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1、某厂德士古水煤浆气化装置烧嘴冷却水管破裂导致煤气外泄事故原因分析某厂煤气外泄事故事故经过： 2005年2月11日1点40分，某厂德士古水煤浆气化装置气化炉A的A1烧嘴口喷火，气化岗位现场及中控人员发现后，马上停车处理，停车后经检查发现气化炉A的烧嘴A1烧坏，冷却水盘管头部烧毁，盘管烧断；四个烧嘴周围耐火砖损坏，气化炉顶部盲盖烧损。气化炉被迫停车检修，更换烧嘴，修补耐火火砖，修补顶部盲盖，检修时间大约2个月。气化炉A于2004年12月开始试车，到目前为止共运行了166小时，事故原因分析： 1. 烧嘴冷却水管破裂是导致煤气外泄事故的直接原因：A炉于2005年2月11日1:40发生煤气外泄事故是烧嘴
2、冷却水管破裂所致，与烧嘴损坏有关，与四喷嘴对置式气化炉的结构无关。烧嘴头部腔室的烧嘴冷却水进水管与头部腔室的焊缝的破裂，导致高温合成气窜入烧嘴冷却水盘管，烧嘴冷却水断流。高于1300的合成气直接损坏烧嘴冷却水管线。随着烧嘴头部冷却腔室的烧损，外通道面积增大，氧气流量急剧增加(1:40:05的3093Nm3/h急升至1:40:31的4633Nm3/h)，加速烧嘴头部的烧蚀。合成气与纯氧燃烧，情形类似用于气割钢板的纯氧乙炔焰，对金属有极大破坏力。高温高压合成气沿烧嘴冷却水低压(出口)管线窜出气化炉，导致框架上出现较长的火焰。A1烧嘴周围耐火砖损坏与火焰由炉内窜向烧嘴冷却水盘管，烧出气化炉直接有关，
3、可能也与气化炉停车后降压过程中烧嘴冷却水进入炉膛(2:052:40)有关。因烧嘴冷却水管破裂导致烧嘴损坏的事故，在渣油气化装置、天然气非催化部分氧化装置上发生过数次，如新疆、宁夏、齐鲁等。国内实践经验表明，影响烧嘴寿命的因素很多，包括设计、加工、安装和操作等多方面的原因。即使运行多年的老厂，也依然存在操作不当引起的烧嘴损坏的问题。 2. 烧嘴冷却水管破裂绝不是烧嘴盘管的磨蚀穿孔引起：如果是磨蚀穿孔引起烧嘴冷却水管的烧坏，那么A2、A3、A4烧嘴也会存在类似情况，而据现场观察，A2、A3、A4烧嘴冷却水管未出现磨蚀现象。A1烧嘴残留的冷却水管线有类似磨蚀的小孔，应该是火焰烧损的结果，没有磨损的特
4、征。另外A1烧嘴室也没有磨痕。我们初步认定烧嘴冷却水管烧坏的原因可能与烧嘴头部腔室的水的进出口位置有关。A1、A2烧嘴头部腔室的水的进出口方位为冷却水上进下出，这使得烧嘴头部腔室内的气泡无法排出，腔室内残存气泡，会导致上部烧嘴冷却水进水管与头部腔室的焊缝位置局部过热，使焊缝强度降低，造成断裂。A2烧嘴头部腔室的上部进水焊缝的拉裂就是旁证，说明强度已降低。A3、A4烧嘴头部腔室的水的进出口方位为冷却水下进上出，不存在类似问题，现场烧嘴也较好。Texaco烧嘴垂直放置，不存在类似问题。烧嘴的加工质量和装卸也可能有影响，例如烧嘴的同心度、烧嘴的加工焊接、装卸时造成的烧嘴冷却水管线的划伤等。 3. 烧
5、嘴冷却水管线在线监测措施不到位导致烧嘴烧损严重和火焰外窜。烧嘴冷却水管线烧漏在油气化、煤气化等工业装置上较为常见，但火焰外窜不多见。由于在线监测即时反映，可以尽早停车，避免事故发生。新疆、宁夏的油气化装置采用CO在线分析仪进行在线监测，即时发现烧嘴冷却水管线泄漏，避免事故发生。齐鲁渣油Shell气化装置，由于当时未采用CO在线分析，曾出现外侧水冷夹套穿孔，造成合成气外泄，拔掉了烧嘴大法兰的的严重事故。A炉的烧嘴冷却水分离器的CO在线分析仪一直未投用，这是最灵敏的在线监测措施。而冷却水流量、压力、温度都较为迟钝，合成气稍有泄漏，根本没有什么反映。如果在烧嘴冷却水管线泄漏早期发现，尽早停车，就不会
6、出现煤气外泄，仅需修复烧嘴冷却水管线的局部部位，不会产生大的问题。在2月10日晚18点以后，A1烧嘴冷却水出口温度已出现上下波动，达10左右，这可能就是烧嘴冷却水管线已发生泄漏的表征。 4. 气化炉顶部封堵砖烧蚀与封堵砖的制造有关。据现场观察，顶部预热口的耐火砖未见损伤，炉内挂渣均匀，这表明顶部的温度正常。顶部封堵砖烧蚀300mm，不是由于拱顶温度过高导致，而是与封堵砖的制造有关：留下的断面呈白色，看上去不是重质浇注料；断面上没有烧熔的金属拉筋。没有贯穿封堵砖整体的金属拉筋，封堵砖的强度无法保证；没有采用重质浇注料，封堵砖无法耐渣的冲刷。四喷嘴对置式气化炉的中试装置也采用相同的方法封堵气化炉顶
7、部预热口，经过水煤浆气化和干煤粉气化的中试，共运行约700小时，封堵浇注料未见严重烧损。 鉴于以上分析，提出如下建议： 对A1、A2烧嘴进行修复，烧嘴头部腔室的水的进出口方位改为冷却水下进上出；修复烧嘴冷却水管的外伤；对每个烧嘴进行水压试验(外压)；每次投料前检查工艺烧嘴状况，通烧嘴冷却水检漏。 对损坏的烧嘴室进行换砖。 重新制作炉顶封堵砖：采用Incoloy825金属作预制件外缘；金属拉筋贯穿封堵砖整体，直至法兰，采用Incoloy825材料；使用含铬重质浇注料制造。 启用烧嘴冷却水分离器上的CO在线分析装置。 我们认为A炉结构没有问题。据我们掌握的操作数据(附表所示)，A炉的优势是较为明显
8、的。南京大化德士古水煤浆气化装置煤浆管线和氧气管线爆炸事故案例分析 南化煤气化装置爆炸事故事故经过： 2008年2月13日，新年上班第一天，做倒炉准备，一名新员工带一名临时工到现场做倒炉准备，将正在运行的气化炉煤浆管线上的导淋打开，管内煤浆喷出，导致系统过氧爆炸，烧嘴及煤浆管线炸毁，造成一死多伤的严重事故。 经验教训： 新员工必须经过严格全面系统培训，考核合格取证后方能上岗； 加强员工责任心教育和安全教育。 岗位操作要实行严格的操作票制度，尤其开停车期间须逐项检查，并经两人以上确认。 煤浆流量低低联锁应挂在三选二的全部流量检测点上，不能只挂在转速流量计上，这样只会在煤浆泵故障时该联锁才起作用。
9、 防范措施： 煤浆流量低低联锁设置的调研、比较，如何挂、联锁值、联锁摘除要求及程序，如何保证其有效性等；（可以拓展到气化装置的全部联锁，举一反三） 专题研究有哪些原因会导致系统过氧并有发生爆炸的危险，水煤浆气化装置爆炸原因及对策分析； 进一步了解事故详细经过，将事故案例纳入同类装置事故汇编，按照事故“四不放过”原则作为气化生产准备培训教材；在管理上必须多动脑筋，采取有效措施，防范类似事件的发生；生产准备工作必须全面而且细致，各种不安全因素都要能仔细分析提前考虑到并有有效防范措施。 某厂德士古水煤浆气化装置烧嘴冷却水管破裂导致煤气外泄事故原因分析某厂煤气外泄事故事故经过： 2005年2月11日1
10、点40分，某厂德士古水煤浆气化装置气化炉A的A1烧嘴口喷火，气化岗位现场及中控人员发现后，马上停车处理，停车后经检查发现气化炉A的烧嘴A1烧坏，冷却水盘管头部烧毁，盘管烧断；四个烧嘴周围耐火砖损坏，气化炉顶部盲盖烧损。气化炉被迫停车检修，更换烧嘴，修补耐火火砖，修补顶部盲盖，检修时间大约2个月。气化炉A于2004年12月开始试车，到目前为止共运行了166小时，事故原因分析： 1. 烧嘴冷却水管破裂是导致煤气外泄事故的直接原因：A炉于2005年2月11日1:40发生煤气外泄事故是烧嘴冷却水管破裂所致，与烧嘴损坏有关，与四喷嘴对置式气化炉的结构无关。烧嘴头部腔室的烧嘴冷却水进水管与头部腔室的焊缝的
11、破裂，导致高温合成气窜入烧嘴冷却水盘管，烧嘴冷却水断流。高于1300的合成气直接损坏烧嘴冷却水管线。随着烧嘴头部冷却腔室的烧损，外通道面积增大，氧气流量急剧增加(1:40:05的3093Nm3/h急升至1:40:31的4633Nm3/h)，加速烧嘴头部的烧蚀。合成气与纯氧燃烧，情形类似用于气割钢板的纯氧乙炔焰，对金属有极大破坏力。高温高压合成气沿烧嘴冷却水低压(出口)管线窜出气化炉，导致框架上出现较长的火焰。A1烧嘴周围耐火砖损坏与火焰由炉内窜向烧嘴冷却水盘管，烧出气化炉直接有关，可能也与气化炉停车后降压过程中烧嘴冷却水进入炉膛(2:052:40)有关。因烧嘴冷却水管破裂导致烧嘴损坏的事故，在
12、渣油气化装置、天然气非催化部分氧化装置上发生过数次，如新疆、宁夏、齐鲁等。国内实践经验表明，影响烧嘴寿命的因素很多，包括设计、加工、安装和操作等多方面的原因。即使运行多年的老厂，也依然存在操作不当引起的烧嘴损坏的问题。 2. 烧嘴冷却水管破裂绝不是烧嘴盘管的磨蚀穿孔引起：如果是磨蚀穿孔引起烧嘴冷却水管的烧坏，那么A2、A3、A4烧嘴也会存在类似情况，而据现场观察，A2、A3、A4烧嘴冷却水管未出现磨蚀现象。A1烧嘴残留的冷却水管线有类似磨蚀的小孔，应该是火焰烧损的结果，没有磨损的特征。另外A1烧嘴室也没有磨痕。我们初步认定烧嘴冷却水管烧坏的原因可能与烧嘴头部腔室的水的进出口位置有关。A1、A2
13、烧嘴头部腔室的水的进出口方位为冷却水上进下出，这使得烧嘴头部腔室内的气泡无法排出，腔室内残存气泡，会导致上部烧嘴冷却水进水管与头部腔室的焊缝位置局部过热，使焊缝强度降低，造成断裂。A2烧嘴头部腔室的上部进水焊缝的拉裂就是旁证，说明强度已降低。A3、A4烧嘴头部腔室的水的进出口方位为冷却水下进上出，不存在类似问题，现场烧嘴也较好。Texaco烧嘴垂直放置，不存在类似问题。烧嘴的加工质量和装卸也可能有影响，例如烧嘴的同心度、烧嘴的加工焊接、装卸时造成的烧嘴冷却水管线的划伤等。 3. 烧嘴冷却水管线在线监测措施不到位导致烧嘴烧损严重和火焰外窜。烧嘴冷却水管线烧漏在油气化、煤气化等工业装置上较为常见，
14、但火焰外窜不多见。由于在线监测即时反映，可以尽早停车，避免事故发生。新疆、宁夏的油气化装置采用CO在线分析仪进行在线监测，即时发现烧嘴冷却水管线泄漏，避免事故发生。齐鲁渣油Shell气化装置，由于当时未采用CO在线分析，曾出现外侧水冷夹套穿孔，造成合成气外泄，拔掉了烧嘴大法兰的的严重事故。A炉的烧嘴冷却水分离器的CO在线分析仪一直未投用，这是最灵敏的在线监测措施。而冷却水流量、压力、温度都较为迟钝，合成气稍有泄漏，根本没有什么反映。如果在烧嘴冷却水管线泄漏早期发现，尽早停车，就不会出现煤气外泄，仅需修复烧嘴冷却水管线的局部部位，不会产生大的问题。在2月10日晚18点以后，A1烧嘴冷却水出口温度
15、已出现上下波动，达10左右，这可能就是烧嘴冷却水管线已发生泄漏的表征。 4. 气化炉顶部封堵砖烧蚀与封堵砖的制造有关。据现场观察，顶部预热口的耐火砖未见损伤，炉内挂渣均匀，这表明顶部的温度正常。顶部封堵砖烧蚀300mm，不是由于拱顶温度过高导致，而是与封堵砖的制造有关：留下的断面呈白色，看上去不是重质浇注料；断面上没有烧熔的金属拉筋。没有贯穿封堵砖整体的金属拉筋，封堵砖的强度无法保证；没有采用重质浇注料，封堵砖无法耐渣的冲刷。四喷嘴对置式气化炉的中试装置也采用相同的方法封堵气化炉顶部预热口，经过水煤浆气化和干煤粉气化的中试，共运行约700小时，封堵浇注料未见严重烧损。 鉴于以上分析，提出如下建议： 对A1、A2烧嘴进行修复，烧嘴头部腔室的水的进出口方位改为冷却水下进上出；修复烧嘴冷却水管的外伤；对每个烧嘴进行水压试验(外压)；每次投料前检查工艺烧嘴状况，通烧嘴冷却水检漏。 对损坏的烧嘴室进行换砖。 重新制作炉顶封堵砖：采用Incoloy825金属作预制件外缘；金属拉筋贯穿封堵砖整体，直至法兰，采用Incoloy825材料；使用含铬重质浇注料制造。 启用烧嘴冷却水分离器上的CO在线分析装置。 我们认为A炉结构没有问题。据我们掌握的操作数据(附表所
