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　　鞍鋼氧氣廠(chǎng)2# 10 000 m 3öh 制氧機自加熱后連續運行145 天, 1998 年底曾發(fā)生一次主冷微爆事故。本文就這起爆炸事故原因作一些分析。

　　1　事故的發(fā)現

　　1998 年12 月10 日11∶00 發(fā)現粗氬塔阻力突然由29. 6 kPa 降至25. 6 kPa, 粗氬純度也由88%突然降為80% 以下(分析表最小刻度值為80% ) , 主塔其它參數均無(wú)明顯變化, 經(jīng)多次調整無(wú)效。根據以往經(jīng)驗, 這種現象是由于主冷泄漏引起的, 因為下塔易揮發(fā)組份竄至上塔后隨氬餾份進(jìn)入粗氬塔, 在粗氬塔中由于含氮量增多, 回流液體量減少, 致使粗氬塔阻力下降。經(jīng)過(guò)對主冷液氧、主冷氣氧及產(chǎn)品氧分析, 純度分別為99. 6%、99. 5%、95% , 從氧液化器前取樣分析氧純度為95% , 分析結果證實(shí)了發(fā)生主冷爆炸的判斷是正確的, 主冷液氧和主冷氣氧純度之所以仍為正常值, 是由于二者取樣點(diǎn)位置遠離泄漏點(diǎn)。從上塔壓力沒(méi)有升高這一現象可以看出這是一起主冷板式單元個(gè)別通道發(fā)生泄漏的微爆事故。由此想到在11 月6 日, 2# 10 000 m 3öh 制氧機臨時(shí)停車(chē)后再啟動(dòng)時(shí)曾出現粗氬塔阻力較以前稍有下降, 由30. 4 kPa 降為29. 6 kPa, 雖經(jīng)檢查未發(fā)現其它異常。因此可以斷定從那時(shí)起主冷就已開(kāi)始發(fā)生了微漏, 只不過(guò)那時(shí)沒(méi)有現在的現象明顯而已, 這次泄漏是在上次微漏的基礎上進(jìn)一步加劇了。

　　2　事故原因分析

　　在2# 10 000 m 3öh 制氧機運行期間, 液氧循環(huán)系統一直正常投入, 碳氫化合物各項分析含量也在控制范圍內(如表1 分析報告) , 而且每天排放的液氧遠遠超過(guò)1% 排放量的要求。通過(guò)事后的檢查分析, 認為有以下兩個(gè)原因造成了這次主冷微爆事故。

　　2. 1　主冷液位未完全實(shí)行全浸操作。通過(guò)查看運行記錄發(fā)現, 在每天兩次的槽車(chē)取液氧期間, 主冷液位有時(shí)稍低于全浸液位, 但兩三個(gè)小時(shí)后又重新回到全浸位置。我廠(chǎng)3# 10 000 m 3öh 制氧機, 1976 年曾發(fā)生一起大面積主冷爆炸事故, 從損壞的主冷單元可以很明顯看出爆炸位置全部位于同一水平面, 即板式單元高度80% 的位置處, 這里正是主冷液位經(jīng)常發(fā)生波動(dòng)的位置。液位下降過(guò)程是換熱表面雜質(zhì)濃縮的過(guò)程, 經(jīng)常波動(dòng)將會(huì )使乙炔和其它碳氫化合物在這里析出沉積, 這是由于未實(shí)行全浸操作造成的。從那以后我廠(chǎng)所有制氧機全部實(shí)行全浸操作, 再也沒(méi)有發(fā)生過(guò)類(lèi)似事故, 但是近年來(lái), 由于種種原因, 對全浸操作又有些麻痹和僥幸心理, 以致造成這次事故。

　　2. 2　空氣粉塵的積累是這次主冷爆炸的另一原因。經(jīng)過(guò)對主冷的檢查, 發(fā)現北面相鄰的3 個(gè)單元共4個(gè)通道發(fā)生了泄漏, 同時(shí)發(fā)現所有六個(gè)主冷板式單元氧通道翅片上及主冷容器壁面上均附有灰塵, 在用壓力空氣對氧通道吹掃時(shí)個(gè)別通道有粉塵堵塞現象, 進(jìn)一步的檢查發(fā)現, 兩臺液氧泵入口管路水平段有大量黑色粉塵, 經(jīng)化驗分析與空氣入口過(guò)濾袋上灰塵成分基本一致。

　　眾所周知, 主冷發(fā)生爆炸除了有爆炸危險雜質(zhì)(即可燃物)、液氧(助燃物) 外, 還必須具有一定能量的引爆源, 三者缺少任何一種都不能發(fā)生爆炸, 主冷液氧中存在大量空氣粉塵使可燃物和引爆源有可能同時(shí)存在。

　　有人對管內沸騰的冷凝器微量爆炸進(jìn)行過(guò)研究, 當空氣中塵埃凈除不徹底時(shí), 塵埃在冷凝蒸發(fā)器內積聚, 使個(gè)別通道阻塞, 在這種情況下, 被阻塞的通道開(kāi)始在無(wú)循環(huán)沸騰工況下工作。板式主冷與其情況類(lèi)似, 清除不徹底的空氣粉塵能夠積聚在氧通道內, 造成局部阻塞或液氧流通不暢, 在無(wú)循環(huán)的沸騰工況下或循環(huán)率很低的情況下工作時(shí), 液氧形成干蒸發(fā), 可能造成爆炸危險雜質(zhì)的積聚。

　　靜電的積聚是可爆系統(氧- 可燃物) 的引爆源之一, 試驗證明液氧靜電積聚的過(guò)程在很大程度上與其含固體粒子量有關(guān), 不凈潔的液氧在不接地的管路中可產(chǎn)生電位為數千伏的靜電?？諝夥蹓m的存在導致很高的靜電電壓, 在靜電的作用下, 使可能積聚的爆炸危險雜質(zhì)在液氧環(huán)境中使個(gè)別氧通道產(chǎn)生微爆。

　　產(chǎn)生主冷大量空氣粉塵積累的原因有兩方面,第一, 2# 10 000 m 3öh 的袋式空氣入口過(guò)濾器脈沖反吹裝置一直未正常投入運行, 造成吸入阻力較大,較大的吸入差壓成為粉塵透過(guò)過(guò)濾袋進(jìn)入空分裝置的推動(dòng)力。第二, 在對噴淋冷卻塔(該塔系空心塔) 的檢查中, 發(fā)現所有五個(gè)噴頭和其中的兩個(gè)噴管都有不同程度的堵塞, 這樣就造成霧狀噴淋效果不好, 使冷卻水洗滌空氣粉塵的能力減弱。

　　3　應吸取的教訓

　　雖然目前對主冷爆炸的機理在理論上還不能夠完全準確揭示, 但是為此而采取的措施卻有助于我們預防和減少主冷爆炸事故的發(fā)生, 從造成這次主冷爆炸的兩個(gè)方面的原因來(lái)看, 應吸取以下教訓:①應嚴格按規程要求操作。嚴禁主冷液位低于全浸液位的操作, 即使短時(shí)期內低于全浸位置也不能允許, 對此不能存在任何僥幸心理。②應加強對空氣過(guò)濾器的維護。發(fā)現空氣入口阻力升高時(shí)應查找原因并及時(shí)處理。③應加強對噴淋冷卻塔的監護。逢檢修時(shí)機不能忽略對噴淋冷卻塔的檢查, 經(jīng)常出現噴頭堵塞現象時(shí)應對冷卻水進(jìn)行水質(zhì)處理。