烟温不正常升高时,应加强燃烧调整,使风煤比调整到合适的范围内;若是由于返料装置堵灰造成的应立即将返料装置内的堵灰放净;若烟道内可燃物再燃烧使排烟温度超过30rc以上,应立即压火处理,严密关闭各人行孔门和挡板,禁止通风,然后在烟道内投入灭火装置或用蒸汽进行灭火,当排烟温度恢复正常时可再稳定一段时间,然后再打开人行孔检查、确认烟道内无火源并经引风机通风约15min后方可启动锅炉
2.8热水锅炉锅水汽化的预防措施1锅炉应有备用电源,或者有由内燃机带动的备用循环水泵2加强热力系统检查,避免泄漏3加强司炉工培训,提高操作和运行水平5应急技术和现场处置措施1使用判断事故灾害扩展趋势所必需的检测技术和装备2使用实施控制事故发展所必需的装备与资源必要的防毒器材、堵漏器材、灭火器材、应急设备或工具等应急物资应当放置在便于取用的位置,该位置应当有明显标志平时应当有专人进行维护应急人员采用的具体应急技术应急人员采用的具体应急技术如承压设备封堵爆口、危险区域隔离等应重点突出什么人、在什么位置、在什么时机、干什么、用什么装备或手段、如何干应急技术采用后的效果判定根据应急现场的事故状况反馈,当事态发展控制不利,应确定信息报告方式,请求上级增援和支持,启动上一级应急方案针对工业燃煤锅炉常见事故的处理措施
5.1锅炉爆炸处理措施按照预案的要求报告,启动应急预案,疏散周围人员一般锅炉爆炸后果严重,常伴随建筑物倒塌等,应在保证应急抢险人员安全的前提下,立即组织抢救遇险人员,注意断水、断电,关闭各系统阀门,相关承压设备注意减压,防止因锅炉停运造成的系统工艺性的次生灾害
5.2爆管处理措施确定爆管事故发生后,应紧急停炉,尽快停止燃料供应,减少锅炉过热程度引风机必须继续运行,待排尽炉烟和蒸汽后方可停止,以降低炉膛温度如有数台锅炉并列供汽,应将故障锅炉与其他锅炉、蒸汽母管、共用烟道等有效隔断具备条件后,进行检修
5.3缺水处理措施1先校对各水位表所指示的水位,正确判断是否缺水在无法确定缺水还是满水时,可开启水位表放水旋塞,若无锅水流出,表明是缺水事故2按照以下程序进行“叫水”先开启水位表放水旋塞,再关闭汽连接管旋塞,然后缓慢关闭放水旋塞,观察水位表内是否有水位出现此时,水位表的上部没有压力,只要水位不低于水连管孔,借助锅筒内的汽压就能将水位表内的水位升高,以至能够看到,表明是轻微缺水如果经过“叫水”水位表内仍无水位出现,表明是严重缺水必须注意,“叫水法”不适用于水位表的水连管孔口低于最高火界的卧式锅炉,因为即使“叫”出了水,锅炉内的实际水位仍在最高火界以下,这是非常危险的3锅炉轻微缺水时,应减少燃料和送风,减弱燃烧,并且缓慢地向锅炉进水同时要迅速查明缺水的原因例如,给水管、炉管、省煤器管是否漏水或阀门是否开错等待水位逐渐恢复到最低安全水位线以上后,再增加燃料和送风,恢复正常燃烧锅炉严重缺水,以及一时无法区分是否缺水,必须紧急停炉
5.
5.4满水处理措施1首先对照各水位表计的指示值,并冲洗锅筒水位计,确定表计指示值的准确性当看不见水位时应开启水位表放水旋塞,若有锅水流出,表明是满水事故,否则便是缺水事故当确认锅炉发生满水时,可将给水调节由自动改为手动操作,同时关小给水调节阀,减少给水量,必要时关闭给水阀若手动给水调节仍无效时,可能是调节阀失灵,此时可暂时用给水切断阀进行调节,也可切换到备用给水管道向锅炉供水2如果是轻微满水,应关小鼓风机和引风机的调节门,使燃烧减弱停止给水,同时开启锅炉的排污阀门或事故排水阀门降低锅炉负荷并打开过热器及蒸汽管道的疏水阀根据过热器蒸汽温度的下降情况,关小减温器的冷却水阀门或者停止减温器的运行待水位恢复正常后,关闭各疏水阀门,逐步开大给水调节阀,恢复正常运行3如果是严重满水,应按紧急停炉程序立即熄火,紧急停炉开启排污阀门放水;同时开启蒸汽母管及过热器疏水阀门,迅速疏水应采取有效措施保护锅炉受热面水位正常后,关闭排污阀门和疏水阀门,再生火运行
5.
5.5汽水共腾处理措施1减弱燃烧,减少锅炉蒸发量,并关小主汽阀,降低负荷2完全开启上锅筒的表面排污阀,并适当开启锅炉下部的定期排污阀,同时加强给水,保持正常水位3开启过热器,蒸汽管路和分汽缸上的疏水阀门4在锅炉水质未改善前,严禁增大锅炉负荷事故消除后,应及时冲洗水位表
5.
5.6超压处理措施1保持水位表内水位正常的前提下,加大给水,同时进行排污以降低锅水温度2减弱燃烧3如果安全阀不能自动排气时,可以人工启动安全阀排气,或者打开锅炉上的放空阀,使锅炉逐渐降压4锅炉发生超压时,严禁降压速度过快,甚至很快将锅内压力降至零5采取的措施不能有效解决超压问题时,应紧急停炉
5.
5.7炉膛爆炸处理措施1立即切断燃料供应,关闭引风机及送风机和因爆震开启的人孔门、看火孔等,严密关闭烟道、风道挡板然后,仔细检查各项设备,并修复好防爆门2如果炉膛爆炸严重,造成炉墙倒塌,横梁变形,管子弯曲,锅筒移位等,必须立即紧急停炉检修3如果出现完全损坏性的炉膛爆炸,参照锅炉爆炸处理措施
5.8热水锅炉锅水汽化处理措施1突然停电后接通备用电源,或者启用由内燃机带动的备用循环水泵2遇突然停电,又无备用电源,应切断通外管线有条件时,可向锅炉内加自来水,并且通过锅炉出水口的泄放阀缓慢排出,使锅水一面流动,一面降温,直至消除炉内余热为止同时打开炉门和省煤器旁路烟道,使炉内温度迅速降低3当自来水来源无保证,而系统回水能由旁路引入锅炉时,也可将有静压的回水引入,再由泄放阀排出,使锅炉逐渐冷却4当锅水温度急剧上升,出现严重汽化时,应紧急停炉1编制目的2适用范围3危险辨识与灾害后果预测锅炉危险因素辩识工业燃煤锅炉常见事故的特征或现象、后果预测及原因分析4预防机制预防机制的基本要求工业燃煤锅炉常见事故的预防措施应急技术和现场处置措施使用判断事故灾害扩展的趋势所必需的检测技术和装备使用实施控制事故发展所必需的装备、资源应急人员采用的具体应急技术应急技术采用后的效果判定针对工业燃煤锅炉常见事故的处理措施1编制目的为了提升应对工业燃煤锅炉事故的能力,及时控制和消除事故的危害,最大限度地减少事故造成的人员伤亡、财产损失,维护人民生命安全和社会稳定,特制定本预案2适用范围本预案适用于工业燃煤锅炉事故专项应急技术预案3危险辨识与灾害后果预测锅炉危险因素辨识参照GB6441—1986《企业职工伤亡事故分类》对工业燃煤锅炉进行危险因素分类,考虑锅炉正常运行、异常检修和紧急事故状态,涉及的危险、有害因素比较多,主要有锅炉爆炸、火灾、灼烫、机械伤害、物体打击、触电等技术人员开展锅炉事故应急响应应综合考虑这些危险因素对发生事故的灾害后果应进行预测同时,灾害影响的地域范围、人员数量、重要或居民建筑物等因素也应予以考虑工业燃煤锅炉常见事故的特征或现象、后果预测及原因分析
2.1锅炉爆炸1定义锅炉爆炸事故是指锅炉主要受压元件在承压状态下瞬间破裂,使锅炉压力突然降到等于外界大气压力的事故,一般来说,这是锅炉事故中最严重的事故2事故特征或现象爆炸的一瞬间伴着巨响,具有一定压力和相应温度的汽水几乎全部冲出炉外,爆炸时释放的能力使锅炉本体破裂、移位,特别是产生巨大的冲击波,能够摧毁和震坏建筑物、造成严重的破坏和人员伤亡事故后果或危害锅炉爆炸是最严重的锅炉事故,会造成周围建筑物及设备设施损坏、严重的人员伤亡3原因分析
①超压运行压力超过锅炉最高许可工作压力,钢板管应力增高超过强度极限值,不能承受额定压力而破裂出汽口堵塞、安全阀门失效、到额定的压力时不能自动排汽降压、压力表失效等都可引起超压
②过热钢板管的工作温度超过极限值,耐热强度降低超过允许值,不能承受额定压力而破裂这主要是由于严重缺水、受热面水垢太厚、燃烧不均匀导致局部过热等原因而造成的
③腐蚀钢板管内外表面腐蚀减薄,强度显著降低,不能承受额定压力而破裂
④裂纹和起槽在长期运行中频繁启动和停炉,操作不当使锅炉骤冷骤热,或者负荷波动频繁,钢材承受交变应力,产生疲劳裂纹,同时由于腐蚀的综合作用形成起槽开裂和强度下降,强度显著降低,不能承受额定压力而破裂
⑤先天性缺陷例如,设计时采用不合理的角焊结构,强度计算错误,用材不当,制造、安装及修理的施工工艺不好,特别是焊接质量不合格等隐患,在使用中缺陷扩展,不能承受额定压力而破裂,直至发生爆炸
⑥发生超压等锅炉事故时处置不当,导致爆炸事故
2.2爆管1定义爆管指锅炉受热面管子爆破,是锅炉运行中性质严重的事故2事故特征或现象
①水冷壁管或对流管束破裂不严重时,可以听到汽水喷射的响声,严重时会发出明显的爆破响声
②炉膛由负压变为正压,蒸汽和炉烟从炉墙的门孔及漏风处大量喷出
③水位、汽压、排烟温度迅速下降,烟气颜色变白
④给水流量增加,蒸汽流量明显下降
⑤炉内火焰发暗,燃烧不稳定,甚至灭火
⑥炉排上有黑煤堆,灰渣斗内有湿灰,甚至向外流出水汽
⑦引风机负荷增大,电流增高3事故后果或危害一旦发生爆管事故,可能会损坏邻近的管壁,冲塌炉墙,并且在很短的时间造成锅炉严重缺水,使事故扩大4原因分析
①水质不符合标准没有水处理措施或对给水和锅水的水质监督不严,使管子结垢或腐蚀,造成管壁过热,强度降低
②水循环破坏锅炉设计、制造不良,水循环不好;在检修时,管子内部被脱落的水垢堵塞;由于运行操作不当,使管外结焦,受热不均匀,破坏了正常水循环
③机械损伤,管子在安装中受较严重机械损伤,或在运行中被耐火砖或大块焦渣跌落砸坏
④烟灰磨损,处于烟气转弯,短路或被正面冲刷的管子管壁被烟灰长期磨损减薄
⑤吹灰不当吹灰管安装位置不当,使吹灰孔长期正对管子冲刷
⑥材质不合格管材未按规定选用和验收,存在夹渣、分层等缺陷,或者焊接质量低劣,引起破裂
⑦升火速度过快,或者停炉放水过早,冷却过快,管子热胀冷缩不匀,造成焊口破裂
⑧严重缺水时,管子缺水部分过热,强度降低
⑨给水温度低,给水导管位置又不合适时,给水不能与炉水充分混合,而集中进入炉管,使炉管因温度不均匀发生变形,造成胀口处漏水,甚至发生环形裂纹
2.3缺水1定义锅炉运行必须保持正常水位,当水位表中的水位低于最低安全水位时,称为缺水事故2事故特征或现象
①水位低于最低安全水位线,或者看不见水位
②虽有水位,但水位不波动,实际是假水位
③高低水位警报器发出低水位警报讯号
④蒸汽流量大于给水流量但若因炉管或省煤器管破裂造成缺水时,则出现相反现象,即系统给水显示量与实际给水量不符,蒸发量明显降低
⑤过热蒸汽温度急剧上升
⑥严重时可嗅到焦味3事故后果或危害可能引起受热部件超温损坏,严重的缺水事故或对缺水的处置不当是锅炉爆炸的主要原因之一4原因分析
①司炉人员疏忽大意,忽视对水位的监视;不能识别假水位,造成判断错误
②水位表安装位置不合理;汽水连接管堵塞;或冲洗水位表后,汽水旋塞未拧到正常位置,形成虚假水位
③用汽量增加后未加强给水
④给水设备发生故障;给水自动调节器失灵,或水源突然中断停止给水
⑤给水管路设计不合理;并列运行的锅炉相互联系不够,未能及时调整给水
⑥给水管道被污垢堵塞或破裂;给水系统的阀门损坏
⑦排污阀泄漏或忘记关闭
⑧炉管或省煤器管破裂
3.
2.4满水1定义当水位表中的水位超过最高安全水位时,称为满水事故2事故特征或现象
①水位高于最高安全水位红线,或看不见水位
②双色水位计呈全部水相指示颜色
③高低水位报警器发出高水位报警信号
④过热蒸汽温度明显下降
⑤给水流量不正常大于蒸汽流量
⑥严重时蒸汽大量带水,蒸汽含盐量增加,蒸汽管道内发出水锤声,连接法兰处可能向外冒汽滴水3事故后果或危害满水事故可造成锅筒蒸汽空间缩小,促使蒸汽大量带水,造成过热蒸汽温度下降,过热器内积垢,严重时会发生蒸汽管道水击事故4原因分析
①锅炉运行人员操作责任心不强,对水位的监视不严,调整操作不及时或操作有误
②给水装置或者监视表计出现故障,如给水自动调节器失灵,蒸汽、给水流量计或者水位计的表计指示不准确,使运行人员误判断以至误操作
③水位表安装位置不合理;汽、水连管堵塞,形成假水位
④给水管路的压力突然升高,或者备用给水管路截止阀泄漏
3.
2.5汽水共腾1定义锅筒内蒸汽和锅水共同升腾,产生泡沫,汽水界限模糊不清,使蒸汽大量带水的现象,称为汽水共腾事故2事故特征或现象
①水位表内水位剧烈波动,甚至看不清水位
②过热蒸汽温度急速下降
③蒸汽管道内发生水冲击;法兰连接处漏气、漏水
④蒸汽的湿度和含盐量迅速增加3事故后果或危害汽水共腾时水位表内水位剧烈波动,很难监视同时,蒸汽品质急剧恶化,使过热器积垢过热,降低传热效果,严重时会发生爆管事故4原因分析
①锅水质量不合格,有油污或含盐浓度大
②并炉时开启主汽阀过快,或者升火锅炉的汽压高于蒸汽母管内的汽压,使锅筒内蒸汽大量涌出
③严重超负荷运行
④表面排污装置损坏,定期排污间隔时间过长,排污量过少
3.
2.6超压1定义指锅炉在运行中,锅内的压力超过最高允许工作压力而危及锅炉安全运行的事故2事故特征或现象
①汽压急剧上升,超过许可工作压力,安全阀动作
②超压报警仪表动作,发出报警信号
③蒸汽流量减少,蒸汽温度升高3事故后果或危害锅炉超压时,安全阀动作会影响经济性,安全阀不动作时会损坏锅炉受压部件、管道或用热设备,常常是锅炉爆炸的直接原因4原因分析
①用汽设备发生故障而突然停止用汽或用汽量下降时,不能把信息及时反馈到锅炉房内
②司炉工人责任心不强,失职、脱岗或误操作
③安全阀失灵或失调
④压力表指示不正确
⑤超压报警装置失灵
⑥启动锅炉后主汽阀没有打开
⑦锅炉因有缺陷而降压使用时,安全阀排汽截面积没有重新计算而更换安全阀等
3.
2.7炉膛爆炸1定义通常指在锅炉点火期间及运行中炉膛灭火期间,炉膛内和烟道中积存的可燃性混合物瞬间同时爆燃,产生化学爆炸这种爆炸使炉膛烟气侧压力突然升高,超过了设计结构的允许值而造成水冷壁、刚性梁及炉顶、炉墙破坏的现象,也称正压爆炸燃煤锅炉中,循环流化床、煤粉锅炉等炉型易发生此类事故。