摘要闡述了空壓機爆炸事故發生發展的基本過程,根據空壓機工作原理,指出了潤滑油,排氣溫度及積炭對空壓機安全運行的影響,對事故原因及特性進行了分析,提出了事故教訓和防范措施.
關鍵詞:空壓機爆炸事故
某廠空壓站運行中的原蘇聯產2BF型2#空壓機二級氣缸排氣管測溫孔內突然煙火上竄,接著4#空壓機氣缸集氣腔發生強烈爆炸,同時空壓機地下室4#機輸氣管道,外網架空主管道及附近支線均發生連鎖爆炸.隨著爆炸的巨響, 4#空壓機二級氣缸排氣端集氣腔外殼全部炸飛, 3#空壓機一級氣缸外殼被爆炸碎片擊碎(該機剛檢修完待啟動),外網架空干線閥門炸碎1個,支線閥門炸碎4個,爆炸波及的建筑物,設備,設施均遭不同程度的損傷和破壞.正在空壓機現場進行設備檢修的人員1人死亡,2人重傷,1人輕傷.事故直接經濟損失48萬多元.
該空壓站并聯裝有4臺前蘇聯產2BF型空壓機,于1956年投產. 2BF空壓機有二級壓縮氣缸,一級氣缸吸入空氣,壓縮至0.2MPa,經水冷卻器后送入二級氣缸的吸入集氣腔,經二級氣缸再壓縮后經排氣端集氣腔再進入排氣管道.氣缸為整體鑄造,壁外為水冷腔,水冷腔外為集氣腔.
事故發生當日,開動1#、2#、4#,3臺空壓機,二級排氣溫度為170℃,排氣壓力為0.65MPa ,所示數據表明,設備運行狀態比較平穩,與往日比較沒有發現異常現象,操作人員也沒有失誤和違章行為.事故發生后,將現場收取的油質和儲油箱的油樣送研究所化驗,化驗結果表明,空壓機所使用的19#潤滑油閃點,灰分,酸值,抗氧化安定性等技術指標嚴重超標,特別是閃點溫度最低達184℃,最高188℃,與標準240℃相差甚遠.勘察現場時還發現,2#、4#機排氣逆止閥破損且積炭較多,從4#機二級氣缸排氣端失去外殼的集氣腔殘體看,可見氣腔內質地堅硬的積炭.經對4#機解體發現二級氣缸排氣端集氣腔內存有積炭,且有明顯燃燒過的痕跡.通過對氣腔和排氣系統的進一步察看,還發現該空壓機存在氣腔死角,積炭不易清理和二級排氣沒有二級冷卻器等問題.
根據化驗結果和現場勘察,事故調查組一致認為這起空壓機氣缸集氣腔發生爆炸是比較罕見的,造成這起爆炸事故的原因主要是,空壓機在運行過程中,氣缸內活塞高速運動,氣缸潤滑油被壓縮氣體帶入氣腔和管道.由于氣缸潤滑油質量低劣,特別是閃點及抗氧化安定性指標不合格,油內含炭過高,使氣缸壓縮時產生大量的炭顆粒,加速在氣腔及排氣管道內形成積垢,加之氣缸在一定溫度和壓力下產生的霧化油氣,為燃爆提供了必要條件,在出現瞬間溫度與壓力急劇升高波動時,很快引起2#機氣腔,排氣管的燃爆,并沿各管線迅速發展,逆行通過4#機存有積炭的排氣逆止閥,使燃爆能量在運行的4#機集氣腔內疊加,繼而引發更強烈的爆炸,造成2#機及管道連鎖性爆炸.這起連鎖爆炸事故的發生具有一定的偶然性但也有其必然性,應該吸取的教訓是:
(1)鑒于該事故的主要原因是由于使用了劣質氣缸潤滑油,潤滑油的閃點,殘炭,抗氧化安定性嚴重超標,使氣腔,排氣管道積炭迅速增加,為爆炸提供了必要條件.特別是閃點溫度指標在極其偏低的情況下燃爆事故必然發生.今后必須加強氣缸潤滑油質量的檢驗和驗收,減少空壓機管道積炭,從而有效保障設備的安全運行周期.
(2)該空壓機為原蘇聯早期產品,存在氣缸行程長,集氣腔長,易于積垢等缺陷,加大了氣腔爆炸的危險性,因此要加強對集氣腔,排氣逆止閥積炭的清理,防止氣腔積炭燃燒爆炸.
(3)建立定期維護,檢修清掃制度,定期清掃空壓機氣腔及管道積炭,控制排氣溫度.
(4)加強對空壓機操作人員的培訓教育,增強職工的責任心,提高安全操作技能和設備點檢質量,防止設備在運行中出現異常情況.
(5)為從根本上解決問題,應更新設備,采用新型透平式空壓機,以保證設備管網的安全運行.根據上述原因分析和事故教訓,該廠采取了以下防范措施:
(6)建立系統的空壓機潤滑油采購,檢驗,驗收管理制度,防止不合格潤滑油入廠使用.
(7)根據設備的特殊情況和此次事故產生的原因,重新修訂有關制度,將以檢查和清除積炭為主的小修周期,由原來的(個月縮短為-個月.
(8)事故發生后,對全廠空壓機管道,風包進行一次系統清掃,制定了空壓機冷卻用水制度,采取強制冷卻辦法彌補冷卻系統缺陷問題.
(9)加強設備點檢和維護保養工作,將日常管理納入一級危險級管理,嚴格控制和檢查,使操作人員責任意識進一步增強.
(10)設備更新已納入技改計劃,從根本上解決空壓機設備老化和安全運行狀態不良的問題.
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