比利时吉尔工厂氧化反应器爆炸事故

　　1、概述

　　1976年11月30日清晨4时30分，比利时吉尔工厂一号氧化装置的第三氧化反应器(BR305)发生了爆炸，操作人员当时立即将反应器停下，没有造成伤亡。

　　造成这次事故的原因，主要导由于违反规程采用了错误的开车程序，使反应器尾气含氧量达到14-16％与对二甲苯和酸酸蒸气形成了爆炸性混合气体。

　　至于引起爆炸的火源，还不十分清楚，但是，确信可能是由于自燃或静电火花而引起的。

　　2.事故经过和现场情况

　　1976年11月29B，一号氧化装置正在正常运转，有一台加料斗的传送螺杆(BP502)联轴节被损坏，于是便停止反应器进料，台反应器均处于停车状态。

　　当时，因为结晶器只有容纳一台反应器物料的空位，便将反应器(BR301)中物料排出，更换泄漏垫片和传送螺杆。然后按照“热加料”开车程序将BR301在90℃下通入空气和液体混合物料，使此反应器从停车状态转为正常开车。

　　反应器(BR305)至此已停车24小时，情况与反应器(BR 303)相反，器内温度和压力已降低很多。原因是因为压力调节器(BPRC305)的旁通阀严重泄漏。接夜班的班长根据这个情况，虽然知道明文规定要用“热加料”的方法，而是为了尽快地使装置恢复满负荷，便决定试用空气和常温液体进料的方法，大约20分钟以后，仪表操作工与当班班长及值班检查员一起注视仪表时，发现没能发生反应。于是班长又决定改用“热加料”程序。正当当班班长忙于两台反应器开车操作时，BR305反应器爆炸了。当时在控制室里听到声音是从跳开的安全阀里传出的，离心机和溶剂回收操作工们也都看见从三楼和反应器的上部出现了火花。因此，立即停止反应器进料，充入苛性碱，停止反应。

　　据现场检查结果，由于爆炸，反应器的泄压阀被冲跑，冷凝器下面的凝液接受槽内部构件被严重损坏。由于法兰部分熔化，从冷凝液接受槽到反应器回流管线的法兰联接处都被炸开。

　　3.现场记录数据

　　1)爆炸前期25分钟反应器处于待运转状态，记录纸上的压力为4公斤／厘米2(表)。校正后实际压力为1公斤／厘米2(表)；记录温度为106℃。02分析器未运转；液面为20％；搅拌器低速运转；

　　2)爆炸前25分钟反应器PRC未堵塞，02分析器在运转Os％的读数比实际记录表高，大约lo％，反应器用另外两台反应器来的尾气(含023％)进行加压，顶部液体温度开始升高。

　　3)爆炸前29分钟，回流温度开始下降。

　　4)爆炸前16分25秒，反应器压力为12公斤／厘米’，启动空气阀，搅拌机投入高速运转，回流温度开始上升。

　　5)爆炸前11分钟开始正常进料，把90的液体混合物加入反应器；反应器压力为25公斤／厘米-2(表)；液位记录为40％。检查顶部液体温度开始下降，1分钟后回流温度也下降。O2％的记录读数继续下降压略高于l％，于是开始增加空气流。

　　6)爆炸前9分钟操作与实际记录读数相符。

　　7)爆炸前7分钟空气流量保持稳定，回流温度开始上升；氧分析器读数开始缓慢增加。

　　8)爆炸前9分钟温度和压力读数在图上出现降值。

　　4.爆炸后情况检查

　　1)进料混合物的成分分析

　　CO(AC)2    0.035％

　　Mn(AC) 2   0.094

　　BST        0.672％

　　H2         206.0%

　　PX         26.0%

　　2)反应器部件情况，反应器内所有衬钛层均未损坏液进料管线也没有问题。但是顶部系统的大部分垫片被吹掉。

　　反应器系统内预料外地方没有发现有成品或液体存在。

　　对爆炸中心处的碳钢管口、钛衬里、垫片及螺栓进行了检查，结果是管口、碳钢法兰以及钛衬里在发生事故之前，从金属学上讲是完好的，再对各种部件包括碳钢中心垫圈、钛垫圈、不锈钢双头螺栓、碳钢法兰，法兰面上的钛衬里以及管颈锻件用目视和显微镜进行检查，发现局部地方有急剧受热现象，而有温度超过了1750℃。

　　从显微照片上显示出来的情况表明，在未受作用的区域附近有热影响区。有七个螺栓发生熔化现象，再检查管口衬里的熔化和烧蚀的范围比较小，而且没有看到过热现象但是从碳钢法兰表面的烧蚀现象，可以判断碳钢法兰曾被加热到高温。

　　对回流管口和回流管路进行检查时，没有发现TA产品，但管口附近的保温材料被吹跑，还有几处燃烧痕迹。

　　5.事故结论，

　　根据事故调查的全部结果，对于这次事故可以作如下解释。

　　1)当反应器从停车状态转向重新开车，尾气含氧量从14％增到16％，压力从容不迫公斤／厘米2增到25公斤／厘米2，器内气体是非常容易爆炸的二甲苯和醋酸蒸汽混合物。显然，在这种情况下用上述方法进行开车，发生事故的危险性极大。

　　2)这次事故的爆炸中心，清楚地表明是在回洗管口处。爆炸后火焰沿着回流管线蔓延到反应器管路的安全阀。

　　3)在回流管口处引起高温的原因至今还不清楚。爆炸的火源由何而来，下列几项也不太可能。

　　3－1）在下列温度自燃：PX：530℃   HAC：456℃

　　3－2）静电。

　　3－3）机械缘故。

　　3－4）溴组分脱氢分解。

　　3－5）催化剂沉积。

　　3－6）钛衬里起火燃烧。

　　可以判断，回流管泄漏的气体自燃，或者由于静电引起燃烧所产生的热量，可能是引起回流管管内混合气体首先发生爆炸源。

　　6.改进措施

　　1)对O2分析器系统进行改进，安装一个不能被操作人员跨接的新旁通，当 O2分析器的氧含量超过8％，空气阀滞后60秒而关。同时再从反应器中压吸收器之间安装一个大流量取样回路管，在此管上装上一个极短的取样支管分析器，这样可使分析系统的反应时间从7分钟缩短至3分零5秒。

　　2)使用一个新的多点温度记录器并带有恒定数字显示以改进反应器的温度控制。

　　3)补充和增加反应器的开车程序。

　　4)开车期间规定所有维修人员不要靠近反应器：

　　5)为了防止钛材短节上的阀门振动，重新设计安全阀系统。