Explosionsolyckor av luftseparationsanläggningar hemma och utomlands
Den 4 januari 1961 exploderade luftsepareringstornet på en 4000m3/h luftsepareringsanläggning i före detta Förbundsrepubliken Tyskland, vilket dödade 15 människor och skadade utrustning och byggnader allvarligt.
Den 23 november 1973 inträffade en typisk ond explosion av 3350m3/h luftseparationsenheten vid Anshan Iron and Steel Oxygen Plant utanför tornet, vilket också orsakade explosionen av luftseparationsbasen i tornet. Utrustningen skadades på många ställen och produktionen återupptogs efter 6 månaders underhåll.
Den 27 juli 1986 gjorde 3200m3/h luftsepareringsanläggningen i Yanshan Petrochemical Companys avancerade kemiska anläggning ett högt ljud, och hela anläggningen förvandlades till ruiner.
Den 1 november 1992 inträffade en explosion i luftseparationstornet på 150m3/h i syregeneratorstationen vid Lanzhou Petrochemical Machinery Plant, vilket orsakade 1 dödsfall och luftseparationstornet övergavs.
Den 25 juli 1993 drabbades den huvudsakliga kondenserande förångaren i 150m3/h luftseparationstornet av Jinchuan Nonferrous Metals Company i Gansu-provinsen av en förkrossande explosion som dödade 1 person på plats, och luftsepareringstornet skrotades.
Den 2 mars 1996, i 6 000 m3/h luftsepareringsanläggningen i Jiangxi Xinyu järn- och stålfabrik, när inga onormala symptom hittades, exploderade plötsligt den kondenserande förångaren av plattfenatyp och utrustningen skadades allvarligt. Chockvågen krossade glaset i omgivande byggnader.
Den 18 juli 1996 exploderade huvudkylningen i 10,000m3/h luftseparationsanläggningen i Harbin Gasification Plant Air Separation Plant, och huvudkylningen och det övre tornet skrotades.
Den 16 maj 1997 inträffade en hätsk explosion i luftseparationstornet på 6000 m3/h vid Fushun Ethylene Chemical Plant i Liaoning-provinsen. Utrustningsanläggningen skadades allvarligt, med 4 döda, 4 allvarligt skadade och 27 lindrigt skadade.
Den 25 december 1997 inträffade en hätsk explosion i en 81760m3/h luftseparationsanläggning hos Shell Petroleum Company i Bintulu, Malaysia. Explosionen startade från den huvudsakliga kondenserande förångaren och expanderade till tornkroppen; det nedre tornet trycktes ner i marken; det övre tornet och huvudkylan blåstes 750 meter bort; fönsterkarmen bröts inom 5 kilometer, och den stänkande metallen krossade oljetanken och fotogentanken utlöste branden.
Den 21 augusti 2000 inträffade en explosion vid underhållsplatsen för 1500 m3/h luftseparationsenheten i Jiangxi Pingxiang Iron and Steel Companys syreproduktionsanläggning, vilket resulterade i 22 dödsfall, 7 allvarliga skador och 17 mindre skador.
Den 7 juli 2003, när 10,000m3/h luftsepareringsanläggningen i Shanghai COSCO Chemical förberedde sig för att hissa de övre och övre delarna av den tjocka argonpelaren, hördes ett högt ljud. Fragment.
Den 22 augusti 2003 deflagrerade luftsepareringsanläggningen på 20,00 m3/h i Maanshan Iron and Steel Oxygen Plant under installationsprocessen, och 35 procent av personalen kastades ut och brändes. Efter räddning flydde de från nödsituationen.
Den 17 september 2003, under installationen av Hunan Lengshui Iron and Steel Companys 10,000m3/h luftseparationsanläggning, utbröt plötsligt en luftvåg och svetsaren slogs ner och föll av plattformen. Han dog i räddningen.
Den 10 april 2017 inträffade en 4 miljoner ton kol-till-vätska luftseparationsolycka i Shenhua
Explosionen inträffade klockan 17.45 den 19 juli 2019 vid enhet C i luftsepareringsanläggningen vid Yima Gasification Plant i Henan Energy and Chemical Group, Sanmenxia City, Henan-provinsen. Explosionen dödade 15 personer, skadade 15 allvarligt och 256 lades in på sjukhus.
Under de senaste åren, med utvidgningen av luftseparationsanläggningar, ökar också explosionsenergin hos luftsepareringsanläggningar. Ur explosionsprincipens perspektiv kan luftseparationsanläggningar delas in i fysiska explosioner och kemiska explosioner. Kemiska explosioner gör mer skada än fysiska explosioner.
Orsakerna till den fysiska explosionen av luftseparationsanläggningen är följande:
1. En stor mängd högtemperaturgas kommer in i fraktioneringstornet som innehåller lågtemperaturvätska, och lågtemperaturvätskan förångas snabbt, vilket gör att trycket i fraktioneringstornet stiger, säkerhetsventilens tryckavlastningshastighet är långsam, och luftseparationen deformeras och brister.
2. Luftseparation och kylbox är minnet av att fraktioneringstornets lågtemperaturvätska är fylld med tusentals kubiska perlitisoleringsmaterial. Om fraktioneringstornet läcker och går sönder kommer en stor mängd lågtemperaturvätska att produceras. Perlit finns i högtemperaturgasen, och lågtemperaturvätskan kommer att avdunsta snabbt, och kylboxen kommer snabbt att avdunsta. Sprängningsförhållande, sprutning i stora mängder i den omgivande, perlitterm kallas sandblästring eller hydroblästring.
Orsakerna till kemiska explosioner i luftseparationsanläggningar är följande:
1. 1 procent flytande syre släpps inte ut i tid, och kolväteansamlingen i flytande syre når standarden. Totalt antal kolväten i flytande syre, särskilt acetylen, kommer att reagera utöver standarden och orsaka kemiska explosioner. När acetylenet i flytande syre överstiger 0.5PPm eller den totala kolvätehalten överstiger 300PPm, kan spontan förbränning och explosion inträffa.
2. Expansionstätningens gasledning är blockerad, och expanderlagrets smörjolja tränger in i luftsidan genom oljetätningen och förs in i det övre tornet av den expanderande luften, vilket orsakar det totala kolväteinnehållet i kylan flytande syre i botten av det övre tornet för att överträffa standarden.
3. Efter att molekylsilens koldioxidanalysator har misslyckats, kan molekylsilen inte helt absorbera koldioxid och totala kolväten på grund av användningen av molekylsil, övertemperatur, regenerering, fritt vatten, foderförgiftning, etc. Botten och kallt flytande syre totalt kolväteinnehåll över listpriset.
4. För det fria ändlagret i luftkompressorns sugrör, är det fria ändlagrets tätande luftrör frånkopplat eller blockerat, och undertrycket som bildas i sugröret kommer att placeras i lagret, smörjoljan kommer att andas in luften, och molekylsilen kommer att förgiftas, vilket resulterar i totala kolväten i luften. Det kommer att passera genom molekylsikten och komma in i fraktioneringstornet, vilket gör att bottenvätskan blir tom och det totala kolväteinnehållet i flytande syre vid låg temperatur överstiger standarden.
5. På grund av frigörandet av heterocykliskt kolväte 1#, heterocykliskt kolväte 2#, råfenol, lätt råbensen, svavel, ammoniumsulfat och andra gaser nära luftkompressorns inlopp från kemiska anläggningar eller kemiska fordon, innehåller luften en stor mängd totala kolväten. Den höga halten av totala kolväten i luften som andas in av luftkompressorn kommer att få de totala kolvätena att passera genom molekylsilen och komma in i fraktioneringstornet, vilket orsakar det totala kolväteinnehållet i vätskan i botten av det nedre tornet och huvudkylningen flytande syretorn i botten för att överträffa standarden.
Mot bakgrund av ovanstående riskfaktorer bör motsvarande kontrollåtgärder för syreproduktion formuleras:
1. Luftintagsventilen i luftseparationstornet måste drivas med låg hastighet, och hastigheten på den heta luften som kommer in i tornet bör gradvis justeras i enlighet med tryckförändringen. Efter avstängning, se till att stänga ventilen som går in i huvudvärmeväxlaren.
2. När det finns ett vätskeläckage i tornet, stoppa i tid, öppna sandladdningsporten på toppen av tornet och släpp ut trycket i kylboxen. När läckaget är allvarligt, evakuera omgivande människor för att undvika att kvävas av pärlemorskimrande sand och begravas.
3. Utsläppet av flytande syre bör ökas med 1 procent i tid enligt detektionsindexet, och analysatorn för totala kolväten bör vara effektiv på en regelbunden basis för att säkerställa att uppgifterna är korrekta.
4. Var mer uppmärksam på expansions- och tätningsgasen för att undvika att komma in i våt luft i underhållstillståndet, vilket orsakar isblockering.
5. Koldioxidanalysatorn efter molekylsikten bör träda i kraft regelbundet för att säkerställa känsliga och korrekta data. Överdriven användning av molekylsilar, användning av övertemperatur, otillräcklig regenerering, inträde av fritt vatten, oljeförgiftning och andra olyckor är strängt förbjudna. När koldioxiden överstiger standarden efter molekylsikten, bör driften av luftseparationsutrustningen stoppas omedelbart och molekylsilen ska regenereras.
6. Det förseglade luftröret i det fria ändlagret måste vara upplåst och underhållsutrustningen får inte demonteras eller skadas.
7. Det bör inte finnas några flyktiga kemiska produkter såsom bensin, färg, gummi, vatten etc. nära luftkompressorns sugport eller i västvindkammaren. Fordon med kemiska produkter får inte stanna eller spridas nära kompressorns sug. När en kemisk produktläcka inträffar nära luftkompressorns sugport, kommer luftseparationsanläggningen omedelbart att stängas av, rensa upp den läckta kemiska produkten och sedan slå på luftseparationsanläggningen.
riskfaktorer
Externa riskfaktorer för luftseparationsanläggningar
blixt
Blixtfenomen är ett av de vanligaste naturfenomenen i naturen. På grund av dess osäkerhet, övergående natur och starka urladdningar kommer blixtnedslag att orsaka allvarlig påverkan på all elektrisk utrustning och utgöra ett allvarligt hot mot normal produktion och säker drift av luftseparationsanläggningar. Blixtnedslag kan orsaka nätfluktuationer eller strömavbrott. Detta kommer att leda till strömavbrott eller skada på kraftutrustning såsom kompressorer och pumpar; när oljepumpen slutar gå, på grund av bristen på påtvingad smörjning, är det lätt att orsaka lagerfel på höghastighetsexpandern, eller till och med en kakelbränningsolycka. Avstängningen av kompressorn kommer att leda till avbrott i leveransen av rågas till korrigeringstornet, vilket kommer att orsaka allvarliga konsekvenser; blixtnedslag kommer att skada den induktiva DC-närhetsbrytaren på molekylsilen, vilket resulterar i att molekylsilens elektriska värmare misslyckas med att starta förreglingen; blixtnedslag kommer också att skada den elektriska och elektroniska utrustningen i luftsepareringsanläggningen. Orsaka skada, förlama det centrala styrsystemet och stäng sedan av luftsepareringsanläggningen, vilket resulterar i att efterföljande produktion stoppas. I svåra fall inträffar olyckor med ofattbara konsekvenser.
Olja
Luftsepareringsanläggningar använder främst turbinolja och smörjolja. Flampunkten (öppningsgrad) för turbinolja är högre än 195 grader, vilket tillhör klass C brandfarlig brandfarlig vätska. När oljekretsen för turboladdarens turboexpander läcker, kommer det att orsaka brand och explosion i händelse av hög värme eller öppen låga. Smörjmedlets flampunkt (öppning) är större än eller lika med 230 grader, vilket är en brandfara för brandfarlig vätska av klass C. När oljeledningen läcker, hög värme eller öppna lågor, kommer det också att orsaka brand och explosion.
Interna riskfaktorer för luftseparationsanläggningar
kemiska explosionsrisker
Från analysen av de flesta fall av luftseparationsanläggningsexplosioner står kemiska explosioner för majoriteten. Det finns tre huvudfaktorer för bildandet av kemiska explosioner: en är brännbart, den andra är brännbart och den tredje är antändningskällor. Därför kan de interna riskfaktorerna för luftseparationsanläggningar delas in i ovanstående tre aspekter.
bränsle
I luftsepareringsanläggningar är brännbart främst explosiva och farliga föroreningar som kolväten eller oljor. Råluften innehåller en viss mängd kolväten, som har en låg flampunkt och en bred explosionsgräns. Överdriven ackumulering av kol- och syreföreningar i luftseparationsenheten under produktionsprocessen, om det finns en explosionskälla är det lätt att orsaka en explosion. Ett stort antal studier har visat att acetylen är den viktigaste faktorn för de skadliga föroreningarna i luftsepareringsutrustning. När det finns för mycket smörjolja i kolvluftkompressorn och expandern, kan några oljedroppar eller oljedimma komma in i destillationskolonnen med den komprimerade luften. Trycket på vanlig smörjolja är 7MPa, och när temperaturen är högre än 150 grader är det lätt att spricka i lätta fraktioner. Dess kokpunkt är mycket lägre än den ursprungliga smörjoljan, lätt att förgasa och blanda med syre. Efter att luftsepareringsanläggningen har reparerats kommer oljefläckar troligen att finnas kvar i utrustningen.
Oxidationsmedel
Syre och flytande syre är förbränningsunderstödjande ämnen och klassificeras som brandfarliga ämnen av klass B. De är ett av grundelementen för förbränning och explosion av brännbart material. De kan oxidera de flesta reaktiva ämnen och bilda explosiva blandningar med brandfarliga ämnen som acetylen och metan. Flytande syre är en brännbar kemisk explosion i luftseparationsutrustning. När koncentrationen av brännbart material i luftseparationsanläggningen når explosionsförhållandet, är det brännbara flytande syret eller gassyren benägen att explodera i närvaro av den detonerande källan. Flytande syre är en av de nödvändiga förutsättningarna för kemiska explosioner i luftseparationsanläggningar, och det är också en av huvudprodukterna för produktionsutrustning. så,
ställ in källa
De huvudsakliga källorna till detonation är: explosiva föroreningar fasta partiklar som gnider mot varandra eller med väggytan; elektrostatisk urladdning; tryckpuls orsakad av luftvågspåverkan, vätskepåverkan eller kavitation, vilket gör det lokala trycket högt och temperaturen stiger; förekomst av särskilt starka kemiskt aktiva ämnen Ökad explosionskänslighet av brännbara materialblandningar i flytande syre. Följande riskfaktorer för föroreningar kan skapa detonationskällor.
koldioxid
När flytande syre innehåller små mängder ispartiklar och fast koldioxid skapas elektrostatiska laddningar. Om innehållet av koldioxid ökas till 200-300*104 procent kommer den genererade elektrostatiska potentiella energin att nå 3000V. Samtidigt kommer fast koldioxid att blockera kanalerna för flytande syre, vilket resulterar i "dödkokning", vilket kommer att öka koncentrationen av koloxider i flytande syre. Efter att ha nått den explosiva koncentrationen kommer en explosion att inträffa så snart det finns en initierande källa. Huvudorsakerna till den höga CO2-halten är: molekylsilen krossas på grund av långvarig användning av sättningar eller luftflödespåverkan, gapet mellan adsorptionsbäddarna hos molekylsiladsorbatorn och kortslutningen av luftflödet; molekylsilen har en stark adsorptionsförmåga för specifika gaser,
lustgas
Lustgas är inte en brandfarlig komponent, men förekomsten av dikväveoxid kommer inte att orsaka större säkerhetsolyckor, men den har hög kokpunkt, låg flyktighet och låg löslighet och är en blockerande komponent. Dinkväve är fast efter utfällning, och det är lätt att bilda "torr avdunstning" eller "död hörn"-kokning och kolväteansamling. Efter att ha nått en explosiv koncentration kommer en explosion att inträffa när en detonationskälla existerar. Vanliga adsorbenter (aluminiumoxid, molekylsilar och silikagel) adsorberar endast delvis dikväveoxid.
flytande ozon
Flytande ozon (O3) är en mörkblå vätska med starka kemiska egenskaper. Under normala omständigheter ökar förgasningen och nedbrytningen av det flytande tillståndet kraftigt partialtrycket av syre, vilket ökar blandningens explosionskänslighet i flytande syre. När explosionshastigheten är 100 procent minskar den energi som krävs för detonation i allmänhet med 30 procent till 45 procent. Under produktionsprocessen, när flytande syre passerar genom ventilen i luftseparationstornet, utsätts det för friktion och luftflödespåverkan under lång tid. En liten del av det flytande syret kan omvandlas till flytande ozon under förhållanden som genererar statisk elektricitet.
fast damm
Fast damm äventyrar säkerheten för luftsepareringsanläggningar. Blockera värmeväxlarens kanaler lätt, minska värmeväxlingseffektiviteten, blockera korrigeringsbrickor och minska produktens renhet och avkastning; om den huvudsakliga kylplattans syrekanal är blockerad, kommer koncentrationen av kolväteföroreningar i flytande syre och andra skadliga föroreningar i flytande syreackumulering att accelerera. Det är en detonationskälla för elektrostatisk urladdning som orsakar en stor köldsprängning. Fast damm kommer huvudsakligen från följande aspekter:
Luftfiltret filtrerar inte dammet i atmosfären, så att det kommer in i luftsepareringstornet med luften. Aluminiumgummipulvret från torktumlaren i luftseparationsvärmesystemet kommer in i luftseparationstornet med luften; pulvret som produceras av silikageladsorbatorn kommer in i tornet tillsammans med flytande luft och flytande syre för huvudkylning; oxidationen som orsakas av aluminiumlegeringsrören eller behållarna i luftseparationstornet Aluminiumpulver kommer in i huvudanläggningen för kylluftseparering på grund av korrosion och åldrande; vårdslös tillverkning, installation och underhåll kan orsaka att damm, metallpulver eller perlit kommer in i behållaren eller rörledningen och slutligen kommer in i huvudkylningen.
Fysiska explosionsrisker
Enligt bilaga 1 till föreskrifterna om säkerhet och teknisk övervakning av tryckkärl kan tryckkärlens konstruktionstryck (P) delas in i fyra trycknivåer: lågtryck 0.1Mpa Mindre än eller lika med p<1.6mpa, medium="" pressure=""><10mp, a="" high="" pressure="" pressure="" 10mpa=""><100mpa, ultra-high="" pressure="" p="">100Mpa. I en luftsepareringsanläggning kommer det högsta arbetstrycket av många enheter att finnas i högtryckssektionen. Om trycket på dessa enheter överstiger det tillåtna värdet eller tryckmätaren går sönder finns det risk för brott, brott och explosion. Dessutom kan gastrycksrören utgöra liknande faror.
Riskfaktorer för luftkompressorer
Luftkompressorns huvudprestanda riskfaktorer
1. Farliga faktorer hos oljesmorda luftkompressorer
Tidiga luftseparationsanläggningar använde kolvkompressorer vars cylindrar smords med mekanisk olja. Luftkompressorns cylinderolja är benägen att avsätta kol vid höga temperaturer, vilket gradvis minskar avgasrörets effektiva flödesväg och ökar flödeshastigheten. När flödet överskrider gränsen kan energin som genereras av friktionen i luftflödet antända kolavlagringen, vilket kan få röret att explodera.
Cylinderoljan eller lätta fraktioner av luftkompressorn förs in i molekylsilrenaren med luftflödet, vilket kommer att orsaka molekylsilförgiftning, minska adsorptionskapaciteten och ofullständigt adsorbera koldioxid. Det blockerar inte bara plattfensvärmeväxlaren och påverkar driftcykeln, utan ökar också koldioxiden i det flytande syret, som gradvis fälls ut till ett isliknande fast ämne och gnider mot den kondenserande förångarens innervägg för att generera statisk elektricitet .
2. Farliga faktorer av överdrivet axiellt läge
Under normal drift tar de axiella krafterna på båda sidor av centrifugalkompressorns rotorhjul ut varandra. Den obalanserade delen reduceras av balansplattan för att minska den axiella dragkraften, och resten bärs av axiallagret. När den axiella kraften ökar, eller axiallagret är skadat och andra faktorer, kommer axelns förskjutning att avvikas allvarligt.
Försiktighetsåtgärder mot riskfaktorer
Stärka hanteringen av luftsepareringsutrustning
regelbunden städning
Vid drift i mer än 2 år bör destillationstornet och cirkulationssystemet för flytande syre rengöras och avfettas. Huvudkylaggregatet ska blötläggas i 8 timmar. Efter rengöring ska den blåsas bort ordentligt med tillräckligt med tryckluft och sedan värmas upp och torkas helt.
Enhetsresistansen för flytande syre är stor och det är lätt att generera statisk elektricitet. Tusentals volt statisk elektricitet kan genereras när den inte är jordad. Samtidigt är hotet om blixtnedslag mot luftseparationsanläggningen också stort, så det är nödvändigt att regelbundet kontrollera jordningen av luftseparationsanläggningen.
förhindra att olja kommer in
Om olja kommer in i luftseparationsenheten kommer det att förorena adsorbenten och påverka adsorptionen av acetylen. Därför bör rotfläkten som lätt gör luften oljig avbrytas, och översyn och underhåll av expandern bör förstärkas.
Stärka hanteringen av karbidslagg
Den kvarvarande acetylenen i karbidslaggen är mycket allvarlig för luftföroreningar, särskilt under molniga och regniga dagar, den bör hanteras strikt och begravas långt under jorden.
Stärka drift- och underhållsledningen
Försiktighet måste vidtas för att avlägsna skadliga föroreningar; instrument och mätare som används för övervakning bör kontrolleras regelbundet. övercykeldrift bör vara uppmärksam på att stoppa uppvärmning och luftblåsning i tid; strikt följa processdisciplin, förhindra illegala operationer och strikt implementera de "fyra släpp inte taget".
Stärk reningen av utrustningens främre ände
Stärka luftkvalitetskontrollen av råvaror
Syreproduktionsområdet är i uppvindsriktningen året runt, mer än 300 meter från acetylenkraftverket, bort från skadliga gaskällor, och stärker kontrollen av den ursprungliga luftkvaliteten. När föroreningen är allvarlig bör motsvarande åtgärder vidtas.
Tar bort skadliga ämnen och förhindrar ansamling av kolväten
Ge full spel åt rollen som adsorberaren för flytande gas, flytande syre för att ta bort skadliga föroreningar, byt ut adsorbatorn strikt enligt schemat, kontrollera uppvärmningsregenereringstemperaturen och förbättra adsorptionseffektiviteten; 1 procent av produktens flytande syre släpps ut från huvudkylningen för att avlägsna kolväten; luftseparering utförs regelbundet. Stor uppvärmning för att avlägsna kvarvarande koldioxid- och koloxidföroreningar som samlats i värmeväxlare och korrigeringstorn; pumpar för flytande syrgas har varit i drift under lång tid. Molekylsilar har dålig adsorptionseffekt på dikväveoxid. Ett lager av 5A molekylsikt kan läggas till molekylsiladsorbatorn.
Etablera ett komplett övervakningssystem och larmsystem
Detekteringsinstrument med hög precision används för att realisera online- och offlineövervakning av skadliga föroreningar i luftseparationsgaskällor och utrustning, inklusive acetylen, metan, totalt kol, koldioxid, dikväveoxid och andra skadliga ämnen. Luftseparationsanläggningen är utrustad med motsvarande larmsystem. När miljön försämras kan tidig varning och effektiva åtgärder aktiveras för att kontrollera de skadliga ämnena inom standardintervallet. Övervaka oljekvaliteten och innehållet i smörjoljan, säkerställ tillräcklig viskositet och stabilitet och se till att luften vid luftkompressorns utlopp är fri från olja.
Sammanfattningsvis
Det finns många riskfaktorer för luftsepareringsanläggningar. "Den dolda faran ligger i den öppna elden, och förebyggande åtgärder är inte lika bra som katastrofhjälp." Arbetet med att förebygga dessa osäkra faktorer kan inte vara trögt, och eventuella dolda faror kan inte släppas. Först och främst är det nödvändigt att vidta tekniska åtgärder för att kontrollera innehållet av koloxider från kolväteförbränning i flytande syre för att säkerställa att olika indikatorer ligger inom det erforderliga kontrollintervallet. Det andra är att stärka kontrollen av källan till explosionen, öka övervakningsåtgärderna och samtidigt stärka hanteringen och plugga läckor för att undvika att olyckor inträffar.
