一、引言:

哈爾濱氣化廠空分分廠現有2套1萬m3空分裝置和1套60003空分裝置,這3套空分設備都于1993年開始投產。自投產以來發生了2起主冷凝換熱器爆炸事故:1994年11月19日,1#空分發生主冷微爆,1996年7月18日。3#空分發生主冷爆炸,致使主冷和上塔報廢損失慘重。為了吸取教訓,單位對2起事故做了認真分析,并根據實際情況采取了一系列安全措施,有效地杜絕了空分爆炸事故的發生。

二、加強原料空氣質量的監測

空分設備的原料就是大氣,大氣質量的好與壞,直接關系著主冷液氧中碳氫化合物的含量。由于分廠空分設備所處地理位置欠佳,和造氣、凈化、甲醛三個分廠相領較近,當風向變化、氣壓下降時,空分廠上空的空氣中碳氫化合物含量就會上升,液氧中碳氫化合物的含量明顯增高,因此分廠建立了一整套監測制度:

(1)對大氣組分進行定期分析。

(2)隨時掌握風向,及時調整吸附器倒換頻率,積累液面大量排放液氧。

(3)其他分廠如有不正常排放時,空分分廠及時加強液氧的分析和監控。

三、嚴格空氣壓縮質量的管理

(1)吸附的空氣經過袋式過濾器濾掉雜質和灰塵,確?？諝鈮嚎s機(以下簡稱空壓機)吸氣干凈。

(2)空壓機雖然采用透平油潤滑,但是為確保空壓機出口空氣不帶油,嚴格控制油壓,及時檢修油密封器。因為油脂是液氧中可爆物質的一種,杜絕油脂的帶入就增強了空分的安全性。建立每周分析1次壓縮空氣油含量制度。

(3)完善空壓機各項報警和聯鎖。保證發生故障能及時報警。另外空壓機設置了防喘振放空閥,當發生超壓,放空閥及時打開,確保壓縮機不喘振,在空壓機出口管道上設了安全閥,對安全閥每年校驗1次,確保靈敏。

四、加強空氣凈化

(1)空冷塔采用單獨的新鮮水冷卻,確?？绽渌盟鍧?、無油。

?(2)空冷塔設有高低水位聯鎖,杜絕水帶入板式換熱器,避免板式換熱器發生凍堵。

(3)根據出空冷塔空氣的溫度隨時調整冷卻水量,降低壓縮空氣溫度,減少水分進入板式換熱器,提高了板式換熱器對水分和二氧化碳的消除效率,提高了自清除能力,減少了二氧化碳和碳氫化合物帶入分餾塔。

五、強化深凈分離安全關

(1)采用全浸式操作,控制主冷液位在2500~3000mm,使主冷、蒸發器處于全浸液氧中,防止碳氫化合物的析出,防止液位波動發生碰撞產生靜電,減少產生爆炸的危險性(固體乙炔所需起燭能很小)。

(2)連續排放1%的液氧和定期從吹出閥大量排放液氧,防止碳氫化合物的聚積,也排放掉了大量硅膠粉末,外售液氧可以帶走碳氫化合物,也是保證主冷安全的一個重要措施。

(3)及時更換液空吸附器和液氧吸附器中的硅膠,增強吸附器對液空、液氧中碳氫化合物的吸收效率。嚴格執行吸附器再生制度,若發現空氣質量變差或液氧中碳氫化合物含量上升時,增加吸附器倒換頻率,增強脫碳氫化合物的能力。在操作時要精心細致,防止硅膠破碎并帶到主冷中堵塞局部通道,造成液氧流動不暢,導致碳氫化合物濃縮,并在主冷通道中積累。

(4)采用液氧泵強制循環,使液氧在吸附器中流動加速。

(5)制定了嚴格的分析制度。主冷液氧中的乙炔要每天分析1次,主冷液氧中的油每周分析1次,循環水中油每周分析1次。氧氣和氮氣每小時分析1次,空氣露點每班分析1次。如果發現有異常,增加分析次數,隨時監控,確保裝置的安全運行。確保空分設備良好接地,每年測1次接地電阻。

(6)空分設備每運行12個月停車進行全面加溫1次,徹底清除碳氫化合物和油脂。

采取上述安全措施后,該廠空分設備已經穩定運行了7年,確保了各種氣源的安全供給。

篇2:冷凝蒸發器空分設備防爆措施

一、主冷爆炸機理

1.危險物質

a.可燃組分:主要是乙炔等碳氫化合物,乙炔最為危險,在液氧中的溶解度很低(5.6×10-6mg/L),很容易以固態析出并引發爆炸。

b.堵塞組分:主要是二氧化碳、水分和氧化亞氮,尤其是氧化亞氮,日漸引起關注,他們結晶析出后,堵塞主冷通道,會引起主冷“干蒸發”和“死端沸騰”,造成碳氫化合物濃縮、積聚、析出,引發主冷爆炸。

c.強氧化劑:液氯為強氧化劑。

2.幾種引爆因素

a.固體雜質微粒的機械撞擊引爆(乙炔微粒等摩擦、液氧沖擊)。

b.靜電,如二氧化碳微粒達到(200~300)×104ppm時,可產生靜電,電壓達3kV。

c.化學敏感性特強的物質(如臭氧和氮的氧化物)。

d.氣流沖擊、壓力沖擊、氣蝕現象引起的壓力脈沖,引起溫度升高引發爆炸。

二、主冷防爆措施

1.加強原料空氣質量控制

氧氣生產區應常年在上風向,距乙炔發生站300m以上,遠離有害氣體源,加強原料空氣質量控制,一旦污染嚴重,要采取相應措施。

2.清除有害物質,防止碳氫化合物等積聚

積聚主要因素如下:

a.充分發揮液空液氧吸附器清除乙炔等碳氫化合物的作用,嚴格按期倒換吸附器和控制加熱再生溫度,提高吸附效率。

b.從主冷中排放1%的產品液氧,清除碳氫化合物。

c.定期對空分進行大加溫,以除去積聚在熱交換器和精餾塔內殘留的二氧化碳及碳氫化合物雜質。

d.液氧泵長期投入運行,采用分子篩吸附的,氧化亞氮吸附效果不好,可在分子篩吸附器內加一層5A分子篩。

3.采用高、精、尖檢測儀表,實現在線與離線監測

這個工作要正?；⒅贫然?、定期進行,若環境惡化,需隨時采取有效措施,把有害物質控制在標準之內,乙炔在0.5、甲烷120、總碳155、二氧化碳4、氧化亞氮100(數量級10-6)。

4.控制操作液面

液面高、循環倍比大,二氧化碳及烴類化合物不易積累濃縮。武鋼燃氣廠采用全浸操作,經多年安全運行,全部工藝參數同未浸前一樣,并且仍有足夠的分離空間,換熱面積也滿足要求,取出的氧氣也沒有氣液夾帶現象,所以主冷全浸操作是有利無害的。

5.臨時停車與防爆

臨時停車再啟動,不可避免地存在一定時間的低液面操作,此階段易發生烴類的局部濃縮,同時重新啟動時,板式換熱器在一段時間內工況不正常,自清除效果不好,造成二氧化碳堵塞,再加上氣流沖擊,就有可能在主冷發生微爆,所以應最大限度的減少臨時停車的次數,或避免全排液,對主冷實行單獨加溫,有條件應全面加溫。

6.定期清洗

運轉2年或更長時間時,應對精餾塔及液氧循環系統進行清洗脫脂,主冷單元應浸泡8h,清洗后用足夠壓力的空氣徹底吹除,而后充分加溫干燥。

7.防止靜電積聚

液氧的單位電阻較大,易于產生靜電,在不接地情況下可產生數千伏的靜電電壓,所以要定期對空分裝置進行接地檢查。

8.防止油的進入

若油被帶入空分裝置,會污染吸附劑,影響對乙炔的吸附,所以應取消易使空氣帶油的羅茨風機,加強膨脹機的檢修和維護。

9.加強電石渣的管理

電石渣中剩余乙炔對空氣污染很大,特別是下雨天更為嚴重,應嚴格管理,最好遠遠埋于地下。

10.加強操作、維護、管理

在操作上,對于清除有害雜質的環節要認真,如板式換熱器的溫度控制、主冷穩定控制、有害物質監測等。

在維護上,監測用的儀器、儀表要定期校驗,保證檢測結果的準確性;超周期運行要慎重,要及時停車加熱吹除。

在管理上,要嚴格遵守工藝紀律,加強設備管理,杜絕違章作業,保持設備的完好率,嚴格執行“四不放過”。

11.加強技術培訓,提高技術水平

每年定期、不定期培訓,增強防爆意識,提高操作技能。

篇3:空分設備冷凝蒸發器防爆措施

據不完全統計,20世紀70年末、80年代初,國內大中型空分設備爆炸30余臺次,小型空分設備爆炸100余臺次,就在上世紀90年代中期后,國內外連續發生大型空分設備冷凝蒸發器(以下簡稱主冷)爆炸,其損失慘重。1996年,遼寧順乙烯化工公司6000m3/h主冷爆炸,空分塔損毀,死亡4人;1997年,馬來西亞賓特魯殼牌石油公司80000m3/h空分主冷爆炸,空分設備全毀,傷12人。由此可見,主冷防爆是空分設備安全的關鍵。

一、主冷爆炸機理

1.危險物質

a.可燃組分:主要是乙炔等碳氫化合物,乙炔最為危險,在液氧中的溶解度很低(5.6×10-6mg/L),很容易以固態析出并引發爆炸。

b.堵塞組分:主要是二氧化碳、水分和氧化亞氮,尤其是氧化亞氮,日漸引起關注,他們結晶析出后,堵塞主冷通道,會引起主冷“干蒸發”和“死端沸騰”,造成碳氫化合物濃縮、積聚、析出,引發主冷爆炸。

c.強氧化劑:液氯為強氧化劑。

2.幾種引爆因素

a.固體雜質微粒的機械撞擊引爆(乙炔微粒等摩擦、液氧沖擊)。

b.靜電,如二氧化碳微粒達到(200~300)×104ppm時,可產生靜電,電壓達3kV。

c.化學敏感性特強的物質(如臭氧和氮的氧化物)。

d.氣流沖擊、壓力沖擊、氣蝕現象引起的壓力脈沖,引起溫度升高引發爆炸。

二、主冷防爆措施

1.加強原料空氣質量控制

氧氣生產區應常年在上風向,距乙炔發生站300m以上,遠離有害氣體源,加強原料空氣質量控制,一旦污染嚴重,要采取相應措施。

2.清除有害物質,防止碳氫化合物等積聚

積聚主要因素如下:

a.充分發揮液空液氧吸附器清除乙炔等碳氫化合物的作用,嚴格按期倒換吸附器和控制加熱再生溫度,提高吸附效率。

b.從主冷中排放1%的產品液氧,清除碳氫化合物。

c.定期對空分進行大加溫,以除去積聚在熱交換器和精餾塔內殘留的二氧化碳及碳氫化合物雜質。

d.液氧泵長期投入運行,采用分子篩吸附的,氧化亞氮吸附效果不好,可在分子篩吸附器內加一層5A分子篩。

3.采用高、精、尖檢測儀表,實現在線與離線監測

這個工作要正常化、制度化、定期進行,若環境惡化,需隨時采取有效措施,把有害物質控制在標準之內,乙炔在0.5、甲烷120、總碳155、二氧化碳4、氧化亞氮100(數量級10-6)。

4.控制操作液面

液面高、循環倍比大,二氧化碳及烴類化合物不易積累濃縮。武鋼燃氣廠采用全浸操作,經多年安全運行,全部工藝參數同未浸前一樣,并且仍有足夠的分離空間,換熱面積也滿足要求,取出的氧氣也沒有氣液夾帶現象,所以主冷全浸操作是有利無害的。

5.臨時停車與防爆

臨時停車再啟動,不可避免地存在一定時間的低液面操作,此階段易發生烴類的局部濃縮,同時重新啟動時,板式換熱器在一段時間內工況不正常,自清除效果不好,造成二氧化碳堵塞,再加上氣流沖擊,就有可能在主冷發生微爆,所以應最大限度的減少臨時停車的次數,或避免全排液,對主冷實行單獨加溫,有條件應全面加溫。

6.定期清洗

運轉2年或更長時間時,應對精餾塔及液氧循環系統進行清洗脫脂,主冷單元應浸泡8h,清洗后用足夠壓力的空氣徹底吹除,而后充分加溫干燥。

7.防止靜電積聚

液氧的單位電阻較大,易于產生靜電,在不接地情況下可產生數千伏的靜電電壓,所以要定期對空分裝置進行接地檢查。

8.防止油的進入

若油被帶入空分裝置,會污染吸附劑,影響對乙炔的吸附,所以應取消易使空氣帶油的羅茨風機,加強膨脹機的檢修和維護。

9.加強電石渣的管理

電石渣中剩余乙炔對空氣污染很大,特別是下雨天更為嚴重,應嚴格管理,最好遠遠埋于地下。

10.加強操作、維護、管理

在操作上,對于清除有害雜質的環節要認真,如板式換熱器的溫度控制、主冷穩定控制、有害物質監測等。

在維護上,監測用的儀器、儀表要定期校驗,保證檢測結果的準確性;超周期運行要慎重,要及時停車加熱吹除。

在管理上,要嚴格遵守工藝紀律,加強設備管理,杜絕違章作業,保持設備的完好率,嚴格執行“四不放過”。

11.加強技術培訓,提高技術水平

每年定期、不定期培訓,增強防爆意識,提高操作技能。