Взрывы на воздухоразделительных установках в стране и за рубежом
4 января 1961 г. взорвалась воздухоразделительная башня воздухоразделительной установки производительностью 4000 м3/ч в бывшей Федеративной Республике Германии, в результате чего погибло 15 человек и были серьезно повреждены оборудование и здания.
23 ноября 1973 г. за пределами башни произошел типичный мощный взрыв воздухоразделительной установки производительностью 3350 м3/ч Аньшанского металлургического кислородного завода, который также вызвал взрыв воздухоразделительной базы в башне. Оборудование было повреждено во многих местах, и производство возобновилось после 6 месяцев технического обслуживания.
27 июля 1986 года воздухоразделительная установка мощностью 3200 м3/ч передового химического завода Yanshan Petrochemical Company издала громкий шум, и весь завод превратился в руины.
1 ноября 1992 г. произошел взрыв в воздухоразделительной башне производительностью 150 м3/ч кислородной станции Ланьчжоуского нефтехимического машиностроительного завода, в результате чего погиб 1 человек, а воздухоразделительная башня была заброшена.
25 июля 1993 г. в главном конденсационном испарителе воздухоразделительной башни производительностью 150 м3/ч компании Jinchuan Nonferrous Metals Company в провинции Ганьсу произошел разрушительный взрыв, в результате которого на месте погиб 1 человек, а воздухоразделительная башня была разобрана.
2 марта 1996 года на воздухоразделительной установке производительностью 6000 м3/ч металлургического комбината Jiangxi Xinyu, когда не было обнаружено никаких аномальных симптомов, произошел внезапный взрыв пластинчато-ребристого основного конденсационного испарителя, и оборудование было серьезно повреждено. Ударная волна разбила стекла окружающих зданий.
18 июля 1996 г. произошел взрыв главного холодильного агрегата воздухоразделительной установки мощностью 10 000 м3/ч воздухоразделительного завода Харбинской газификационной установки, главный холодильный агрегат и верхняя башня были списаны.
16 мая 1997 г. произошел мощный взрыв в воздухоразделительной башне производительностью 6000 м3/ч Фушуньского этиленового химического завода в провинции Ляонин. Завод по производству оборудования был серьезно поврежден: 4 человека погибли, 4 серьезно ранены и 27 получили легкие ранения.
25 декабря 1997 г. произошел мощный взрыв на воздухоразделительной установке мощностью 81760 м3/ч компании Shell Petroleum в Бинтулу, Малайзия. Взрыв начался с главного конденсационного испарителя и распространился на корпус башни; нижняя башня была вдавлена в землю; верхнюю башню и главный холод унесло ветром на 750 метров; оконная рама была разбита в пределах 5 километров, а брызги металла разбили масляный бак, а бак с керосином вызвал пожар.
21 августа 2000 г. произошел взрыв на участке обслуживания воздухоразделительной установки производительностью 1500 м3/ч завода по производству кислорода Jiangxi Pingxiang Iron and Steel Company, в результате чего 22 человека погибли, 7 получили серьезные травмы и 17 получили легкие травмы.
7 июля 2003 г., когда воздухоразделительная установка производительностью 10 000 м3/ч компании Shanghai COSCO Chemical готовилась к подъему верхней и верхней секций колонны толстого аргона, раздался громкий шум. Фрагменты.
22 августа 2003 воздухоразделительная установка производительностью 20,00 м3/ч на кислородном заводе в Мааншане взорвалась во время монтажа, и 35 процентов персонала были выброшены и сожжены. После спасения они сбежали из ЧП.
17 сентября 2003 г. во время установки воздухоразделительной установки производительностью 10 000 м3/ч компании Hunan Lengshui Iron and Steel Company внезапно возникла воздушная волна, и сварщик был сбит с ног и упал с платформы. Он умер при спасении.
10 апреля 2017 г. в Шэньхуа произошла авария при разделении воздуха на 4 миллиона тонн угля и жидкости.
Взрыв произошел в 17:45 19 июля 2019 года на блоке С воздухоразделительной установки газификационной установки Йима Хэнаньской энергетической и химической группы, город Саньмэнся, провинция Хэнань. В результате взрыва погибли 15 человек, 15 серьезно ранены, 256 госпитализированы.
В последние годы с расширением воздухоразделительных установок также увеличивается энергия взрыва воздухоразделительных установок. С точки зрения принципа взрыва воздухоразделительные установки можно разделить на физические взрывы и химические взрывы. Химические взрывы наносят больше вреда, чем физические взрывы.
Причины физического взрыва воздухоразделительной установки следующие:
1. Большое количество высокотемпературного газа поступает в колонну фракционирования, содержащую низкотемпературную жидкость, и низкотемпературная жидкость быстро испаряется, вызывая повышение давления в колонне фракционирования, скорость сброса давления предохранительного клапана низкая, и воздушное разделение деформируется и разрывается.
2. Разделение воздуха и холодильная камера напоминают о том, что низкотемпературная жидкость колонны фракционирования заполнена тысячами кубических изоляционных материалов из перлита. Если колонна фракционирования даст течь и выйдет из строя, будет произведено большое количество низкотемпературной жидкости. Перлит находится в высокотемпературном газе, а низкотемпературная жидкость будет быстро испаряться, а холодная коробка будет быстро испаряться. Коэффициент разрыва, разбрызгивание большого количества перлита в окружающую среду называется пескоструйной обработкой или гидроструйной обработкой.
Причины химических взрывов на воздухоразделительных установках следующие:
1. 1-процентный жидкий кислород не сбрасывается вовремя, а накопление углеводородов в жидком кислороде достигает нормы. Общее количество углеводородов в жидком кислороде, особенно ацетилена, будет реагировать сверх нормы, вызывая химические взрывы. Когда содержание ацетилена в жидком кислороде превышает 0,5 PPm или общее содержание углеводородов превышает 300 PPm, может произойти самовозгорание и взрыв.
2. Газопровод расширительного уплотнения заблокирован, и смазочное масло расширительного подшипника проникает в воздушную сторону через масляное уплотнение и переносится расширяющимся воздухом в верхнюю башню, вызывая общее содержание углеводородов в холодном жидкий кислород на дне верхней башни превышает норму.
3. После выхода из строя анализатора углекислого газа на молекулярном сите молекулярное сито не может полностью поглотить углекислый газ и общее количество углеводородов из-за использования молекулярного сита, перегрева, регенерации, свободной воды, отравления корма и т. д. Общее содержание кислорода в остатках и холодной жидкости содержание углеводородов выше прейскурантной цены.
4. Для подшипника со свободным концом во всасывающей трубе воздушного компрессора герметичная воздушная труба подшипника со свободным концом отсоединена или заблокирована, а отрицательное давление, образованное во всасывающей трубе, будет помещено в подшипник, смазочное масло будет вдохните воздух, и молекулярное сито будет отравлено, что приведет к общему количеству углеводородов в воздухе. Он пройдет через молекулярное сито и попадет в колонну фракционирования, в результате чего нижняя жидкость станет пустой, а общее содержание углеводородов в низкотемпературном жидком кислороде превысит стандарт.
5. Из-за выброса гетероциклического углеводорода 1#, гетероциклического углеводорода 2#, сырого фенола, легкого сырого бензола, серы, сульфата аммония и других газов вблизи входа воздушного компрессора химических заводов или химических транспортных средств воздух содержит большое количество общее количество углеводородов. Высокое содержание общего количества углеводородов в воздухе, вдыхаемом воздушным компрессором, приведет к тому, что общее количество углеводородов пройдет через молекулярное сито и попадет в колонну фракционирования, что приведет к общему содержанию углеводородов в жидкости на дне нижней колонны и основному охлаждению. башня с жидким кислородом на дне, чтобы превысить стандарт.
С учетом вышеуказанных факторов риска должны быть сформулированы соответствующие меры по контролю продукции кислорода:
1. Впускной клапан воздухоразделительной колонны должен работать на низкой скорости, а скорость горячего воздуха, поступающего в колонну, должна постепенно регулироваться в соответствии с изменением давления. После выключения обязательно закройте вентиль на входе в основной теплообменник.
2. Если в градирне произошла утечка жидкости, вовремя остановитесь, откройте отверстие для загрузки песка в верхней части градирни и сбросьте давление в холодильной камере. Если утечка серьезная, эвакуируйте окружающих людей, чтобы они не задохнулись перламутровым песком и не были закопаны.
3. Выпуск жидкого кислорода должен быть увеличен на 1 процент во времени в соответствии с индексом обнаружения, а общий анализатор углеводородов должен быть эффективным на регулярной основе для обеспечения точности данных.
4. Уделите больше внимания расширению и герметизирующему газу, чтобы избежать попадания влажного воздуха в состоянии обслуживания, вызывающего закупорку льдом.
5. Анализатор углекислого газа после молекулярного сита должен работать на регулярной основе, чтобы обеспечить точные и точные данные. Чрезмерное использование молекулярных сит, перегрев, недостаточная регенерация, попадание свободной воды, отравление маслом и другие несчастные случаи строго запрещены. Как только диоксид углерода превысит стандарт после молекулярного сита, работа оборудования для разделения воздуха должна быть немедленно остановлена, а молекулярное сито должно быть регенерировано.
6. Герметичная воздушная труба подшипника со свободным концом должна быть разблокирована, а оборудование для технического обслуживания не должно быть разобрано или повреждено.
7. Не должно быть летучих химических продуктов, таких как бензин, краска, резина, вода и т. д., рядом с всасывающим отверстием воздушного компрессора или в камере западного ветра. Транспортные средства с химическими продуктами не должны останавливаться или расходиться вблизи всасывания компрессора. Как только вблизи всасывающего патрубка воздушного компрессора произойдет утечка химического продукта, воздухоразделительная установка немедленно отключится, очистит утечку химического продукта, а затем включит воздухоразделительную установку.
факторы риска
Внешние факторы риска для воздухоразделительных установок
удар молнии
Явление молнии является одним из распространенных природных явлений в природе. Из-за своей неопределенности, переходного характера и сильного разряда молния окажет серьезное воздействие на все электрооборудование и создаст серьезную угрозу нормальному производству и безопасной эксплуатации воздухоразделительных установок. Удары молнии могут вызвать колебания сети или отключения электроэнергии. Это приведет к отключению электроэнергии или повреждению силового оборудования, такого как компрессоры и насосы; когда масляный насос перестает работать из-за отсутствия принудительной смазки, легко вызвать отказ подшипника высокоскоростного расширителя или даже аварию с горением плитки. Отключение компрессора приведет к прекращению подачи сырого газа в ректификационную башню, что повлечет за собой серьезные последствия; удары молнии повредят индуктивный бесконтактный переключатель постоянного тока молекулярного сита, что приведет к отказу электрического нагревателя молекулярного сита запустить блокировку; удары молнии также могут повредить электрическое и электронное оборудование воздухоразделительной установки. Нанести ущерб, парализовать центральную систему управления, а затем отключить воздухоразделительную установку, что приведет к остановке последующего производства. В тяжелых случаях случаются аварии с невообразимыми последствиями.
Масло
В воздухоразделительных установках в основном используется турбинное масло и смазочное масло. Температура вспышки (степень открытия) турбинного масла превышает 195 градусов, что относится к горючей жидкости класса C пожароопасности. Утечка из масляного контура турбодетандера турбокомпрессора может привести к возгоранию и взрыву в случае сильного нагрева или открытого пламени. Температура вспышки (открытия) смазки больше или равна 230 градусам, что является пожароопасностью легковоспламеняющихся жидкостей класса C. Утечка из нефтепровода, сильное нагревание или открытое пламя также могут привести к пожару и взрыву.
Внутренние факторы риска воздухоразделительных установок
Опасность химического взрыва
Анализ большинства случаев взрывов воздухоразделительных установок показал, что химические взрывы составляют большинство. Существует три основных фактора образования химических взрывов: один горючий, другой горючий, третий источники воспламенения. Таким образом, внутренние факторы риска воздухоразделительных установок можно разделить на три вышеуказанных аспекта.
топливо
В воздухоразделительных установках горючими веществами в основном являются взрывоопасные и опасные примеси, такие как углеводороды или масла. Неочищенный воздух содержит определенное количество углеводородов, которые имеют низкую температуру воспламенения и широкий предел взрываемости. Чрезмерное накопление соединений углерода и кислорода в воздухоразделительной установке во время производственного процесса, если есть источник взрыва, легко вызвать взрыв. Большое количество исследований показало, что ацетилен является важнейшим фактором вредных примесей воздухоразделительного оборудования. Когда в поршневом воздушном компрессоре и детандере слишком много смазочного масла, некоторые капли масла или масляный туман могут попасть в дистилляционную колонну со сжатым воздухом. Давление обычного смазочного масла составляет 7 МПа, а при температуре выше 150 градусов легко расщепляется на легкие фракции. Его точка кипения намного ниже, чем у оригинального смазочного масла, легко газифицируется и смешивается с кислородом. После ремонта воздухоразделительной установки на оборудовании могут остаться масляные пятна.
Окислитель
Кислород и жидкий кислород являются поддерживающими горение веществами и относятся к пожароопасным веществам класса В. Они являются одним из основных элементов для горения и взрыва горючих веществ. Они могут окислять большинство реакционноспособных веществ и образовывать взрывоопасные смеси с легковоспламеняющимися веществами, такими как ацетилен и метан. Жидкий кислород представляет собой горючий химический взрыв в воздухоразделительном оборудовании. Когда концентрация горючих веществ в воздухоразделительной установке достигает состояния взрыва, горючий жидкий кислород или газообразный кислород склонны к химическому взрыву в присутствии источника детонации. Жидкий кислород является одним из необходимых условий химических взрывов в воздухоразделительных установках, а также одним из основных продуктов технологического оборудования. так,
установить источник
Основными источниками детонации являются: трение твердых частиц взрывчатых примесей друг о друга или о поверхность стенки; электростатический разряд; импульс давления, вызванный ударом воздушной волны, ударом жидкости или кавитацией, что приводит к повышению локального давления и повышению температуры; наличие особо сильных химически активных веществ Повышенная взрывоопасность смесей горючих материалов в жидком кислороде. Следующие факторы риска примесей могут создавать источники детонации.
углекислый газ
Когда жидкий кислород содержит небольшое количество частиц льда и твердого углекислого газа, возникают электростатические заряды. Если содержание двуокиси углерода увеличить до 200-300*104 процентов, генерируемая электростатическая потенциальная энергия достигнет 3000 В. В то же время твердый углекислый газ будет блокировать каналы жидкого кислорода, что приведет к «мертвому кипению», что повысит концентрацию оксидов углерода в жидком кислороде. После достижения взрывоопасной концентрации взрыв произойдет, как только появится инициирующий источник. Основными причинами высокого содержания CO2 являются: молекулярное сито раздавлено из-за длительного использования оседания или воздействия воздушного потока, зазора между адсорбционными слоями адсорбера молекулярного сита и короткого замыкания воздушного потока; молекулярное сито обладает сильной адсорбционной способностью для определенных газов,
оксид азота
Закись азота не является горючим компонентом, но наличие закиси азота не приведет к серьезным несчастным случаям с безопасностью, но она имеет высокую температуру кипения, низкую летучесть и низкую растворимость и является блокирующим компонентом. Азот твердый после осаждения, легко образует «сухое испарение» или «мертвый угол» кипения и накопления углеводородов. После достижения взрывоопасной концентрации взрыв произойдет при наличии источника детонации. Обычные адсорбенты (глинозем, молекулярные сита и силикагель) лишь частично адсорбируют закись азота.
жидкий озон
Жидкий озон (O3) представляет собой темно-синюю жидкость с сильными химическими свойствами. В нормальных условиях газификация и разложение жидкого состояния резко увеличивает парциальное давление кислорода, увеличивая взрывоопасность смеси в жидком кислороде. Когда скорость взрыва составляет 100 процентов, энергия, необходимая для детонации, обычно уменьшается на 30-45 процентов. В процессе производства, когда жидкий кислород проходит через клапан воздухоразделительной колонны, он длительное время подвергается трению и воздействию воздушного потока. Небольшая часть жидкого кислорода может быть преобразована в жидкий озон в условиях, генерирующих статическое электричество.
твердая пыль
Твердая пыль угрожает безопасности воздухоразделительных установок. Слегка блокировать каналы теплообменника, снижать эффективность теплообмена, блокировать ректификационные тарелки и снижать чистоту и выход продукта; если основной кислородный канал охлаждающей пластины заблокирован, концентрация примесей углеводородов в жидком кислороде и других вредных примесей в накоплении жидкого кислорода ускорится. Это источник детонации электростатического разряда, который вызывает сильный холодный взрыв. Твердая пыль в основном возникает из-за следующих аспектов:
Воздушный фильтр не фильтрует пыль в атмосфере, поэтому она попадает в воздухоразделительную башню вместе с воздухом. Порошок алюминиевой резины из сушилки воздухоразделительной системы отопления поступает в воздухоразделительную башню вместе с воздухом; порошок, произведенный силикагелевым адсорбером, поступает в колонну вместе с жидким воздухом и жидким кислородом для основного охлаждения; окисление, вызванное трубами или контейнерами из алюминиевого сплава в колонне разделения воздуха. Алюминиевый порошок попадает в основную установку разделения воздуха охлаждения из-за коррозии и старения; небрежное изготовление, установка и техническое обслуживание могут привести к попаданию пыли, металлического порошка или перлита в контейнер или трубопровод и, наконец, в основное охлаждение.
Опасность физического взрыва
Согласно приложению 1 Правил по безопасности и техническому наблюдению за сосудами, работающими под давлением, расчетное давление (Р) сосудов, работающих под давлением, можно разделить на четыре уровня давления: низкое давление 0.1МПа Меньше или равно p<1.6mpa, medium="" pressure=""><10mp, a="" high="" pressure="" pressure="" 10mpa=""><100mpa, ultra-high="" pressure="" p="">100 МПа. В воздухоразделительной установке самое высокое рабочее давление многих агрегатов будет в секции высокого давления. При превышении давления этих устройств проектно-допустимого значения или выходе из строя манометра возникает опасность разрыва, поломки и взрыва. Кроме того, аналогичные опасности могут представлять газопроводы высокого давления.
Факторы риска для воздушных компрессоров
Основные факторы риска производительности воздушного компрессора
1. Опасные факторы воздушных компрессоров с масляной смазкой
Ранние воздухоразделительные установки использовали поршневые компрессоры, цилиндры которых смазывались механическим маслом. Цилиндровое масло воздушного компрессора склонно к отложению нагара при высоких температурах, что постепенно уменьшает эффективный путь потока выхлопной трубы и увеличивает скорость потока. Когда скорость потока превышает предел, энергия, генерируемая трением воздушного потока, может воспламенить нагар, что может привести к взрыву трубы.
Цилиндровое масло или легкие фракции воздушного компрессора попадают в очиститель молекулярного сита с потоком воздуха, что вызывает отравление молекулярного сита, снижает адсорбционную способность и не полностью поглощает углекислый газ. Он не только блокирует пластинчато-ребристый теплообменник и влияет на рабочий цикл, но также увеличивает содержание углекислого газа в жидком кислороде, который постепенно осаждается в виде льда и трется о внутреннюю стенку конденсационного испарителя, создавая статическое электричество. .
2. Опасные факторы чрезмерного осевого положения
Во время нормальной работы осевые силы с обеих сторон крыльчатки ротора центробежного компрессора уравновешивают друг друга. Неуравновешенная часть уменьшается уравновешивающей пластиной для уменьшения осевой нагрузки, а остальная часть приходится на упорный подшипник. При увеличении осевой силы или повреждении упорного подшипника и других факторов смещение вала будет серьезно отклоняться.
Меры предосторожности против факторов риска
Улучшить управление воздухоразделительным оборудованием
регулярная уборка
При эксплуатации более 2 лет дистилляционная колонна и система циркуляции жидкого кислорода должны быть очищены и обезжирены. Основной охлаждающий блок должен замачиваться на 8 часов. После очистки его следует тщательно продуть воздухом под достаточным давлением, а затем полностью нагреть и высушить.
Единичное сопротивление жидкого кислорода велико, и легко генерировать статическое электричество. При отсутствии заземления могут генерироваться тысячи вольт статического электричества. В то же время велика и угроза ударов молнии в воздухоразделительную установку, поэтому необходимо регулярно проверять заземление воздухоразделительной установки.
предотвратить попадание масла
Если масло попадет в воздухоразделительную установку, оно загрязнит адсорбент и повлияет на адсорбцию ацетилена. Следовательно, необходимо отменить воздуходувку корней, которая легко делает воздух маслянистым, и усилить капитальный ремонт и техническое обслуживание расширителя.
Усилить управление карбидным шлаком
Остаточный ацетилен в карбидном шлаке очень серьезно загрязняет воздух, особенно в пасмурные и дождливые дни, его следует строго контролировать и закапывать в отдаленном месте под землей.
Усиление управления эксплуатацией и техническим обслуживанием
Необходимо позаботиться об удалении вредных примесей; инструменты и счетчики, используемые для мониторинга, должны регулярно проверяться; при работе в режиме сверхцикла следует обратить внимание на своевременное прекращение нагрева и продувки воздухом; строго соблюдать технологическую дисциплину, предотвращать незаконные операции и строго выполнять «четверку не отпускай».
Усилить очистку передней части оборудования
Усилить контроль качества воздуха сырья
Зона производства кислорода находится с наветренной стороны круглый год, на расстоянии более 300 м от ацетиленовой электростанции, вдали от источников вредных газов и усиливает контроль за исходным качеством воздуха. Если загрязнение серьезное, должны быть приняты соответствующие меры.
Удаляет вредные вещества и предотвращает накопление углеводородов
В полной мере использовать роль адсорбера жидкость-газ-жидкость-кислород в удалении вредных примесей, заменять адсорбер строго по графику, контролировать температуру регенерации нагрева и повышать эффективность адсорбции; 1 процент полученного жидкого кислорода отводится из основного охлаждения для удаления углеводородов; разделение воздуха проводится регулярно. Большой подогрев для удаления остаточного углекислого газа и примесей оксида углерода, накопившихся в теплообменниках и ректификационных колоннах; Насосы жидкого кислорода введены в эксплуатацию уже давно. Молекулярные сита плохо адсорбируют закись азота. Слой молекулярного сита 5A может быть добавлен к адсорберу молекулярного сита.
Установить полную систему мониторинга и сигнализацию
Высокоточные приборы обнаружения используются для оперативного и автономного мониторинга вредных примесей в газоразделительных источниках и оборудовании разделения воздуха, в том числе ацетилена, метана, общего углерода, углекислого газа, закиси азота и других вредных веществ. Воздухоразделительная установка оборудована соответствующей системой сигнализации. При ухудшении состояния окружающей среды можно активировать систему раннего предупреждения и эффективные меры для контроля вредных веществ в пределах стандартного диапазона. Контролируйте качество масла и содержание смазочного масла, обеспечьте достаточную вязкость и стабильность, а также убедитесь, что воздух на выходе из воздушного компрессора не содержит масла.
В заключение
Существует множество факторов риска для воздухоразделительных установок. «Скрытая опасность кроется в открытом огне, и профилактика не так хороша, как помощь при стихийных бедствиях». Нельзя ослаблять работу по предупреждению этих небезопасных факторов и упускать любые скрытые опасности. В первую очередь необходимо принять технические меры по контролю содержания оксидов углерода горения углеводородов в жидком кислороде, чтобы различные показатели находились в требуемом диапазоне контроля. Во-вторых, усилить контроль источника взрыва, усилить меры контроля и в то же время усилить управление и устранить утечки, чтобы избежать несчастных случаев.
