对一起氮压机燃爆事故的原因分析

    SVK8-3S型氮气压缩机是由沈阳鼓风机厂制造、为义马煤气配套的低压氮气压缩机,共两套,于2000年12月开始调试.为节约工程基建资金,取消原设计两台中压氮气压缩机,由杭氧产两台3TYS89+2TYS60型氧气透平压缩机临时压送氮气，向外供中压氮，来取代中压氮气压缩机，流程示意图如图1所示。

l 事故情况
    2000年12月27日中午11：35，接总调度室通知，要求中午12：00向长输管线供中压氮气。当时，一台氮压机试车完毕正在运行，一台氧压机试车完毕压氧正在运行，将由氧压机临时压送氮气外供中压氮。由于当时全厂供电网设计负荷偏小，以前在氧压机试车时曾多次出现全厂电压波动停车现象，为不使氧压机重新启动而冲击电网(因氧压机启动电流很大，易使电网波动)，决定在线切换氮气。于是关闭氧压机入口氧气阀，打开氧压机入口氮气阀，用氮气置换氧气开车。刚动作不久，听到运行中的氮压机一声沉闷声响，倾刻间浓烟从厂房里冒出。操作人员及时采取措施，紧急停车，切断气源进行扑救。经检查氮压机二级叶轮烧损，气缸烧穿，造成极大的经济损失。
2 原因分析
    事故发生后，我们组织了有关专家进行了事故分析。从设计方面、安装方面到运行方面都进行了充分的分析论证。
2．1 氮压机二级叶轮油封喷射油雾，为本次事故 提供了可燃物
    SVK8-3S氮压机是整体齿轮式，是一种双轴三级压缩机，工作转速高达4300r／rain，油箱润滑系统设在压缩机下部，油箱排油烟系统为自然排放。按原设计方案，排烟管道就近安装在室内，在试车初期，油烟均在厂房内排放，造成厂房内环境很差，决定将其引长至室外排放。在引伸至室外排放的过程中增加了很长的管道，使油箱内的烟气不能正常顺畅排放，造成油箱内压力升高，使各润滑点回油不畅，部分油通过油封喷射到气缸内，使气缸受到油的污染。由于是压送的氮气，当时未能引起安装公司的重视，当油以雾化状态喷入二级气缸时，又降低了可燃物的燃点，为事故埋下了隐患。
2．2 低压氧气串入低压氮气系统，为燃烧提供了 助燃物
    在该系统设计中为节约投资，将原设计中的两台中压氮气压缩机取消了，临时由氧压机打氮气来提供中压氮。氧气出冷箱压力为42kPa，氮气出冷箱压力为20kPa，氧压机人口两个蝶阀密封性能不好，势必会造成压力较高的氧气向压力较低的氮气系统窗窜漏，从而使富含氧气的氮气进入氮压机压缩，为氮压机燃烧提供了助燃物。
2．3 压缩过程中产生的压缩热为燃烧提供了能量
    气体在叶轮内受压缩产生压缩热，使气体温度升高，在此过程中二级温度可达到150~160℃左右，为燃烧提供了能量；此外气体中夹杂有固体颗粒物质，经摩擦产生静电火花达到点燃的能量，也是可能的因素。
2．4 设计方面不完善、不具体也是事故的一个根源
    在设计过程中由氧压机压送氮气，临时代替中压氮气压缩机，故氧压机的人口设备为氧气、氮气两路进气，而此两种介质压力不一致，势必出现了高压气体窜入低压管网的可能性，而设计中没有采取措施将两系统隔离；另在设计文件中也没有明确提出高压气体窜入低压管网的危害。
2．5 没有建立完善的操作方案，给事故开了绿灯
    整个中压氮系统是为后序低温甲醇洗提供循环氮气使用的，在设计文件中没有明确交代，只用一句“用氧压机打氮气代替中压氮压机”一笔带过，并未给出操作要点及安全注意事项。故也未引起车间的重视，没有制定相应的操作方案。
3 防范措施
    (1)在氧压机入口氧气阀门与氮气阀门间增加 一块“8”字型盲板，在切换介质时，通过切换盲 板来隔离两个系统，取得了良好的效果。另在氧压 机出口管道上也增加了一块“8”字型盲板。
    (2)在氮压机油系统中增加了一台抽油烟机，使油箱内呈负压状态工作，保障回油畅通。
    (3)制定了严格的中压氮切换操作规程，及氮压机脱脂制度。