一起液氮储槽污染事故的原因分析

摘要：通过一起液氮储槽污染事故的分析，找出了导致事故发生的原因：中压氮泵掉压，逆止阀失灵。总结了教训，制定了防范措施。

关键词：液氮储槽；污染事故；中压氮泵掉压；逆止阀失灵；防范措施

我公司KDONNAr-1000/1000/420型制氧设备配套的300m3液氮储槽，担负着本单位氮气管网补充供应和液体产品的外销。4月1日化验氮槽纯度由原来的含氧2ppm升至4pm。4月2号化验液氮含氧升至6.2ppm。当时，因为万立设备运行一直平稳正常，没有引起足够的重视。到4月6号，客户反映外销液氮纯度不合格，这时才意识到储槽内液氮已被污染。

1 系统简介

本系统有一只300m3常压平底拱顶双壁自支撑液氮储槽，两台液氮泵，两台液氮汽化器及系统阀门管道组成。当管网氮气压力低时经中压液氮泵压至0.5Mpa再经液氮汽化器气化至常温送入用户管网（平时，有四台氮气压缩机抽取另外一台设备的产品氮气向管网供气）。当需要充瓶时，储槽内液氮经高压液氮泵压至15.0Mpa再经液氮汽化器气化至常温送入充瓶系统。

2 原因分析

在确认液氮储槽被污染后，我们从以下几方面进行了分析（1）制氧机工况异常液氮纯度不好，导致氮槽污染。（2）上次因停电停车时去氮槽液体阀门关闭不及时，导致氮槽污染。（3）液体储槽本身的操作维护。（4）和液氮储槽有关联的液体泵及后续管网系统的运行是否异常。

2.1向300m3氮槽供应液体的空分设备2004年元月投产以来一直运行平稳正常。出塔氮气纯度一般在2ppm以下。经调阅4月1号前一星期的出塔氮气纯度历史趋势，纯度一直保持在含氧1.5ppm左右。氧，氩纯度均未见异常。虽然没有液氮纯度的在线分析历史趋势，但从整个装置的运行情况分析可以排除液氮纯度不合格的可能。

2.2 在3月25号因停电造成一次短期临时停车。我们分析，是否因当时大意液氮取出阀没有及时关闭。造成不合格液氮流入储槽。后经我们查阅停车后化验室每班做的液氮储槽纯度纪录，未发现有升高的趋势。只是在停车后的第6天氮槽纯度开始变坏的。这样我们就排除了这个因素。

2.3 液体储槽在充装槽车时，如果槽车置换不好并且车内压力高的情况下。也有可能造成储槽内液氮污染。针对这一可能的因素，我们了解了这段时间外销的情况，和负责充装的师傅。了解到4月3号前6天共外销液氮3车，充装过程严格按规程进行。另外根据氮槽纯度变化的情况，认为这个因素的可能性不大。

2.4 以上各个因素经分析排除后，针对和氮槽有关联的两台氮泵及后续的管网系统，我们做了认真细致的检查和分析。首先，供充瓶用的高压氮泵一直未使用，前后阀门经检查都处于关闭状态。中压氮泵因氮气管网系统压力低于3月26号启动运转。经查看运行记录及泵后压力的历史趋势发现，中压氮泵在3月31号10：00左右掉压，直到当天16：10恢复正常。巧合的是，氮槽纯度从那个时间开始变坏。后经我们认真检查分析发现氮槽纯度变坏正是因为中压氮泵掉压引起的。

原来，中压氮泵出口管道上的逆止阀不知什么时候就失灵了。3月31号因炼钢用气量小，氮气管网压力忽然升高至0.6Mpa左右，而中压氮泵出口压力0.5Mpa。造成管网中氮气回灌到氮泵使氮泵掉压。而管网中氮气是抽取另一台设备的产品氮气，纯度只有含氧80ppm左右。氮泵掉压后没有及时发现，在长达6个多小时的时间里，大量的含氧为80—100ppm的氮气通过氮泵回气阀进入液氮储槽。一部分氧冷凝进入液氮导致氮槽污染。

3处理及整改

3.1 更换中压氮泵出口管道逆止阀。

3.2 修复中压氮泵出口管道上的流量计。

3.3 增加氮槽纯度的在线分析及下塔液氮纯度在线分析。

3.4 规定中压氮泵停车时及时关闭出口阀门。

4 教训及防范措施

4.1 在工艺，设备的管理上应及时发现并解决如安全阀,逆止阀，连锁等重要的关键的问题，从根本上防范事故发生。   

4.2 提高操作人员的责任心，对各设备的运行情况要严密监控。发现异常及时处理。

4.3 作为操作人员要有全局观念，平时的操作不能只盯着自己的一台设备。要全面了解所有和自己相关联的整个系统的运行情况，防止因外部因素造成事故的发生。