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1、空分行业典型事故 案 例 简 介 案例一 一起液氧罐出口管道爆炸 事故 案例1： 1988年10月8日22时，太原钢厂氧气 站内一声巨响，随之整个站区即变 成了白茫茫的一片。值班人员检查 时发现，爆炸是发生在10000 m3/h 空分设备1号液氧罐出口管道，该 管道为80mm 铜管，爆炸后， 100m3 液氧罐内所剩约38%的液 氧全部泄漏出来。所幸的是，这次 事故的发生未造成人员的伤亡和其 它引发性事故。 事故经过： 检查7月16日运行操作记录发现，该液 氧罐内液位为76%，即停止向该罐内充 装液氧，改充其它贮罐。从7月16日至 9月29日，该罐内液体随着充装槽车和 自然蒸发，液位由76%降
2、低至14%。 按规定，液氧罐内乙炔含量的分析情 况如下： 8月14日分析一次，乙炔含量为 0.015PPm ； 8月31日分析一次，乙炔含量为 0.05PPm 。 事故经过： 9月份分析时因取样管内取不出液氧，认为 是液位低造成的，未引起足够的重视。事 实上，很可能是一些有害杂质结晶造成管 路堵塞。 10月3日起，再次向该罐内充装液体，至10 月7日液位由14%增长至38%。 10月7日空分设备停车，10月8日白班再次 向罐内充装液体，至8日22时液氧罐出口管 发生爆炸。 原因分析： 事故发生后，对其发生的原因进 行了分析，认为事故的发生是由 于罐内液氧液位降低，乙炔及其 它碳氢化合物在出口处
3、局部富集 。随着向罐内充装液体，出口管 内部分蒸发的气体与液体发生摩 擦，从而引发了该管道的爆炸。 防范措施 为了避免同类事故的再次发生，采取了以 下措施： 1.液氧罐内液位在任何时候，均不得低于 20%。 2.乙炔含量按周期进行分析，发现异常情况 要及时采取措施解决。 3.罐内液体不可长时间不用，应经常充装及 排放，以免引起乙炔等有害杂质的浓缩。 案例二 本钢氧气厂主冷爆炸 事故及处理 事故的发生、判断及原因浅析 6月19日12时30分左右，3号机在正常 操作的情况下，各部参数突然发生变 化。产品氧主冷中气氧和液氧的纯度 均下降，上塔压力上升，下塔压力下 降，进塔空气量增加。根据主冷液氧 、
4、气氧纯度同时下降，浓度差增大， 及上塔压力上升、下塔压力下降等典 型症状，我们断定3号机主冷泄漏。 6月22日停机后，主冷液面高度约 3.4m ，下塔液面高度0.8m 左右。我 们有意在23日8时才排液。此时，上 塔液面降至2.5m不再继续下降，下塔 液面达到仪表最大量程（1.5m ）。 将下塔液体排放，使液位降至仪表的 量程内后停止排放，则液面不再继续 上升。此现象说明停机后上塔的流体 靠其自重漏到下塔，证实了“主冷泄 漏”的推断，泄漏部位在2.5m 处。 经排液、解冻、扒砂、切开主冷人孔 后，对下塔充气。气入下塔内，即可从 人孔处听到气流声。进入主冷检查，发 现8只板式单元中的1只发生爆炸
5、。高度 恰在2.5m 处。爆炸造成两处泄漏：一是 氮气封头内保护通道的封条与隔板的钎 接焊缝被拉开，氮气由此进入保护通道 而漏入液氧中；二是氮气封头侧面的焊 缝被拉开，氮气直接进入液氧中。 经对泄漏处的检查，我们认为是碳氢化 合物（CnHm）爆炸所致。 预防措施： 分析液氧中总碳量和液氧中油含量 ； 定期切换液空、液氧吸附器设备； 排放1%液氧； 装置停车时，液氧泵不停，照常循 环。 案例三 窒息死亡事故及 教训 。1980年，上海某化工厂一氮气介质化工容器 ，未经空气置换，就打开人孔进行检修，使1 名工人窒息死亡。 1990年11月3日，上海宝钢氧气站空分设备 在检修液空吸附器阀门时，由于不
6、遵守检修规 定的“三方确认”安全制度，在1名起重工进筒壳 内装葫芦时，因嗅到氮气即刻昏倒，坠落时被 管道搁住，因未经联系就拆除盲板而吸入吹刷 的加温氮气，窒息死亡。 2006年3月28日下午，水城钢铁（集团）有 限责任公司氧气厂三号制氧机空分塔发生一起 安全事故两名技术人员在检修空分塔壁孔 里的氮气置换设备时因氮气窒息不幸双双遇难 。 2006年4月26日上午，一钢厂动力厂 检修车间钳工二班对水站2#旁滤器进行 月度计划检修。8:5 0分水站用氮气对3# 旁滤器进行反冲洗，并劝阻检修人员稍 后作业，但班长未听劝阻，并于9:05分 从2#旁滤器罐顶人孔顺着罐内梯子进到 罐内，然后倒地，联保互保人
7、员副班长 在罐口见状后下去拉，也倒在罐内，其 他人员急忙采取措施将二人救出，并送 医院治疗，其中一人经抢救无效死亡。 氮气窒息死亡事故的教训 吸入纯氮气造成突然窒息，立刻不 省人事，遇害者如同头部受到猛烈 打击一样倒下，在还没有反应过来 时就不行了，可在10秒至几分钟内 迅速死亡。据被抢救脱险的人讲， 一嗅就昏，什么也不知道，无知觉 ，无痛苦，顿觉危险，但却挪不开 腿来逃命。 教训一： 要了解氮气、氩气的性质；要 有“氮气、氩气会使人窒息死亡， 且不易察觉”的概念；要掌握科学 规律，执行安全操作规程，切忌 违章操作；进入氮气气氛空间时 ，一定要戴氧气面具，严禁使用 过滤式面具或其它防毒面具。
8、教训二： 进入充装氮气和氩气的设备 、管道和容器内检修，须先切断 气源，堵好盲板，再用空气置换 内部气体，置换后气体含氧量应 不小于18%，确认无危险后，才 准许工作人员在有人监护下进入 。 教训三： 生产、使用氮气及惰性气体的现场或 操作室，需有良好的通风换气设施。使 用氮气时，应有防止人员窒息的防范措 施。 应对氮气及惰性气体的阀门严加管理 ，防止误操作。 空分设备在采用氮气进行大加热或单 体局部加热时，需挂“警示牌”。 缺氧和富氧对人体的影响 人的生命需要氧气,若长时间大量地 吸入纯氧，会引起肺部损坏，以至于 造成氧中毒，据资料介绍，当空气中 的氧含量超过60%，连续呼吸12小时以 上时
9、，就将引起肺内充血，对低抗力 弱的小孩、小动物等，将会引起双目 失明，甚至死亡。 23.5% 富氧，有强烈爆炸危险 20.9% 氧气浓度正常 19.5% 氧气最小允许浓度 15-19% 降低工作效率，并可导致 头部、肺部和循环系统问题 10-12% 呼吸急促，判断力丧失， 嘴唇发紫 8-10% 智力丧失，昏厥，无意识，脸色 苍白，嘴唇发紫，恶心呕吐 6-8% 8分钟，100%致命，6分钟50%致 命，4-5分钟经治疗可痊愈 4-6% 40秒内抽搐，呼吸停止，死亡 以上数据可能会由于个体的健康状态和体 质有所不同 案例四 略钢6500氧透着火大爆炸 现场照片之一：2006年4月2日下午13时 5
10、7分，略阳钢铁公司制氧车间6500制氧机正在运行中，在 二楼控制室的工作人员发现氧压机工作出现异常，检查发 现三楼的厂房内燃起了大火并伴有爆炸声。 照片之二：出事后，厂家派人感到了现场，略钢请来 了交大的博导进行理论分析，在6级出口到7级进口的管道（水平 段）底部出现了一个空洞，引起氧透的喘振，将油封与气封损坏 ，造成油进入机内，引起燃烧。高位油箱的补充油成了燃烧物， 高压腔烧毁！ 现场照片之三： 现场照片之四： 现场照片之五： 现场照片之六： 事故调查： 察看计算机信息，发现无任何轻故障报警 ，只有重故障停车信息。事故发生时，氧 压机进口阀门没有关闭，处于开状态。氮 气系统没有执行喷氮，氮气
11、阀门没有开。 氧压机设计紧急停车时，进口阀门要延迟5 分钟关闭。密封气体压力低，没有连锁停 油泵。 氧压机旁通阀门过滤器上有破损，管道焊 接有问题。 借鉴的教训 从设计、安装到操作均存 在一定的问题。 工程建设过程中缺少原始 安装记录和连锁调试记录 。 连锁动作不准确。 氧压机发生燃爆的条件 助燃物：纯氧，压力为3.0MPa。 可燃物：氧压机的机壳为铸钢，转子 和叶轮为不锈钢，通常情况下都不会 燃烧，但在纯氧尤其是3.0MPa的纯氧 环境就有自燃的可能，而且体积越小 ，其燃点越低。（在3.0MPa纯氧环境 下，重约10克的钢块发生燃烧的温度 为800，直径为0.15-0.6mm的钢粉发 生燃烧
12、的温度为290） 激发能源： 氧气高速流动时，夹杂的灰尘、铁锈、碎 屑、其他外物与钢表面摩擦冲击，在局部 或死角处积聚热量将钢加热。 由于高压管线上阀门突然打开或关闭，压 力急剧变化而发热。 润滑油通过气封漏进压缩机或检修时脱脂 不彻底引起自燃，汽轮机油在3.0MPa纯氧 环境下其燃点低于100，而氧压机的排气 温度在100以上，因此只要有油进入到压 缩机中，油就会燃烧。 激发能源： 氧压机机壳剖面结合处或其他法兰连接处 氧气泄漏引起周围可燃物燃烧，从而加热 机壳。 冷却水中断引起排气温度异常升高直接使 钢达到燃点。 机组发生喘振或轴承损坏引起转子与静止 部件发生剧烈磨擦或动静部件相互咬住引 起发热。 氧压机周围发生爆炸燃烧对氧压机形成冲 击或加热。 结论： 从以上分析可以看出氧压机燃爆的 前两个条件必然存在，第三个条件 在某些特殊情况下也可能存在，这 样氧压机的燃爆就可能发生，因此 为了防止氧压机发生燃爆，在设计 、操作、维护、检修、管理上严格 控制各种激发能源的产生，就能可 靠避免氧压机燃爆的发生。 谢 谢 大 家 ！ 新钢制氧
