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1事故經過及現象四川威遠鋼鐵有限公司動力廠制氧車間根據川威集團中修計劃,在2007年1月24日15∶15召開了10000m3/h空分設備冷箱扒珠光砂的準備會。隨后進行了扒砂前的準備工作:拆除噴射蒸發器到排液總管之間的管道(便于扒砂);頂部人孔全部大開;15m平臺的人孔緊固好并關閉珠
一、事故經過
1996年7月18日,哈爾濱氣化廠空分分廠當班人員聽到一聲悶響,接著主冷凝器(以下簡稱“主冷”)液位全無、下塔液位上升,氧、氮不合格,現場有少量珠光砂從冷箱里泄了出來。斷定為主冷爆炸。后經主冷生產廠家切開主冷發現上塔塔板全部變形,主冷四個單元中有一個單元局部燒熔,爆炸切口有碳黑,另一個單元發生輕微爆炸,下塔有一塊塔板變形。
二、有關情況
該套空分設備1993年投入生產,產量和純度都達到要求。該套設備是采用全低壓板式換熱器凈化流程,沒液空、液氧吸附器。爆炸前工藝指標未發現異常,主冷液位控制在2500~2900mm,主冷處于全浸操作,當時氣相色譜分析儀帶病運行,每周分析1次。造氣、凈化、甲醇三個分廠距離空分較近,化驗分析碳氫化合物超標3倍多,有乙炔出現。
三、事故分析
1.空氣污染
空氣分廠與造氣、甲醇、凈化分廠較近,這三個分廠不正常排放對空分生產造成了威脅。主冷液氧中碳氫化合物超標時有發生。在爆炸前幾天風向和氣壓都對空分生產不利,造成原料空氣碳氫化合物含量上升。
2.碳氫化合物在主冷中積累
碳氫化合物經過液空吸附器和液氧吸附器吸附后,部分被排除,另一部分在液氧中積聚,使其在液氧中濃度升高。乙炔在液氧中局部濃縮而析出危險的固體乙炔,吸附器倒換周期長,液氧泵時開時停,導致碳氫化合物不能被及時排出,又未采取大量排液手段,導致超標。
3.操作不當
在吸附器操作過程中,不按規程精心操作導致硅膠破碎,致使硅膠粉末進入主冷。
4.液氧中硅膠和二氧化碳顆粒隨液體運動產生靜電,是乙炔起爆的點火源。
四、教訓和建議
1.空分設備吸風口應該遠離碳氫化合物雜質散發源,加強對空氣監測。
2.防止硅膠和二氧化碳進入分餾塔,加強操作管理,縮短吸附器倒換周期,液氧泵24小時運行,增大膨脹量集中排放大量液氧。
3.空分設備運行12個月,停車全面加溫,徹底清除碳氫化合物和油脂。
4.對設備進行及時維護修理,防止帶病運行。
5.加強分析管理,嚴格控制碳氫化合物不超標。
上塔液懸明顯的象征是液氧液面波動很厲害,而且是無法控制的。液懸初期氧液面大幅度地下降后又迅速上升。氧氣純度無法調整,也是隨著氧液面的波動而大幅度的波動。氧液面下降時,氧純度明顯升高;氧液面突然上升時,氧純度很快下降。這種反復的過程根據液懸的不同程度而呈周期性地變化。
小型設備的上塔產生液懸時,熱交換器后的高壓空氣溫度會出現自動下降的現象,高壓、中壓壓力也隨之下降。此時,下塔液空純度無法調整至標準,液氮的純度可以達到標準。如果想采取開大液氮節流閥的辦法來提高液空純度,其結果只能使液氮的純度變壞。若關小液空節流閥,只能引起液空液面的上升。低壓加溫閥會出現結霜的現象。
大型空分設備液懸時,明顯地反映在上塔中部的阻力上。液氧液面隨著阻力的上升而下降,上塔壓力隨著阻力的上升而升高。下塔的壓力隨著氧液面的下降而上升,進塔的空氣量隨下塔壓力的升高而減少。氧純度隨著氧液面的下降而升高,氮純度隨著氧純度的升高而降低。膨脹后的壓力隨上塔壓力的上升而升高。此時,打開自動閥箱吹除閥(走污氮時)會吹出液體。當上塔的中部阻力突然下降時,液氧液面激升,上、下塔壓力開始下降,進塔空氣流量增大,氧純度下降。間隔一段時間又重復上述現象。總之,上塔液懸時,上塔的阻力,蓄冷器冷端溫度,氧、氮純度和上、下塔壓力顯得極不穩定,切換器恢復緩慢。
當下塔產生液懸時,最有說服力的象征是液氮純度無法調整至標準值,有時甚至高于液空中含氧量。采取關小液氮節流閥來提高液氮純度的辦法是無效的,只能引起中壓壓力升高,增加下塔壓力和液空液面的波動幅度。此時,打開氖氦吹除閥會出現液體,小型制氧機的中壓加溫閥會有結霜現象。
液空純度很不穩定,波動很大,有時高于標準;有時甚至低于空氣中的含氧量。液空液面波動也很大。
大型設備的下塔裝有阻力計。當下塔發生液懸時,首先下塔阻力明顯地增加,液空液面逐漸下降到零。當阻力增大到一定的程度時,突然下降,此時液空液面激增。隨后,下塔阻力開始上升,又重復上述過程。與此同時,下塔的壓力和進塔空氣流量波動也很大。
下塔液懸時,氧氣純度有可能提高至標準值,但產量加不大。氮氣的純度始終無法提高至標準值,液氧液面和低壓壓力顯得不穩定。