1.事故经过简述
某厂空分装置由德国Linde公司设计制造,采用深冷法全低压工艺流程。精馏塔采用双段精馏塔,将液态空气依次在上、下塔内进行O2、N2分离,生产高纯度氧气(O2纯度≥98%)和高纯度氮气(N2纯度≥99.999%)。该装置1988年投产,生产能力为28000Nm3/h。
2000年12月12日0:18分,空分装置N2压缩机因高压缸止推轴温度高联锁动作,导致该机联锁跳车。0:26分,2#高压锅炉汽包低水位联锁跳车。1号高压锅炉所产生的蒸汽不能满足生产系统需求导致10MPa蒸汽压力急剧下降。0:38分,空气压缩机透平入口蒸汽压力由10MPa降到5.8MPa,操作人员按操作规程对该机手动停车。0:40分,空分装置冷箱内精馏塔下塔内和N2液化器以及其连接管线发生爆炸。事故导致N2液化器外壳炸碎,部分管道炸裂、拉断,精馏塔塔盘脱落,个别设备、阀门、仪表损坏。冷箱外壳东北角炸开,冷箱严重变形,设备及管道部分碎片和内填的珠光砂喷出。
2.事故原因分析
液N2洗装置调节阀前止逆阀检修质量出问题,阀板在停车时卡住,关闭不到位造成在N2压缩机跳车后,H2从液N2洗装置窜入空分装置冷箱内,为爆炸提供了物质条件。当N2压缩机跳车后。操作工在14min后才按下液N2洗系统的停车总联锁,造成液N2洗装置阀不能及时关闭,H2穿过止逆阀到调节阀大约6min,在操作工手动关闭阀以后才切断H2源。
N2压缩机联锁误动作跳车导致空分装置系统内工况变化,为H2向该系统反窜提供了机会。事故状态下,蒸汽系统失控,造成空气压缩机停车,使空分装置系统工况紊乱。造成精馏塔底的富O2液空气上窜,同已进入精馏塔、低压N2以及其它设备中的H2汇集混合,达到爆炸极限,在气流的作用下产生静电引爆。
此事故主要是由于易燃气体窜入精馏塔内与助燃气体形成爆炸性混合物所致,其易燃气体是氢气。除氢气外,若空气源中易燃气体浓度过高,分子筛吸附去除易燃杂质不利,也有可能造成类似的事故,因引起注意。
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