某空分装置氧气放空阀及放空管线爆炸事故分析
【简要经过】
2010年11月1日,事发前3号空分装置冷箱高压液氧A泵正在运行;B泵检修后试运行,准备投备用。22:59,高压液氧B泵在预冷泵时发现密封气压差显示故障,现场检查泵密封气系统及机械盘车均未发现问题,判定差压变送器故障,值班人员通知仪控人员处理缺陷。
23:51,运行中的高压液氧A泵密封气压差低于0KPa,联锁动作,高压液氧A泵停运。此时3号空分装置冷箱高压氧气送出管线上阀门状态:送出阀PV3-102开度100%,氧气放空阀PV3-109开度55%。氧气送出管线压力显示4730KPa, 氧气送出管线流量显示52094Nm3/h。
值班人员马XX到现场检查高压液氧A泵状况,23:54:43,在到达3号空分装置高压液氧泵箱附近时,发现氧气防爆间有火光,立即通知本班班长,并通知消防、调度、应急等部门。班长宣布紧急启动氧管线爆燃现场处置方案,并现场组织本班人员灭火,同时安排岗位人员关闭氧气送出阀PV3-102,开大去消音塔氮气阀PV3-110至25%以上,给氧气防爆间充氮气灭火。关闭高压氧气去气化装置的HV370003a/b切断阀,及时打开3号氧气缓冲罐底部排淋阀泄压,工艺人员迅速隔离了3号空分氧气系统。
11月2日0:05,3号氧气防爆间的明火扑灭。
本次火灾导致氧气放空阀PV3-109损坏,Φ8英寸铜质阻尼孔板烧毁。
【原因分析】
1、高压液氧A泵停运导致氧气缓冲罐及氧管线内高压氧气向放空阀PV3-109倒流。氧气气流高速通过放空阀阀芯,因摩擦过热或静电导致燃爆,是事故的直接原因。
2、#3空分氧管线设有氧气缓冲罐,但是杭氧公司在设计时,未考虑到液氧泵停运时,氧气缓冲罐的氧气有可能向氧气放空阀PV3-109和氧气送出阀PV3-102倒流,在设计上虽然设计了止回阀,但设计位置错误,本应设计在氧气送出阀PV3-102之后,但实际设计在界区氧气送出阀PV3-120之后,是导致事故的主要原因。
【防范措施】
1.联锁系统是实现装置本质安全的一个重要组成部分,应对装置的安全起到本质安全保护作用,但杭氧公司在本质安全上针对联锁设计考虑不全面,高压液氧泵故障或误动的条件下,氧气放空阀应限定开启速度,确保安全生产。
2.空分分厂要认真汲取事故教训,做到举一反三排查隐患,要进一步查找和完善紧急状况下安全技术处置措施,加强应急处置演练。
3.空分分厂生产技术专业人员要强化工程设计、施工与生产实际的衔接,改善氧气排空管线的配置,增加排空阀直管段有效长度,减小气体对阀门的冲击。
【事故图片】
分子筛吸附剂对水、二氧化碳及碳氢化合物的吸附是物理吸附,吸附剂表面存在大量柱状真型小孔,根据小孔直径的不同,在低温状态下对吸附组分的分子链长短,其吸附效率也不相同。分子筛纯化系统净化效果的好坏,直接影响到空分装置的运行,对相同的设备,如果操作不当,也可能影响净化效果,降低生产效率。所以说,只有保证纯化系统运行的稳定,才能保证整个空分系统的正常运转。
带水事故一,预冷系统`冷却泵、冷冻泵循环水量太大,造成空冷塔布水器处理水量超限,即布水器液面太高淹没气体通道,水以气液夹带进入分子筛吸附器。特点:带水快,一般几分钟就有大量水带入,由于水量大使分子筛表面粉化,强度降低,分子筛微孔大量堵塞,吸附容量减小。靠再生已无法使分子筛吸吸附效率达出厂标准。须更换工作中的一罐分子筛。
带水事故二,循环水加药不当造成低温结晶,结晶体堵塞布水器水通道 、空冷塔水冷塔填等,空冷塔冷却水流不下来,漫过空冷塔气体管道,水逐渐以气液夹带进入分子筛吸附器。结果和带水事故一基本相同。
带水事故三,空冷塔下部液面计失灵(大部分出在液面计正压管