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？

天堂鸟

7月19日17时45分，河南省三门峡市河南能源化工集团义马气化厂空气分离车间发生爆炸事故。

据三门峡市委宣传部通报显示：爆炸不涉及重大危险源罐区，生产装置均已停车。

从三门峡市政府新闻办公室传出消息，截至20日3时，该事故造成10人死亡、5人失联、19人重伤，部分群众受轻微伤。

事故发生后，国务委员王勇作出批示：“请应急部指导帮助地方，全力做好人员搜救，伤员救治等事故处置工作，尽量减少人员伤亡。要查明事故原因，严肃追责，吸取教训，督促各地进一步采取措施，切实加强危化类企业安全监管，严防重特大事故发生”。

目前，当地政府已启动应急预案，应急管理、公安、消防、卫生、环保、办事处、产业集聚区等部门赶到事故现场。应急管理部党组书记黄明立即作出部署，要求加强协调，全力抢救伤员，查明事故原因，依法严肃追责，更加扎实做好风险排查化解工作，坚决防止重大事故。带班部领导许尔锋第一时间赶到部指挥中心连线现场了解情况，指挥处置。应急管理部已派出工作组赶赴现场指导处置工作。

△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。

中国化学品安全协会根据央视新闻、新京报，流程工业等信息综合整理，转载请注明出处