湖南漣源鋼鐵集團有限公司制氧廠(chǎng)氧氣管道燃爆事故
近幾年,隨著(zhù)鋼鐵工業(yè)的高速發(fā)展及高爐富氧等強化冶煉措施的采用,鋼鐵企業(yè)需氧量大幅度增加,尤其是管氧輸送量的增多更為明顯。管氧大多數采用純氧、中壓輸送,因此氧氣管道的安全運行尤為重要。防止氧氣管道燃爆事故的發(fā)生,應引起廣大同行的高度重視。本文就我廠(chǎng)新安裝兩個(gè)月后的一根氧氣管道燃爆事故進(jìn)行分析,供同行在管氧管理工作中借鑒。
1 事故經(jīng)過(guò)
2003年7月17日0:30,因管網(wǎng)壓力高,調度 指令停兩臺1500m3/h氧壓機。0:40操作工發(fā)現 “一萬(wàn)”制氧機恒壓裝置壓力偏高,管網(wǎng)壓力上漲較快,此時(shí)管網(wǎng)壓力為2.4MPa,申請停5000m3/h 氧壓機。0:56正當操作工準備停5000m3/h氧壓機時(shí),聽(tīng)見(jiàn)一聲巨響,隨后只見(jiàn)1500m3/h氧壓機房后天空一片火紅,并持續了幾秒鐘。事后發(fā)現,一條新增的連接新建16000m3/h制氧機與老空分系統的膨脹節被炸裂,被炸裂的膨脹節后面的20多米的氧氣管道被燒黑并部分燒熔,同時(shí)周?chē)臉?shù)及草被燒燃。操作人員趕緊關(guān)閉相應的閥門(mén),組織撲火,才末使事態(tài)進(jìn)一步擴大。
2 事故原因分析
事故發(fā)生后,公司立即組織國內制氧專(zhuān)家對現場(chǎng)進(jìn)行查看和對事故管道、焊接處取樣分析。
現場(chǎng)查看及取樣分析情況:①管內存在氧化鐵 皮、焊渣及閥門(mén)加工的殘渣等雜質(zhì);②管內有銹 渣、水漬;③管道附件彎頭、變徑不符合規范要 求;④管托、管座設計不合理,使膨脹節產(chǎn)生徑向 振動(dòng)而損壞;⑤施工單位無(wú)施工資質(zhì)。
引起氧氣管道燃爆的原因有如下幾個(gè)方面:
(1)施工質(zhì)量問(wèn)題是造成氧氣管道燃爆的基本 原因。
?、俟軆扔醒趸F存在,熔融物剝落層內有鐵 銹,說(shuō)明管道酸洗不徹底;②管道有銹渣、水漬, 說(shuō)明管道酸洗后沒(méi)有進(jìn)行鈍化處理及安裝完后較長(cháng) 時(shí)間內未投運時(shí)沒(méi)有進(jìn)行充氮保護;③焊渣及閥門(mén) 加工的殘渣存在,說(shuō)明管道施工完后吹掃不干凈。進(jìn)行吹掃時(shí)閥門(mén)末拆除,閥門(mén)存在的死角吹掃不到。閥門(mén)不應參與吹掃,閥門(mén)應在拆除后單獨處理,管道應用短管連接進(jìn)行吹掃。
施工質(zhì)量問(wèn)題造成新安裝的氧氣管道內存在氧 化鐵、銹渣、焊渣等殘留異物,在氧氣流動(dòng)中成為 引火物。這些引火物的存在為本次氧氣管道燃爆事 故提供了基本條件。
(2)管托、管座及管路走向設計不合理,使膨 脹節產(chǎn)生徑向振動(dòng)而損壞。
由于管托、管座及管路走向設計時(shí)沒(méi)有充分考慮管道運行中徑向振動(dòng)或位移,當管內壓力變化時(shí),管道產(chǎn)生徑向振動(dòng)或位移,使膨脹節也產(chǎn)生徑向振動(dòng)而損壞。壓力升高以后膨脹節就被壓破,氧氣外泄,形成高速氣流。
當管網(wǎng)壓力升到2.4MPa時(shí)膨脹節被沖破,氧 氣外泄瞬時(shí)流速達到亞音速(約300m/s),管內的 雜物在高速氣流帶動(dòng)下與管道內壁發(fā)生強烈摩擦、 碰撞,使管道局部過(guò)熱達到燃點(diǎn)而燃燒。有關(guān)資料 顯示:氧氣中混有氧化鐵皮或焊渣,在彎管中的氧 氣流速達到44m/s時(shí),產(chǎn)生的高溫能將管壁燒紅; 雜質(zhì)為焦炭顆粒、氧氣流速為30m/s,雜質(zhì)為無(wú)煙 煤、氧氣流速為13m/s時(shí),產(chǎn)生的高溫能將管壁燒 紅。因此當膨脹節破裂時(shí),管道內的氧氣流速大大 提高,致使施工中留在管道中的氧化鐵、焊渣在高 純氧中燃燒起來(lái),鋼管在純氧中也燃熔。
(3)氧氣管道設計缺少安全保證措施。
管路設計時(shí)未考慮在恒壓調節閥前增加過(guò)濾器, 造成焊渣等雜物將調節閥卡死,不能及時(shí)調節恒壓 閥后管網(wǎng)壓力,使管網(wǎng)壓力超過(guò)正常工作壓力。