炼钢厂煤气柜爆炸事故

　　1．事故概况

　　某钢铁公司5×104m3威金斯煤气柜，建于1995年10月，主要用于回收炼钢厂4座30t转炉产生的煤气，自投产以来一直运行正常。

　　事故当天煤气柜值班人员8点接班后检查设备和仪表信号，一切正常。当时柜高19m，柜容30000m3，煤气柜后的3号加压机运行时出口压力5．8kPa，向用户送出量1.6×108ma／h。8时30分对煤气柜出口取样化验，O2：体积分数为l％、CO体积分数为40%、CO2体积分数为23.8％，气柜内煤气成分在合格范围内。煤气柜值班人员接班后通知炼钢厂要求回收煤气，但柜高、柜容显示始终呈下降趋势，9时25分柜容下降至1.0×104m3报警，接着柜高5m的下限报警，为防止活塞着床，值班人员调整煤气加压机出口压力，由5.8kPa降至2.4kPa，煤气送出量减至6000m3／h，并通过公司总调要求炼钢厂抓紧回收煤气，柜容最低达到5000m3。9时33分值班人员看见柜高显示呈上升趋势，确认炼钢厂开始回收煤气。9时40分当柜容升到8000m。，值班人员感觉到地在震动，接着听到轰的一声巨响，煤气柜爆炸事故发生了。与此同时柜高显示23m多，柜容在3.0×104m3以上，瞬间又降至10m多，柜容在1．8×104m3左右。值班人员跑到操作室外，发现煤气柜顶一股烟尘冲向天空，气柜配重块有的掉下。

　　2. 事故处理

　　事故发生后，值班人员迅速通知炼钢厂停止回收煤气，紧急停止煤压机运行，关闭气柜进出口阀门，．封柜前u形水封，切断气柜与煤气系统的联系。并通知相关领导和主管部门，做好事故应急处理，对气柜周围环境进行煤气检测和警戒。

　　事故后连续3次取样化验柜内煤气成分0：体积分数为零，co体积分数分别为22.8％、23％、23％，C02体积分数分别为29％、29.6％、29.8％。   

　　气柜爆炸后对设备造成一定程度的破坏，直接经济损失约70多万元。经检查、气囊胶帘未有大的破损，转炉煤气无大量外泄，未造成人员中毒和柜外燃爆事故，没有造成人员伤亡。

　　3. 事故原因

　　根据现场勘查和事故前后柜高、柜容记录数据以及煤气进出口煤气成分分析结果，可以证明此事故为转炉煤气燃爆事故，燃炸点发生在气柜气囊内。  

　　（1）发生事故时，现场值班人员反映，听到柜内沉闷轰响，柜高由5m（柜容8000m3）突然上升到23m多(柜容3×10‘m。以上)，然后又降至l0m多，事故是在转炉煤气回收过程中，柜容由5000m。上升至8000m。时发生的。事故后检查发现，在气柜内壁高23m处有严重自下而上的刮痕，深度为lmm，刮掉的油漆还垂直悬挂在上面，相对应活塞部位也残存有漆皮，说明爆炸时气柜活塞是由下往上运动，爆炸发生在气囊内。

　　（2）事故发生后，曾连续3次取气柜内煤气样化验，CO体积分数为23％左右，氧含量未检出，事故前气柜出口o：体积分数为l％，co体积分数为40％，说明气囊发生了2CO+O：=2C0：的化学反应，O：被消耗掉，CO体积分数下降．属化学件爆性。

　　（3）柜内检查发现，对着煤气柜进出口附近的气囊有过火现象，胶帘大面积鼓包和烧损，有的胶皮烧掉露出尼龙线，离开此范围烧损情况减缓，损坏的煤气进口管上波纹节也有过火现象，这些都说明气囊发生了爆炸。

　　（4）气柜的损坏，是由于气囊内发生燃爆，气柜活塞高速上升，活塞至柜顶空间，空气急剧压缩，造成柜顶在薄弱部位的物理性爆炸，同时活塞的不均衡向上运动、；卡巨壁的力，造成52条地脚螺栓，有47条滑扣脱落，4个螺杆拔起1个螺杆折断，柜底与基础分离裂缝约100mm。

　　（5） 气囊爆炸的原因 

　　①气柜内回收运行的介质是转炉煤气，转炉煤气的主要成分是C0，是有毒的可燃气体，CO体积分数为60％～70％的转炉煤气爆炸极限18.22％～83.22％，爆炸范围宽下限偏低，危险性大。

　　②氧化剂系气柜内转炉煤气回收过程中产生的，由于炼钢厂在回收煤气过程中没有O2，CO在线连续自动监测分析，致使O：含量超标达到爆炸范围的不合格转炉煤气进入气柜。

　　③激发能源是煤气管道内有的焊条头、焊渣、焊瘤等异物的摩擦碰撞和煤气中低燃点的硫、磷、化学性强的FeO的存在。通过对气柜内更换下的煤气管道和除尘风机出口等处取样分析，确认转炉煤气灰尘中含有硫、磷和FeO。在空气中能自燃的磷往往成为点火源。硫易燃，化学活性强的氧化亚铁还能降低点燃能量。根据有的钢厂介绍，转炉煤气灰尘见空气后能冒烟自燃，并发出刺鼻的SO2气味。根据气囊过火现象分析，胶帘被高温灼烧，鼓包脱皮的严重部位对着气柜煤气进口范围，可以判断燃爆的激发能源诱发点在气柜煤气进口附近。

　　4. 经验与教训

　　(1)通过对气柜爆炸前煤气中O2体积分数为1%、CO体积分数为40%，爆炸后气囊内煤气中O2含量未检出、CO约23%的数据分析，以及气囊内发生的化学性爆炸的事实，说明在9时33分至9时40分回收煤气的过程中，02含量超标达到爆炸极限不合格的转炉煤气进入气柜，是引起气柜爆炸事故的直接原因。

　　(2)控制燃爆事故，要防止燃爆“三要素”同时齐备的关键，在于严格控制转炉煤气中氧含量不能超标（2%）。

　　(3)转炉煤气回收系统必须设置煤气O2含量，CO连续自动分析仪，在线监测，连锁控制，O2含量超标时煤气自动放散，严禁不合格煤气进入气柜。

　　(4) 加强对煤气在线o：含量自动分析仪的维护与保养，定期巡检，发现问题及时处理，确保运行正常，不得在没有O2含量在线检测下的情况下凭经验回收煤气。

　　(5) 加强转炉煤气回收、净化系统的管理与控制，保证设备运行状况良好，防止系统不严吸入空气，杜绝煤气氧含量超标，减少煤气含尘量。，

　　(6) 严格检修施工作业，加强关键部位监控管理，在煤气柜和管道施工完毕后，内部要清理干净不留异物，并经有关部门检查确认。