壓力容器爆炸事故分析
2005年初,某機械制造企業(yè)壓縮空氣系統發(fā)生爆炸,整個(gè)系統從壓縮空氣站開(kāi)始,至各用氣單位發(fā)現多處截止閥和止回閥爆炸。壓縮空氣站內一臺儲氣罐變形,另有兩臺儲氣罐受爆炸物打擊多處形成明顯凹眼,確認報廢。爆炸產(chǎn)生的沖擊使得兩臺運轉中的壓縮機二級缸和缸座損壞,無(wú)人員傷亡,但造成企業(yè)停產(chǎn)5天,損失巨大。根據爆炸前的運行記錄和當班操作員的觀(guān)察,排除了超壓引起爆炸的可能,對機內潤滑油的化驗也排除了潤滑油閃點(diǎn)低引起燃爆的可能。經(jīng)過(guò)調查小組對事故進(jìn)行詳細調查后得出結論:活塞式(油潤滑)壓縮機的排氣溫度較高,油在高溫作用下會(huì )氧化而積炭,該系統壓縮機排氣口與空氣儲氣罐之間未配置后冷卻器,導致高溫油氣直接進(jìn)入儲氣罐及管線(xiàn)系統,含有炭顆粒的油氣形成可爆炸的混合氣體。由于系統存有鐵屑或其它固體顆粒物,并作高速流動(dòng)產(chǎn)生靜電等原因而引起爆炸。為避免類(lèi)似事故的再次發(fā)生,有必要對事故的調查結果作一詳細分析。
該起事故的發(fā)生應該是由以下幾方面因素綜合造成:
一、該供氣系統存在眾多不規范的地方該壓縮空氣站經(jīng)歷年擴建而成,擴建過(guò)程中因忽略了規范性,故而形成眾多不規范的地方,主要有以下幾方面:
1.壓縮機臺數偏多,該壓縮空氣站新建時(shí)為3臺4-20/8活塞式(油潤滑)壓縮機,隨著(zhù)企業(yè)規模的不斷擴大,壓縮空氣站幾次擴建,目前為8臺4-20/8活塞式壓縮機,而按照《壓縮空氣站設計規范》GB50029-2003,以下簡(jiǎn)稱(chēng)《規范》第3.0.1條要求,站內壓縮機臺數宜為3-6臺。
2.環(huán)境惡劣:空氣壓縮機應吸入清潔、干燥,低溫的空氣,因此壓縮機應安裝在遠離蒸氣,煙氣與塵土飛揚之處。但該壓縮空氣站被鑄造車(chē)間所包圍,壓縮機進(jìn)氣口極易吸人煙氣及粉塵。通過(guò)對儲氣罐內的殘留物進(jìn)行分析,90%為積炭,10%為氧化鐵和砂石,說(shuō)明壓縮機吸入了大量的煙氣粉塵,嚴重違反了《規范》要求。
3.壓縮機排氣口與儲氣罐之間未裝后冷卻器,活塞空氣壓縮機的排氣口與儲氣罐之間應設后冷卻器。而該壓縮空氣站8臺壓縮機均未安裝后冷卻器,且因為排氣溫度均接近或達到160℃,導致儲氣罐及排氣管中極易形成積炭,埋下事故隱患。
二、壓縮機冷卻系統冷卻效果不好,8臺壓縮機的冷卻系統為開(kāi)放式冷卻,即河水進(jìn)入水池簡(jiǎn)單沉淀后,用水泵直接泵入壓縮機冷卻水道,經(jīng)過(guò)機身冷卻水道后直接排放,不構成循環(huán)冷卻。由于河水水質(zhì)較差,且無(wú)處理設施,故導致冷卻水道中淤積嚴重,大大降低了水冷卻效果,致使壓縮機排氣溫度偏高。
三、壓縮空氣管道太細該系統8臺壓縮機配置8只2儲氣罐,在正常運轉時(shí)使用4-5臺壓縮機。壓縮機排氣和儲氣罐排氣口內徑為125,但經(jīng)匯總后分成三條支路,每條支路管道的內徑僅為100,相差太大,致使空氣流速加快,一旦空氣中吸入粉塵,則會(huì )在管道內高速流動(dòng)并容易產(chǎn)生靜電,碰到可燃性氣體極易引起爆炸。
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