鞍鋼氧氣廠2# 10 000 m 3öh 制氧機自加熱后連續運行145 天, 1998 年底曾發生一次主冷微爆事故。本文就這起爆炸事故原因作一些分析。 

　　1　事故的發現 

　　1998 年12 月10 日11∶00 發現粗氬塔阻力突然由29. 6 kPa 降至25. 6 kPa, 粗氬純度也由88%突然降為80% 以下(分析表最小刻度值為80% ) , 主塔其它參數均無明顯變化, 經多次調整無效。根據以往經驗, 這種現象是由于主冷泄漏引起的, 因為下塔易揮發組份竄至上塔后隨氬餾份進入粗氬塔, 在粗氬塔中由于含氮量增多, 回流液體量減少, 致使粗氬塔阻力下降。經過對主冷液氧、主冷氣氧及產品氧分析, 純度分別為99. 6%、99. 5%、95% , 從氧液化器前取樣分析氧純度為95% , 分析結果證實了發生主冷爆炸的判斷是正確的, 主冷液氧和主冷氣氧純度之所以仍為正常值, 是由于二者取樣點位置遠離泄漏點。從上塔壓力沒有升高這一現象可以看出這是一起主冷板式單元個別通道發生泄漏的微爆事故。由此想到在11 月6 日, 2# 10 000 m 3öh 制氧機臨時停車后再啟動時曾出現粗氬塔阻力較以前稍有下降, 由30. 4 kPa 降為29. 6 kPa, 雖經檢查未發現其它異常。因此可以斷定從那時起主冷就已開始發生了微漏, 只不過那時沒有現在的現象明顯而已, 這次泄漏是在上次微漏的基礎上進一步加劇了。

　　2　事故原因分析 

　　在2# 10 000 m 3öh 制氧機運行期間, 液氧循環系統一直正常投入, 碳氫化合物各項分析含量也在控制范圍內(如表1 分析報告) , 而且每天排放的液氧遠遠超過1% 排放量的要求。通過事后的檢查分析, 認為有以下兩個原因造成了這次主冷微爆事故。 

　　2. 1　主冷液位未完全實行全浸操作。通過查看運行記錄發現, 在每天兩次的槽車取液氧期間, 主冷液位有時稍低于全浸液位, 但兩三個小時后又重新回到全浸位置。我廠3# 10 000 m 3öh 制氧機, 1976 年曾發生一起大面積主冷爆炸事故, 從損壞的主冷單元可以很明顯看出爆炸位置全部位于同一水平面, 即板式單元高度80% 的位置處, 這里正是主冷液位經常發生波動的位置。液位下降過程是換熱表面雜質濃縮的過程, 經常波動將會使乙炔和其它碳氫化合物在這里析出沉積, 這是由于未實行全浸操作造成的。從那以后我廠所有制氧機全部實行全浸操作, 再也沒有發生過類似事故, 但是近年來, 由于種種原因, 對全浸操作又有些麻痹和僥幸心理, 以致造成這次事故。 

　　2. 2　空氣粉塵的積累是這次主冷爆炸的另一原因。經過對主冷的檢查, 發現北面相鄰的3 個單元共4個通道發生了泄漏, 同時發現所有六個主冷板式單元氧通道翅片上及主冷容器壁面上均附有灰塵, 在用壓力空氣對氧通道吹掃時個別通道有粉塵堵塞現象, 進一步的檢查發現, 兩臺液氧泵入口管路水平段有大量黑色粉塵, 經化驗分析與空氣入口過濾袋上灰塵成分基本一致。 

　　眾所周知, 主冷發生爆炸除了有爆炸危險雜質(即可燃物)、液氧(助燃物) 外, 還必須具有一定能量的引爆源, 三者缺少任何一種都不能發生爆炸, 主冷液氧中存在大量空氣粉塵使可燃物和引爆源有可能同時存在。 

　　有人對管內沸騰的冷凝器微量爆炸進行過研究, 當空氣中塵埃凈除不徹底時, 塵埃在冷凝蒸發器內積聚, 使個別通道阻塞, 在這種情況下, 被阻塞的通道開始在無循環沸騰工況下工作。板式主冷與其情況類似, 清除不徹底的空氣粉塵能夠積聚在氧通道內, 造成局部阻塞或液氧流通不暢, 在無循環的沸騰工況下或循環率很低的情況下工作時, 液氧形成干蒸發, 可能造成爆炸危險雜質的積聚。 

　　靜電的積聚是可爆系統(氧- 可燃物) 的引爆源之一, 試驗證明液氧靜電積聚的過程在很大程度上與其含固體粒子量有關, 不凈潔的液氧在不接地的管路中可產生電位為數千伏的靜電。空氣粉塵的存在導致很高的靜電電壓, 在靜電的作用下, 使可能積聚的爆炸危險雜質在液氧環境中使個別氧通道產生微爆。 

　　產生主冷大量空氣粉塵積累的原因有兩方面,第一, 2# 10 000 m 3öh 的袋式空氣入口過濾器脈沖反吹裝置一直未正常投入運行, 造成吸入阻力較大,較大的吸入差壓成為粉塵透過過濾袋進入空分裝置的推動力。第二, 在對噴淋冷卻塔(該塔系空心塔) 的檢查中, 發現所有五個噴頭和其中的兩個噴管都有不同程度的堵塞, 這樣就造成霧狀噴淋效果不好, 使冷卻水洗滌空氣粉塵的能力減弱。

　　3　應吸取的教訓 

　　雖然目前對主冷爆炸的機理在理論上還不能夠完全準確揭示, 但是為此而采取的措施卻有助于我們預防和減少主冷爆炸事故的發生, 從造成這次主冷爆炸的兩個方面的原因來看, 應吸取以下教訓:①應嚴格按規程要求操作。嚴禁主冷液位低于全浸液位的操作, 即使短時期內低于全浸位置也不能允許, 對此不能存在任何僥幸心理。②應加強對空氣過濾器的維護。發現空氣入口阻力升高時應查找原因并及時處理。③應加強對噴淋冷卻塔的監護。逢檢修時機不能忽略對噴淋冷卻塔的檢查, 經常出現噴頭堵塞現象時應對冷卻水進行水質處理。