义马气化厂爆炸事故或因空分系统超压所致,如何保障空分过程的安全?

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义马气化厂爆炸事故或因空分系统超压所致,如何保障空分过程的安全?

2024-07-03 05:05| 来源: 网络整理| 查看: 265

△航拍爆炸事故现场,厂区建筑仅剩框架

上图为爆炸后的义马气化厂,下图为爆炸前的义马气化厂

根据媒体报道,中国石化工程建设公司副总工曹坚分析,空气分离车间主要用于分离氧气和氮气,其特点是使用深冷分离方法,需在-150℃下操作。该装置总体比较安全,即使发生爆炸也不会对环境造成严重污染。

曹坚认为,本次爆炸可能是压力容器安全泄放失控导致超压,“温度高了,液体变成气体,液氧液氮变成气体后膨胀,压力高了就可能发生爆炸。”

国内外空分装置爆炸事故一览

1961年1月4日,前联邦德国一台4000m3/h空分设备空分塔发生爆炸,死亡15人,设备与建筑物损坏严重。 1973年11月23日,鞍钢氧气厂3350m3/h空分装置发生典型的塔外恶性爆炸,又引起塔内空分基础爆炸,设备多处被炸毁,检修半年才恢复生产。 1986年7月27日,燕山石化公司前进化工厂3200m3/h空分设备一声巨响后,整套设备成为一堆废墟。 1992年11月1日,兰州石油化工机器厂氧气站150m3/h空分塔发生爆炸,造成一人死亡,空分塔报废。 1993年7月25日,甘肃金川有色金属公司150m3/h空分塔主冷凝蒸发器发生粉碎性爆炸,当场炸死一人,空分塔报废。 1996年3月2日,江西新余钢铁厂6000m3/h空分设备在未发现异常征兆的情况下,板翅式主冷凝蒸发器突然发生爆炸,设备损坏严重,爆炸冲击波将周围建筑物玻璃震碎。 1996年7月18日,哈尔滨气化厂空分分厂10000m3/h空分设备主冷发生爆炸,主冷和上塔报废。 1997年5月16日,辽宁抚顺乙烯化工厂6000m3/h空分塔发生恶性爆炸,设备、厂房均遭严重毁坏,4人死亡、4人重伤、27人轻伤。 1997年12月25日,马来西亚宾突鲁壳牌石油公司一套81760m3/h空分设备发生恶性爆炸。爆炸始于主冷凝蒸发器,并扩大到塔身;下塔压入地内;上塔和主冷被炸飞到750米以外;5千米内窗框玻璃震碎,飞出的金属击破石油和煤油储罐而引发大火。 2000年8月21日,江西萍乡钢铁公司制氧厂1500m3/h空分装置检修现场发生燃爆事故,造成22人死亡、7人重伤、17人轻伤。 2003年7月7日,上海中远化工有限公司10000m3/h空分设备正准备吊装上塔和粗氩塔上段时,一声巨响,粗氩塔下段上封口二层塑料彩条布被气浪撕得粉碎。 2003年8月22日,马鞍山钢铁公司氧气厂20000m3/h空分设备安装时发生爆燃,人被弹出,并35%烧伤,经抢救脱险。 2003年9月17日,湖南冷水江钢铁公司10000m3/h空分设备在安装时,一股气喷爆出来,焊工被击出跌落平台,抢救无效死亡。 2017年4月10日,神华400万吨煤制油发生空分泄漏事故。

空分过程中需要注意的安全隐患

在我国越来越多的工业生产需要在特定的条件下进行,空气分离安全技术在现代的特殊产业中已经广为应用,比如在液化气中、医院制氧中、煤化工工业中等等,空气分离技术在这些产业中是一个非常重要的部分,是此部分产业正常运行发展的核心基础。

现代工业采用深冷分离法制取氧气。按其生产工艺中压缩空气的压力分为:高压流程、中压流程、双压流程及全低压流程4种。虽然各种流程采用的空气分离设备(制氧机)有所不同,但制氧过程大致包括6个阶段:(1)空气净化;(2)空气压缩;(3)压缩空气中二氧化碳和水蒸气的清除;(4)空气液化;(5)轻馏分离成氧和氮;(6)产品的储存和运输。

空气分离(全低压)流程图

装置中空气压缩机组、空气预冷系统、空气纯化系统,分馏塔冷箱系统、增压透平膨胀机组、氧气透平压缩机组、氮气透平机组等均为压力容器。如果压力超过设计允许值或压力表失灵,均存在着裂纹、破碎、爆炸的危险。

空气压缩机轴瓦、排气管道和设备等处是压缩过程中火灾、爆炸事故多发部位。主要原因是:①冷却水中断或供应量不足;②润滑油中断或供油量不足;③排气管道的积炭氧化自燃。其中积炭氧化自燃情况复杂,危险性又特别大,必须引起重视。

当压力高于2.94MPa的氧气直接与油指接触时,就会发生激烈的氧化反应,并放出大量的热,由于化学反应速度极快,因而很快就能达到油脂的燃点,从而使油脂迅速燃烧。如果燃烧发生在管道、容器中,会使其温度急剧升高,可以达到3000℃左右,压力可以增加10倍,势必造成爆炸。

当空分装置发生氧气泄漏、或检修氧气罐时未置换或置换不彻底,作业环境达到富氧状态〔空气中氧含量超过21%(V/V)〕,遇火星或高温易发生火灾事故。富氧状态下的火灾事故常被人们所忽视。人们常常认为富氧状态又不是纯氧不会有什么问题。其实在富氧状态下许多难燃物质变得可燃,可燃物质变得易燃,最小点火能下降很多。燃烧速度快,不易扑救。富氧状态的火灾事故已发生多起,应引起人们的高度重视。

如2001年2月6日 ,甘肃某钢铁集团一球罐值班室内氧气管道泄漏,电气火花引起火灾,烧死3人;2001年8月9日,山东某锅炉压力容器检验所对某气体厂氧气储罐进行检测时,因未置换,罐内氧气含量高,打磨焊缝时引起火灾,烧死3人;2000年8月 21日,江西某钢铁公司制氧厂,检修制氧机时 ,因液氧排放不当,检修现场成富氧状态,在拆螺丝时发生燃爆事故,死亡22人,伤24人。

另外还要注意冷冻伤害,低温环境会引起冻伤、体温降低,严重时基至造成死亡。低温作业人员受低温环境影响,操作功能随温度的下降而明显下降。如手皮肤温度降到15.5℃时,操作功能开始受到影响;降到4~5℃时,几乎完全失去触觉的鉴别能力和知觉。

生产的液氧、液氮、液氩等产品,一旦由于输送这些产品的泵、阀门、管道及贮罐等设备密封不严,设备发生裂纹或破碎,将发生泄漏事件,喷洒到操作人员的身体上,由于它们的沸点非常低,加之汽化时要吸收大量的热量,所以会造成人体冷冻伤害。在处理盛有这些液体的管道、阀门或容器等时,必须带上保温手套,防止造成冻伤。

▍来源:中国化学品安全协会返回搜狐,查看更多



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