Вибухонебезпечні аварії на повітророзподільних установках вдома і за кордоном
4 січня 1961 року в колишній Федеративній Республіці Німеччина вибухнула повітряна водорозподільна вежа станції поділу повітря площею 4000 м3/год, в результаті чого загинули 15 осіб і серйозно пошкоджено обладнання та будівлі.
23 листопада 1973 року за межами вежі стався типовий жорстокий вибух 3350 м3/год повітророзподільного блоку Аншанського металургійного заводу, який також спричинив вибух авіарозподільної бази у вежі. Обладнання було пошкоджено в багатьох місцях, а виробництво відновилося після 6 місяців технічного обслуговування.
27 липня 1986 року завод з розділення повітря на висоті 3200 м3/год передового хімічного заводу нафтохімічної компанії Яншань видав гучний шум, і весь завод перетворився на руїни.
1 листопада 1992 року стався вибух в вежі поділу повітря на 150 м3/год кисневої генеруючої станції нафтохімічного машинобудівного заводу Ланьчжоу, в результаті чого 1 людина загинула, а вежа поділу повітря була покинута.
25 липня 1993 року головний конденсаційний випарник вежі поділу повітря 150 м3/год компанії Jinchuan Nonferrous Metals Company в провінції Ганьсу зазнав нищівного вибуху, в результаті чого загинула 1 людина на місці, а вежа поділу повітря була знесена з брухту.
2 березня 1996 року на заводі з поділу повітря 6000 м3/год на металургійному заводі Цзянсі Сіньюью, коли не було виявлено аномальних симптомів, основний конденсаторний випарник пластинчастого типу раптово вибухнув, і обладнання було серйозно пошкоджено. Ударна хвиля розбила скло навколишніх будівель.
18 липня 1996 року вибухнула головна холодильна установка 10 000 м3/год заводу з поділу повітря Харбінського газифікаційного заводу, а головне холодильне обладнання і верхня вежа були зламані.
16 травня 1997 року стався сильний вибух в повітряній вежі поділу 6000 м3/год хімічного заводу Fushun Ethylene Chemical Plant в провінції Ляонін. Завод обладнання був серйозно пошкоджений, 4 загиблих, 4 серйозно поранені і 27 легко поранені.
25 грудня 1997 року на заводі з поділу повітря 81760 м3/год компанії Shell Petroleum в Бінтулу, Малайзія, стався сильний вибух. Вибух почався з основного конденсаторного випарника і розширився до корпусу вежі; нижня вежа була притиснута до землі; верхня вежа і головний холод були підірвані на відстані 750 метрів; віконна рама була розбита в межах 5 кілометрів, а бризки металу розбили нафтовий бак, а гасовий бак викликав пожежу.
21 серпня 2000 року на місці технічного обслуговування 1500 м3/год відділу повітря заводу з виробництва кисню металургійної компанії Цзянсі Пінгсянь стався вибух, в результаті чого загинули 22 людини, 7 отримали серйозні травми і 17 незначних травм.
7 липня 2003 року, коли 10 000 м3/год завод з поділу повітря Шанхайської COSCO Chemical готувався підняти верхню і верхню частини товстої колони аргону, пролунав гучний шум. Фрагменти.
22 серпня 2003 року 20,00 м3/год повітророзподілений завод в Мааншаньському металургійному кисневому заводі дефлагрувався під час процесу монтажу, і 35% персоналу були викинуті і спалені. Після порятунку вони втекли з аварійної ситуації.
17 вересня 2003 року, під час монтажу заводу з розділення повітря на 10 000 м3/год компанії Hunan Lengshui Iron and Steel Company, раптово вибухнула повітряна хвиля, і зварювальник був збитий і впав з платформи. Він загинув під час порятунку.
10 квітня 2017 року в Шеньхуа сталася аварія з вугіллям-рідиною на 4 мільйони тонн.
Вибух стався о 17:45 19 липня 2019 року на енергоблоці C заводу з розділення повітря заводу газифікаційної установки Yima Energy and Chemical Group, місто Санменся, провінція Хенань. В результаті вибуху загинули 15 осіб, серйозно постраждали 15 і 256 госпіталізовані.
В останні роки, з розширенням повітророзподільних установок, енергія вибуху повітророзподільних установок також зростає. З точки зору принципу вибуху, повітророзподільні установки можна розділити на фізичні вибухи і хімічні вибухи. Хімічні вибухи завдають більшої шкоди, ніж фізичні вибухи.
Причини фізичного вибуху повітророзподільної установки наступні:
1. Велика кількість високотемпературного газу надходить в фракційну вежу, що містить низькотемпературну рідину, і низькотемпературна рідина швидко випаровується, в результаті чого тиск в вежі фракціонування підвищується, швидкість зняття тиску запобіжного клапана повільна, а поділ повітря деформується і розривається.
2. Поділ повітря і холодна коробка - це пам'ять про те, що низькотемпературна рідина дробової вежі заповнена тисячами кубічних перлітових ізоляційних матеріалів. Якщо фракційна вежа протікає і виходить з ладу, буде вироблятися велика кількість низькотемпературної рідини. Перліт знаходиться в високотемпературному газі, і низькотемпературна рідина буде швидко випаровуватися, а холодна коробка буде швидко випаровуватися. Коефіцієнт розриву, розпилення у великих кількостях в навколишній, перлітовий термін називається піскоструминним або гідробластінгом.
Причини хімічних вибухів на повітророзподільних установках наступні:
1. 1% рідкого кисню вчасно не скидається, а накопичення вуглеводнів в рідкому кисні досягає норми. Загальні вуглеводні в рідкому кисні, особливо ацетилен, будуть реагувати за межі стандарту, викликаючи хімічні вибухи. Коли ацетилен в рідкому кисні перевищує 0,5PPm або загальний вміст вуглеводнів перевищує 300PPm, може статися самозаймання і вибух.
2. Газопровід розширювального ущільнення блокується, а мастильне масло підшипника розширювача проникає в повітряну сторону через масляне ущільнення, і переноситься у верхню вежу шляхом розширення повітря, в результаті чого загальний вміст вуглеводнів холодного рідкого кисню в нижній частині верхньої вежі перевищує норму.
3. Після виходу з ладу молекулярного ситового аналізатора вуглекислого газу молекулярне сито не може повністю поглинати вуглекислий газ і сумарні вуглеводні через використання молекулярного сита, надмірної температури, регенерації, вільної води, отруєння кормами і т.д. Нижній і холодний рідкий кисень загальний вміст вуглеводнів над ціною списку викликаний.
4. Для вільного торцевого підшипника в всмоктувальній трубі повітряного компресора відключається або блокується ущільнювальна повітряна труба вільного торцевого підшипника, а негативний тиск, що утворюється в всмоктувальній трубі, поміщається в всмоктувальну трубу в всмоктувальну трубу, а негативний тиск, що утворюється в всмоктувальній трубі, буде поміщений в підшипник, мастильне масло вдихне повітря, а молекулярне сито отруїться, В результаті утворюються повні вуглеводні в повітрі. Він пройде через молекулярне сито і увійде в фракційну вежу, в результаті чого нижня рідина буде порожньою, а загальний вміст вуглеводнів низькотемпературного рідкого кисню перевищить норму.
5. У зв'язку з виділенням гетероциклічних вуглеводнів 1#, гетероциклічних вуглеводнів 2#, сирого фенолу, легкого сирого бензолу, сірки, сульфату амонію та інших газів біля входу повітряного компресора з хімічних заводів або хімічних засобів повітря містить велику кількість загальної кількості вуглеводнів. Високий вміст загальних вуглеводнів в повітрі, вдихається повітряним компресором, призведе до того, що сумарні вуглеводні пройдуть через молекулярне сито і потраплять в фракційну вежу, в результаті чого загальний вміст вуглеводнів рідини в нижній частині нижньої вежі і основної охолоджуючої рідкої кисневої вежі внизу перевищить норму.
З огляду на перераховані вище фактори ризику слід сформулювати відповідні заходи контролю виробництва кисню:
1. Вхідний клапан повітророзподільної вежі повинен працювати з повільною швидкістю, а швидкість попадання гарячого повітря в вежу повинна поступово регулюватися відповідно до зміни тиску. Після відключення обов'язково закрийте клапан, що входить в основний теплообмінник.
2. Коли в вежі стався витік рідини, вчасно зупиніться, відкрийте порт завантаження піску на верхній частині вежі, і розрядіть тиск в холодну коробку. Коли витік серйозний, евакуюйте навколишніх людей, щоб уникнути задухи перламутровим піском і похованих.
3. Виділення рідкого кисню слід вчасно збільшити на 1% за індексом виявлення, а загальний аналізатор вуглеводнів повинен бути ефективним на регулярній основі для забезпечення точності даних.
4. Приділяйте більше уваги розширенню та герметизації газу, щоб уникнути потрапляння вологого повітря в стан технічного обслуговування, викликаючи закупорку льоду.
5. Аналізатор вуглекислого газу після молекулярного сита повинен регулярно діяти для забезпечення чутливих і точних даних. Категорично забороняється надмірне використання молекулярних сит, надмірне використання температури, недостатня регенерація, потрапляння вільної води, отруєння маслом та інші нещасні випадки. Як тільки вуглекислий газ перевищить норму після молекулярного сита, роботу обладнання для розділення повітря слід негайно припинити, а молекулярне сито - регенерувати.
6. Герметична повітряна труба вільного торцевого підшипника повинна бути розблокована, а обладнання для технічного обслуговування не повинно бути розібрано або пошкоджено.
7. Поблизу всмоктувального порту повітряного компресора або в західній вітряній камері не повинно бути летючих хімічних продуктів, таких як бензин, фарба, гума, вода і т.д. Транспортні засоби хімічного продукту не повинні зупинятися або розсіюватися біля всмоктування компресора. Як тільки витік хімічного продукту відбувається поблизу порту всмоктування повітряного компресора, станція поділу повітря негайно закриється, очистить витік хімічного продукту, а потім включить установку поділу повітря.
фактори ризику
Зовнішні фактори ризику для повітророзподільних установок
блискавка
Феномен блискавки є одним з поширених природних явищ в природі. Через свою невизначеність, перехідний характер і сильний розряд блискавка завдасть серйозного впливу на все електрообладнання і створить серйозну загрозу нормальному виробництву і безпечній роботі повітророзподільних установок. Удари блискавки можуть призвести до коливань сітки або відключення електроенергії. Це призведе до відключення електроенергії або пошкодження енергетичного обладнання, такого як компресори і насоси; коли масляний насос перестає працювати, через відсутність примусового змащення легко викликати несучу відмову високошвидкісного розширювача або навіть аварію горіння плитки. Відключення компресора призведе до переривання доставки сирого газу в виправну вежу, що спричинить серйозні наслідки; удари блискавки пошкодять індуктивний перемикач наближення постійного струму молекулярного сита, що призведе до відмови молекулярного ситового електричного нагрівача для запуску блокування; удари блискавки також пошкодять електричне та електронне обладнання повітророзподільної установки. Завдати шкоди, паралізувати центральну систему управління, а потім відключити повітророзподільну установку, в результаті чого припиняється подальше виробництво. У важких випадках нещасні випадки будуть відбуватися з неймовірними наслідками.
Олія
Повітророзподільні установки в основному використовують турбінне масло і мастило. Точка спалаху (ступінь відкриття) турбінного масла перевищує 195 °C, що відноситься до класу C легкозаймистої рідини пожежної небезпеки. Як тільки масляна схема турбокомпресора турборозширювача просочиться, це викличе пожежу і вибух у разі сильного тепла або відкритого полум'я. Точка спалаху (відкриття) мастила становить ≥ 230 °C, що є легкозаймистою рідкою пожежною небезпекою класу С. Як тільки нафтопровід просочиться, висока спека або відкрите полум'я, це також викличе пожежу і вибух.
Внутрішні фактори ризику повітророзподільних установок
Хімічна небезпека вибуху
З аналізу більшості випадків вибухів на станції поділу повітря, хімічні вибухи складають більшість. Виділяють три основних фактори утворення хімічних вибухів: один - горючі, інший - горючі, а третій - джерела займання. Тому внутрішні фактори ризику поділу повітря рослин можна розділити на перераховані вище три аспекти.
паливо
У повітророзподільних установках горючі речовини в основному є вибухонебезпечними і небезпечними домішками, такими як вуглеводні або масла. Сире повітря містить певну кількість вуглеводнів, які мають низьку точку спалаху і широку межу вибуху. Надмірне накопичення сполук вуглецю і кисню в повітророзподільному блоці в процесі виробництва, якщо є джерело вибуху, легко викликати вибух. Велика кількість досліджень показала, що ацетилен є найважливішим фактором шкідливих домішок обладнання для поділу повітря. Коли в поршневому повітряному компресорі і розширювачі занадто багато мастила, деякі масляні крапельки або масляний туман можуть потрапити в колону дистиляції зі стисненим повітрям. Тиск звичайного мастильного масла становить 7 МПа, а коли температура вище 150 °C, легко розщеплюватися на легкі фракції. Його температура кипіння набагато нижче, ніж оригінальне мастило, легко газизується і змішується з киснем. Після ремонту заводу з розділення повітря масляні плями, швидше за все, залишаться в обладнанні.
Окислювач
Кисень і рідкий кисень є речовинами, що підтримують горіння, і класифікуються як протипожежні речовини класу B. Вони є одним з основних елементів для горіння і вибуху горючих речовин. Вони можуть окислювати більшість реактивних речовин і утворювати вибухонебезпечні суміші з легкозаймистими речовинами, такими як ацетилен і метан. Рідкий кисень - це горючий хімічний вибух в обладнанні для поділу повітря. Коли концентрація горючих речовин в повітророзподільній станції досягає вибухового стану, горючий рідкий кисень або газовий кисень схильний до хімічного вибуху при наявності детонуючого джерела. Рідкий кисень є однією з необхідних умов для хімічних вибухів на повітророзподільних установках, а також є одним з основних продуктів виробничого обладнання. так
встановити джерело
Основними джерелами детонації є: вибухонебезпечні домішки твердих частинок, що потираються один проти одного або з поверхнею стіни; електростатичний розряд; імпульс тиску, викликаний впливом повітряної хвилі, впливом рідини або кавітацією, що робить місцевий тиск високим і підвищується температура; наявність особливо сильних хімічно активних речовин Підвищена сприйнятливість до вибуху горючих матеріальних сумішей в рідкому кисні. Наступні фактори ризику домішок можуть створювати джерела детонації.
Вуглекислого
Коли рідкий кисень містить невелику кількість частинок льоду і твердого вуглекислого газу, створюються електростатичні заряди. Якщо вміст вуглекислого газу збільшити до 200-300*104%, то вироблена електростатичний потенціал енергії досягне 3000В. При цьому твердий вуглекислий газ перекриє канали рідкого кисню, в результаті чого «закипить мертве кипіння», що підвищить концентрацію оксидів вуглецю в рідкому кисні. Після досягнення вибухонебезпечної концентрації вибух станеться, як тільки з'явиться ініціаційне джерело. Основними причинами високого вмісту СО2 є: молекулярне сито подрібнюється внаслідок тривалого використання просідання або впливу повітряного потоку, розриву між адсорбційними руслами молекулярного ситового адсорбера, короткого замикання повітряного потоку; молекулярне сито має сильну адсорбційну здатність для конкретних газів,
закис азоту
Закис азоту не є легкозаймистим компонентом, але наявність оксиду азоту не викличе великих аварій з безпекою, але має високу температуру кипіння, низьку волатильність і низьку розчинність, і є блокуючим компонентом. Динітроген твердий після опадів, і легко утворюється «сухе випаровування» або «мертвий куточок» кип'ятіння і накопичення вуглеводнів. Після досягнення вибухової концентрації вибух станеться після того, як з'явиться джерело детонації. Поширені адсорбенти (глинозем, молекулярні сита і кремнезему гель) лише частково адсорбують оксид азоту.
рідкий озон
Рідкий озон (O3) - темно-синя рідина з сильними хімічними властивостями. При нормальних умовах газифікація і розкладання рідкого стану різко підвищує парціальний тиск кисню, підвищуючи вибухочутливість суміші в рідкому кисні. Коли швидкість вибуху становить 100%, енергія, необхідна для детонації, як правило, зменшується на 30- 45%. У процесі виробництва, коли рідкий кисень проходить через клапан вежі поділу повітря, він тривалий час піддається тертю і впливу повітряного потоку. Невелика частина рідкого кисню може бути перетворена в рідкий озон в умовах, що генерують статичну електрику.
твердий пил
Твердий пил ставить під загрозу безпеку повітророзподільних установок. Злегка блокуйте теплообмінні канали, знижуйте ефективність теплообміну, блокуйте лотки для випрямлення, зменшуючи чистоту та врожайність продукту; при блокуванні основного холодного пластинчастого кисневого каналу концентрація вуглеводневих домішок в рідкому кисні та інших шкідливих домішок при накопиченні рідкого кисню прискориться. Це джерело електростатичного розряду, яке викликає сильний холодний сплеск. Твердий пил в основному походить з наступних аспектів:
Повітряний фільтр не фільтрує пил в атмосфері, так що він потрапляє в повітророзподільну вежу з повітрям. Алюмінієвий гумовий порошок сушарки системи підігріву поділу повітря надходить в повітророзподільну вежу з повітрям; порошок, вироблений кремнезему гелем адсорббер, надходить в вежу разом з рідким повітрям і рідким киснем для основного охолодження; окислення, викликане трубами з алюмінієвого сплаву або контейнерами в повітророзподільній вежі Алюмінієвий порошок надходить на головну охолоджувальну повітророзподільну установку через корозію і старіння; необережне виготовлення, монтаж і технічне обслуговування може призвести до того, що пил, металевий порошок або перліт потраплять в контейнер або трубопровід і, нарешті, входять в основне охолодження.
Фізична небезпека вибуху
Відповідно до Додатку 1 Положення про безпеку та технічний нагляд за посудинами під тиском, проектний тиск (P) судин під тиском можна розділити на чотири рівні тиску: низький тиск 0,1Mpa≤p<1.6mpa, medium="" pressure=""><10mp, a="" high="" pressure="" pressure="" 10mpa=""><100mpa, ultra-high="" pressure="" p="">100Mpa. На повітророзподільній станції найвищий робочий тиск багатьох агрегатів буде в секції високого тиску. Якщо тиск цих пристроїв перевищує конструктивно допустиме значення або манометр виходить з ладу, є ризик розриву, поломки і вибуху. Крім того, трубопроводи під тиском газу можуть представляти аналогічні небезпеки.
Фактори ризику для повітряних компресорів
Основні фактори ризику роботи повітряного компресора
1. Небезпечні фактори масляно-мастильних повітряних компресорів
Ранні повітророзподільні установки використовували поршневі компресори, циліндри яких змащувалися механічним маслом. Циліндрове масло повітряного компресора схильне до відкладення вуглецю при високих температурах, що поступово знижує ефективний шлях потоку вихлопної труби і збільшує витрату. Коли швидкість потоку перевищує межу, енергія, що генерується тертям повітряного потоку, може запалити вуглецеве відкладення, що може призвести до вибуху труби.
Циліндрове масло або легкі фракції повітряного компресора заносяться в молекулярний очищувач сита з повітряним потоком, що викличе отруєння молекулярним ситом, зменшить адсорбційну здатність, а також неповно адсорбує вуглекислий газ. Він не тільки блокує пластинчасто-плавний теплообмінник і впливає на робочий цикл, але і збільшує вуглекислий газ в рідкому кисні, який поступово осідає в крижане тверде тіло і треться об внутрішню стінку конденсаційного випарника для вироблення статичної електрики.
2. Небезпечні фактори надмірного осьового положення
При нормальній роботі осьові сили по обидва боки відцентрового компресорного роторного робочого колеса скасовують один одного. Незбалансована частина зменшується балансовою пластиною для зменшення осьової тяги, а інша переноситься тяговим підшипником. Коли осьова сила збільшується, або тяговий підшипник пошкоджений та інші фактори, зміщення вала буде серйозно відхилено.
Запобіжні заходи проти факторів ризику
Посилити управління обладнанням для поділу повітря
регулярне прибирання
При пробігу більше 2 років дистиляційна вежа і система циркуляції рідкого кисню повинні очищатися і знежирюватися. Основний охолоджуючий блок слід замочити на 8 годин. Після очищення його слід ретельно здути достатнім тиском повітря, а потім повністю розігріти і просушити.
Опір одиниці рідкого кисню великий, і його легко генерувати статичну електрику. Тисячі вольт статичної електрики можуть бути вироблені, коли вони не заземлені. При цьому загроза ударів блискавки на повітророзподільну установку також велика, тому необхідно регулярно перевіряти заземлення повітророзподільної установки.
запобігти потраплянню нафти
Якщо масло надходить в блок поділу повітря, воно забруднить адсорбент і вплине на адсорбцію ацетилену. Тому вентилятор коренів, який легко робить повітря маслянистим, слід скасувати, а капітальний ремонт і обслуговування розширювача зміцнити.
Посилити управління карбідним шлаком
Залишковий ацетилен в карбідному шлаку дуже серйозний для забруднення повітря, особливо в похмурі і дощові дні, його слід строго управляти і закопувати в далеке місце під землею.
Посилення управління експлуатацією та обслуговуванням
необхідно подбати про видалення шкідливих домішок; прилади та лічильники, що використовуються для моніторингу, повинні регулярно перевірятися; зациклену на роботі слід звернути увагу на те, щоб вчасно припинити нагрівання і видування повітря; суворо дотримуватися процесуальної дисципліни, запобігати незаконним операціям, а також суворо виконувати «четвірку не відпускайте».
Посилити очищення переднього кінця обладнання
Посилення контролю якості повітря сировини
Область виробництва кисню знаходиться в напрямку висхідного вітру цілий рік, більш ніж в 300 м від електростанції ацетилену, подалі від шкідливих джерел газу, і зміцнює контроль над оригінальною якістю повітря. Як тільки забруднення буде серйозним, слід вжити відповідних заходів.
Видаляє шкідливі речовини і запобігає накопиченню вуглеводнів
Дайте повну відіграти роль адсорбера з рідким газом-рідиною-киснем у видаленні шкідливих домішок, замініть адсорбцію строго за графіком, контролюйте температуру регенерації нагріву, підвищуйте ефективність адсорбції; 1% продукту рідкого кисню скидається з основного охолодження для видалення вуглеводнів; Поділ повітря проводиться регулярно. Велике опалення для видалення залишків вуглекислого газу і домішок оксиду вуглецю, накопичених в теплообмінниках і вежах ректифікації; рідинні кисневі насоси введені в експлуатацію вже давно. Молекулярні сита мають погану адсорбційну дію на закис азоту. Шар молекулярного сита 5А можна додати в молекулярне сито адсорббер.
Встановіть повну систему моніторингу та сигналізації
Високоточні інструменти виявлення використовуються для здійснення онлайн та офлайн моніторингу шкідливих домішок у джерелах та обладнанні газу поділу повітря, включаючи ацетилен, метан, загальний вуглець, вуглекислий газ, закис азоту та інші шкідливі речовини. Повітророзподільна установка оснащена відповідною сигналізацією. Коли навколишнє середовище погіршується, система раннього попередження та ефективні заходи можуть бути активовані для контролю шкідливих речовин в межах стандартного діапазону. Слідкуйте за якістю масла і вмістом мастильного масла, забезпечуйте достатню в'язкість і стійкість, а також переконайтеся, що повітря на виході повітряного компресора не містить масла.
на закінчення
Існує багато факторів ризику для установок поділу повітря. "Прихована небезпека знаходиться у відкритому вогні, і запобігання не так добре, як допомога при стихійних лихах." Робота по запобіганню цих небезпечних факторів не може бути млявою, і будь-які приховані небезпеки не можуть бути відпущені. Перш за все, необхідно вжити технічних заходів для контролю вмісту оксидів вуглецю вуглеводневого згоряння вуглеводнів в рідкому кисні, щоб переконатися, що різні показники знаходяться в межах необхідного контрольного діапазону. Другий - посилити контроль за джерелом вибуху, посилити заходи моніторингу, а заодно посилити управління і підключити витоки, щоб уникнути виникнення аварій.
