1.事故經過簡述
某廠空分裝置由德國Linde公司設計制造,采用深冷法全低壓工藝流程。精餾塔采用雙段精餾塔,將液態空氣依次在上、下塔內進行O2、N2分離,生產高純度氧氣(O2純度≥98%)和高純度氮氣(N2純度≥99.999%)。該裝置1988年投產,生產能力為28000Nm3/h。
2000年12月12日0:18分,空分裝置N2壓縮機因高壓缸止推軸溫度高聯鎖動作,導致該機聯鎖跳車。0:26分,2#高壓鍋爐汽包低水位聯鎖跳車。1號高壓鍋爐所產生的蒸汽不能滿足生產系統需求導致10MPa蒸汽壓力急劇下降。0:38分,空氣壓縮機透平入口蒸汽壓力由10MPa降到5.8MPa,操作人員按操作規程對該機手動停車。0:40分,空分裝置冷箱內精餾塔下塔內和N2液化器以及其連接管線發生爆炸。事故導致N2液化器外殼炸碎,部分管道炸裂、拉斷,精餾塔塔盤脫落,個別設備、閥門、儀表損壞。冷箱外殼東北角炸開,冷箱嚴重變形,設備及管道部分碎片和內填的珠光砂噴出。
2.事故原因分析
液N2洗裝置調節閥前止逆閥檢修質量出問題,閥板在停車時卡住,關閉不到位造成在N2壓縮機跳車后,H2從液N2洗裝置竄入空分裝置冷箱內,為爆炸提供了物質條件。當N2壓縮機跳車后。操作工在14min后才按下液N2洗系統的停車總聯鎖,造成液N2洗裝置閥不能及時關閉,H2穿過止逆閥到調節閥大約6min,在操作工手動關閉閥以后才切斷H2源。
N2壓縮機聯鎖誤動作跳車導致空分裝置系統內工況變化,為H2向該系統反竄提供了機會。事故狀態下,蒸汽系統失控,造成空氣壓縮機停車,使空分裝置系統工況紊亂。造成精餾塔底的富O2液空氣上竄,同已進入精餾塔、低壓N2以及其它設備中的H2匯集混合,達到爆炸極限,在氣流的作用下產生靜電引爆。
此事故主要是由于易燃氣體竄入精餾塔內與助燃氣體形成爆炸性混合物所致,其易燃氣體是氫氣。除氫氣外,若空氣源中易燃氣體濃度過高,分子篩吸附去除易燃雜質不利,也有可能造成類似的事故,因引起注意。
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