2008年8月5日甲醇厂氧管线烧损事故分析报告 2 r& c- n( D' z1 e. }
事故经过:
4 p3 v8 N* ~5 S2008年8月4日晚22:55左右,锅炉跳车导致主工艺装置系统停车,随后锅炉系统恢复,8月5日1:20对空分装置确认后启动空压机组汽轮机800rpm进行暖机,开始进行空分装置开车;2:00机组正常开始向预冷、纯化系统导气;2:40时纯化器后空气中二氧化碳含量合格对膨胀机和液氧泵进行加温吹除,向精馏塔导气;3:45时启动膨胀机精馏系统调节氧氮纯度并开始预冷液氧泵;5:30氧纯度及液氧泵冷却合格,启动液氧泵。6:20液氧泵运行正常,空分中控打开氧气放空阀开始放空,氧管线开始升压至5.52MPa,随后在氧放空阀处发生声响及烟尘,岗位人员现场确认氧气放空阀PCV9302及阀后管线发生烧损。立即对空分装置做紧急停车处理,对氧管线进行隔离、事故现场残余火星处理,同时进行汇报。
: z: @& @$ n8 m* L1 G2 [) S现场勘查:& F5 v1 Q7 o: u$ m0 Y! a. X
事故发生后,甲醇厂组织相关职能部门及车间对现场设备进行勘查: & h9 L3 P) q1 J, N% N- F: B# ?
氧气放空阀PCV9302及阀后管线发生烧损,阀前管线扭曲撕断,阀后管线焊缝断裂,;HV9304阀前管线变形,阀后管线焊缝断裂;4.4Mpa减压站减温水管线变形;管廊 45和15的工字钢及支架变形且立柱基础受损;10Mpa、4.4Mpa蒸汽管线保温损伤,部分电气、仪表管路、电缆烧损,支架变形。直接经济损失总计37万元。
4 d, R$ `( u% \+ G# y事故原因分析: ) m; j7 N8 P q: X0 H1 r
事故发生后,甲醇厂立即对事故现场进行勘察、保护,并进行相关的取证工作,随后由集团公司领导、煤化工指挥部及甲醇厂先后四次组织事故分析会,对发生事故的根本原因进行分析,对造成氧气管线烧损的可能原因分析如下:
: x- y; Y1 a) b/ q1.氧气中碳氢化合物含量高: 一是当时空分装置纯化器已经正常运行(碳氢化合物在该系统脱除),出口空气中二氧化碳含量为0.184ppm(指标为小于1ppm)合格;二是在事故后我们对液氧中的碳氢化合物取样分析指标合格,甲烷为26.37ppm(指标为小于70ppm),其余无;另外若碳氢化合物含量高首先出事的地点在空分精馏塔,会导致精馏塔爆炸;因此此原因可以排除。 # F- }' x& e- ?2 |4 i& m
2.硬质颗粒造成:氧气管线内铁屑、脱落的焊瘤、沙粒等硬质颗粒随氧气流动在压力调节阀(PCV9302)处由于流通面积缩小流速增大,导致颗粒与管壁碰撞产生火花引起燃烧,并随氧气流动方向导致整个放空管线烧损;
* ^( e' |1 j6 c( [3.流速过快产生静电:PCV9302放空阀设计泄放量正常为20000Nm3/h,最大22000 Nm3/h,而发生事故时放空量为10400 Nm3/h,低于设计流量,说明流速低于设计正常流速;同时在上半年我厂已对整个装置的静电接地系统进行过检测,均符合要求;因此此原因可以排除。
# r' j4 ~; ~8 N1 n4.可燃气串入:因当时氧用户无,反串只有通过高压空气管线或低压氮气管线串入,经过取样分析,以上两条管线中均没有可燃气,检查氮气止逆阀完好,氮气各用户切断阀均处于关闭状态;同时氮气管线与氧管线没有直接接触点,仅同时汇总到放空坑中,另外若由此处串入,氧管线首先受损部位应在出口处,即半截碳钢管,但检查碳钢管无烧损,与此同时,氧气当时处于放空,即使反串起火不会反气流影响到氧气管线,气化炉烧嘴可以证明,因此此原因也可以排除。
3 \$ G& J4 K+ X! f' W' f5.管线脱脂不彻底,管线中有油污:因此管线在投用前曾进行过专业清洗、脱脂,同时此管线投用已经有一年多时间,且在这段时间氧气管线没有进行过检修、拆装等作业;因此此原因可以排除。
) G+ x& l9 x" z9 c6.升压过快:从1.0MPa升至5.52MPa用时60s,而阀门PCV9302设计动作速度即全开时间为3s,所以在安全范围内;另外,如果因为升压过快首先会导致阀前受损,因此此原因可以排除。
% _) q; h, s' C0 p5 l( Q" T: u5 @事故原因认定:6 @9 `5 x, `* E$ f
结合上述分析,结合事故现场勘察,认定本次事故的直接原因为:氧气管线内残存硬质颗粒导致事故。4 x- V6 X5 M, x0 J3 s
氧气管线内硬质颗粒脱落随氧气流动在压力调节阀(PCV9302)处由于流通面积缩小流速增大,导致颗粒与管壁碰撞产生火花引起燃烧,初始起火点在PCV9302阀腔内,并随氧气流动方向导致整个放空管线燃烧;整个放空管线产生高温软化,弯头在气流的冲击下(改变气流方向产生气流冲击)出现开洞,随后PCV9302阀体及阀后管线焊缝软化失去固定作用,在阀前高压氧气的作用下PCV9302阀体甩出碰到管架并与氧管线脱离,导致阀前氧管线产生变形。由于氧不易与铜材燃烧,对铜质阻火器没有大的损坏,而将阻火器后的不锈钢管道和弯头烧穿。在阀与阻火器断开后,同时阀内喷出的高温氧化物向四周喷散引燃蒸汽管线保温和电气信号线,造成周围设备、管线、电仪部分设施损坏。 9 ]" Y# y' v7 z& Z+ N( {- M* u' T
防范措施:
. z' p: r- W) }# b+ Q& T# M0 T" |1、氧管线在本次恢复中全面检查,提高焊接质量,同时再次对氧管线进行吹扫、脱脂,在吹扫中,对焊缝用木槌敲击并严格进行打靶试验,最大限度避免焊渣等机械颗粒的影响。 7 P. v+ F, p9 i6 E1 i1 `: m. \
2、对所有氧管线及整个系统的静电接地再次进行全面检测,保证运行正常。 # P6 p4 Z4 D' C+ Z* g X
3、更换氧放空管线入放空坑处半截碳钢管线为不锈钢。 0 N. D3 o: N4 l$ w/ E
4、在放空坑顶部排放口增设防护帽,防止可燃物进入。
* ?% i) F8 X( w7 ?) z* t5、加强氮气管网检查,每周对氮气管线进行检查确认,所有氮气管线在各用户设备前增设盲板,防止可燃物串入;/ K+ w. a4 ` Q9 d
6、定期对液氧中总烃含量进行手动分析,结合自动分析仪对液氧中总烃含量加强监控。
r2 l! n4 ]7 [5 i- t7、规范操作,严格控制氧管线升压速率。 \! C/ Q$ x( l) y7 b
8、在引氧和升压时,为确保人身安全,要求无关人员必须撤离。 |