国内外の空気分離装置の爆発事故
1961年1月4日、旧ドイツ連邦共和国の4000m3 / hの空気分離プラントの空気分離塔が爆発し、15人が死亡し、設備や建物に深刻な損傷を与えました。
1973年11月23日、鞍山鉄鋼酸素プラントの3350m3 / h空気分離装置の典型的な凶悪な爆発が塔の外で発生し、これも塔の空気分離基地の爆発を引き起こしました。 設備は多くの場所で損傷し、6ヶ月のメンテナンスで生産を再開しました。
1986年7月27日、延山石油化学会社の先進化学プラントの3200m3 / hの空気分離プラントが大きな音を立て、プラント全体が廃墟になりました。
1992年11月1日、蘭州石油化学機械工場の酸素発生所の150m3 / hの空気分離塔で爆発が発生し、1人が死亡し、空気分離塔は放棄された。
1993年7月25日、甘粛省の金川非鉄金属会社の150m3 / h空気分離塔の主凝縮蒸発器が爆発し、その場で1人が死亡し、空気分離塔が廃棄された。
1996年3月2日、江西新宇鉄鋼プラントの6000m3 / h空気分離プラントで、異常な症状が見られなかったとき、プレートフィン型主凝縮蒸発器が突然爆発し、装置が深刻な損傷を受けました。 衝撃波が周囲の建物のガラスを粉々にした。
1996年7月18日、ハービンガス化プラント空気分離プラントの10、000 m3 / h空気分離プラントの主冷凍機が爆発し、主冷凍機と上部タワーが廃棄されました。
1997年5月16日、遼寧省撫順エチレン化学プラントの6000m3/h空気分離塔で大爆発が発生しました。 設備工場は深刻な被害を受け、4人が死亡、4人が重傷、27人が軽傷を負った。
1997年12月25日、マレーシアのビントゥルにあるShellPetroleumCompanyの81760m3/hの空気分離プラントで凶悪な爆発が発生しました。 爆発は主凝縮蒸発器から始まり、タワー本体に拡大しました。 下の塔は地面に押し込まれました。 上部の塔と主な寒さは750メートル離れて吹き飛ばされました。 窓枠が5km以内に壊れ、金属の飛沫が石油タンクを破壊し、灯油タンクが火事になりました。
2000年8月21日、江西萍郷鉄鋼会社の酸素製造プラントの1500m3 / h空気分離装置の保守現場で爆発が発生し、22人が死亡、7人が重傷、17人が軽傷を負った。
2003年7月7日、上海COSCOケミカルの10、000 m3 / hの空気分離プラントが、厚いアルゴンカラムの上部と上部を吊り上げる準備をしていたとき、大きな音が聞こえました。 フラグメント。
8月22日、2 00 3、馬鞍山鋼鉄酸素プラントの20.00m3 / hの空気分離プラントは、設置プロセス中に爆燃し、職員の35％が退去させられて焼失しました。 救助後、彼らは緊急事態から脱出した。
2003年9月17日、Hunan Lengshui Iron andSteelCompanyの10000m3 / h空気分離プラントの設置中に、突然空気波が噴出し、溶接機が倒れてプラットフォームから落下しました。 彼は救助で亡くなりました。
2017年4月10日、神華で400万トンの石炭液化空気分離事故が発生しました
爆発は、2019年7月19日午後5時45分、河南省三門峡市義馬エネルギー化学グループ義馬ガス化プラントの空気分離プラントのユニットCで発生しました。 爆発により15人が死亡し、15人が重傷を負い、256人が入院した。
近年、空気分離装置の大型化に伴い、空気分離装置の爆発エネルギーも増加しています。 爆発の原理の観点から、空気分離プラントは物理的爆発と化学的爆発に分けることができます。 化学的爆発は、物理的爆発よりも多くのダメージを与えます。
空気分離装置が物理的に爆発した理由は次のとおりです。
1.低温液の入った分留塔に大量の高温ガスが入り、低温液が急速に気化し、分留塔内の圧力が上昇し、安全弁の圧力逃がし速度が遅くなり、空気分離装置が変形して破裂します。
2.空気分離とコールドボックスは、分留塔の低温液体が数千の立方体パーライト断熱材で満たされていることを記憶しています。 分留塔が漏れて故障すると、低温の液体が大量に発生します。 パーライトは高温ガス中にあり、低温液体は急速に蒸発し、コールドボックスは急速に蒸発します。 破裂率、周囲に大量に噴霧するパーライト用語は、サンドブラストまたはハイドロブラストと呼ばれます。
空気分離プラントでの化学爆発の理由は次のとおりです。
1. 1％の液体酸素が時間内に排出されず、液体酸素中の炭化水素の蓄積が標準に達します。 液体酸素中の総炭化水素、特にアセチレンは、標準を超えて反応し、化学爆発を引き起こします。 液体酸素中のアセチレンが0.5PPmを超えるか、総炭化水素含有量が300PPmを超えると、自然発火や爆発が発生する可能性があります。
2.エキスパンドシールのガスパイプラインが遮断され、エキスパンダーベアリングの潤滑油がオイルシールを通って空気側に浸透し、エキスパンドエアによって上部タワーに運ばれ、コールドの総炭化水素含有量が発生します。上部タワーの下部にある液体酸素が基準を超えています。
3.モレキュラーシーブ二酸化炭素アナライザーが故障した後、モレキュラーシーブの使用、過熱、再生、自由水、飼料中毒などにより、モレキュラーシーブは二酸化炭素と全炭化水素を完全に吸収できません。表示価格を超える炭化水素含有量が発生しました。
4.エアコンプレッサーのサクションパイプのフリーエンドベアリングは、フリーエンドベアリングのシールエアパイプが外れるかブロックされ、サクションパイプに発生する負圧がベアリングにかかり、潤滑油が空気を吸い込むと、分子ふるいが毒され、空気中に総炭化水素が発生します。 モレキュラーシーブを通過して分留塔に入り、底部の液体が空になり、低温液体酸素の総炭化水素含有量が標準を超えます。
5.化学プラントまたは化学車両からの空気圧縮機の入口付近で、複素環式炭化水素1＃、複素環式炭化水素2＃、原油フェノール、軽質原油ベンゼン、硫黄、硫酸アンモニウム、およびその他のガスが放出されるため、空気には大量のガスが含まれます。総炭化水素の量。 空気圧縮機によって吸入された空気中の全炭化水素の含有量が高いと、全炭化水素がモレキュラーシーブを通過して分留塔に入り、下部塔の底部および主冷却部の液体の全炭化水素含有量が発生します。底部に液体酸素塔があり、基準を超えています。
上記のリスク要因を考慮して、対応する酸素生産管理措置を策定する必要があります。
1.空気分離塔の空気入口弁は低速で運転し、塔に入る熱風の速度は圧力変化に応じて徐々に調整する必要があります。 シャットダウン後は、必ずメイン熱交換器に入るバルブを閉じてください。
2.タワーに液漏れ障害が発生した場合は、時間内に停止し、タワー上部の砂積みポートを開いて、コールドボックス内の圧力を排出します。 漏水が深刻な場合は、真珠光沢のある砂に窒息して埋没しないように周囲の人を避難させてください。
3.液体酸素の排出量は、検出指標に応じて時間内に1％増加する必要があります。また、データの正確性を確保するために、定期的に全炭化水素分析装置を有効にする必要があります。
4.メンテナンス状態で湿った空気が入り、氷が詰まらないように、膨張ガスとシーリングガスにさらに注意を払ってください。
5.モレキュラーシーブ後の二酸化炭素分析装置は、機密性の高い正確なデータを確保するために定期的に有効にする必要があります。 モレキュラーシーブの過度の使用、過熱使用、不十分な再生、自由水の侵入、油中毒およびその他の事故は固く禁じられています。 モレキュラーシーブ後、二酸化炭素が基準を超えたら、直ちに空気分離装置の運転を停止し、モレキュラーシーブを再生する必要があります。
6.フリーエンドベアリングのシールドエアーパイプのブロックを解除し、メンテナンス機器を分解したり損傷したりしないようにする必要があります。
7.エアコンプレッサーの吸込口の近く、または西風室には、ガソリン、塗料、ゴム、水などの揮発性の化学製品があってはなりません。 化学製品の車両は、コンプレッサーの吸引口の近くで停止または分散してはなりません。 空気圧縮機の吸込口付近で化学製品の漏れが発生すると、空気分離プラントは直ちに停止し、漏れた化学製品を浄化してから、空気分離プラントの電源を入れます。
危険因子
空気分離プラントの外部リスク要因
落雷
雷現象は、自然界でよく見られる自然現象の1つです。 その不確実性、一時的な性質、および強い放電のために、雷はすべての電気機器に深刻な影響を及ぼし、空気分離プラントの通常の生産と安全な運用に深刻な脅威をもたらします。 落雷はグリッドの変動や停電を引き起こす可能性があります。 これは、停電やコンプレッサーやポンプなどの電力設備の損傷につながります。 強制潤滑が不足しているためにオイルポンプが停止すると、高速エキスパンダーのベアリングの故障やタイルの焼損事故が発生しやすくなります。 コンプレッサーの停止は、精留塔への原ガス供給の中断につながり、深刻な結果を引き起こします。 落雷により、モレキュラーシーブの誘導DC近接スイッチが損傷し、モレキュラーシーブ電気ヒーターがインターロックを開始できなくなります。 落雷は、空気分離装置の電気および電子機器にも損傷を与えます。 損傷を引き起こし、中央制御システムを麻痺させてから、空気分離プラントをシャットダウンして、その後の生産を停止します。 ひどい場合には、事故が起こり、想像を絶する結果を招きます。
油
空気分離プラントは主にタービン油と潤滑油を使用しています。 タービン油の引火点（開放度）は195度を超えており、これはクラスCの火災の危険性のある可燃性液体に属します。 ターボチャージャーターボエキスパンダーのオイル回路が漏れると、高熱または裸火の場合に火災や爆発を引き起こします。 潤滑剤の引火点（開口部）が230度以上であるため、クラスCの引火性液体による火災の危険があります。 石油パイプラインが漏れたり、高熱や直火が発生したりすると、火災や爆発の原因にもなります。
空気分離プラントの内部リスク要因
化学爆発の危険性
空気分離プラントの爆発のほとんどのケースの分析から、化学爆発が大部分を占めています。 化学爆発の形成には3つの主な要因があります。1つは可燃性、もう1つは可燃性、3つ目は発火源です。 したがって、空気分離プラントの内部リスク要因は、上記の3つの側面に分けることができます。
燃料
空気分離プラントでは、可燃物は主に炭化水素や油などの爆発性で危険な不純物です。 原空気には一定量の炭化水素が含まれており、引火点が低く、爆発限界が広くなっています。 製造工程中に空気分離装置に炭素と酸素化合物が過剰に蓄積すると、爆発源があると爆発しやすくなります。 多数の研究により、アセチレンが空気分離装置の有害な不純物の最も重要な要因であることが示されています。 ピストンエアコンプレッサーとエキスパンダーに潤滑油が多すぎると、圧縮空気とともに油滴やオイルミストが蒸留塔に入ることがあります。 通常の潤滑油の圧力は7MPaであり、温度が150度を超えると、軽い部分に割れやすくなります。 その沸点は元の潤滑油よりもはるかに低く、ガス化して酸素と混合しやすい。 空気分離装置が修理された後、油汚れが装置に残る可能性があります。
酸化剤
酸素と液体酸素は燃焼を促進する物質であり、クラスBの火災危険物質に分類されます。 それらは、可燃物の燃焼と爆発の基本要素の1つです。 それらはほとんどの反応性物質を酸化し、アセチレンやメタンなどの可燃性物質と爆発性混合物を形成する可能性があります。 液体酸素は、空気分離装置での可燃性の化学爆発です。 空気分離プラント内の可燃物の濃度が爆発状態に達すると、可燃性の液体酸素またはガス酸素は、爆発源の存在下で化学爆発を起こしやすくなります。 液体酸素は、空気分離プラントでの化学爆発に必要な条件の1つであり、生産設備の主要製品の1つでもあります。 それで、
ソースを設定
爆発の主な原因は次のとおりです。爆発性の不純物の固体粒子が互いにまたは壁面と摩擦します。 静電放電; 空気波の衝撃、流体の衝撃、またはキャビテーションによって引き起こされる圧力パルス。これにより、局所的な圧力が高くなり、温度が上昇します。 特に強力な化学活性物質の存在液体酸素中の可燃性物質混合物の爆発感受性の増加。 次の不純物の危険因子は、爆発の原因となる可能性があります。
二酸化炭素
液体酸素に少量の氷粒子と固体二酸化炭素が含まれていると、静電荷が発生します。 二酸化炭素の含有量を200-300*104パーセントに増やすと、生成される静電ポテンシャルエネルギーは3000Vに達します。 同時に、固体二酸化炭素は液体酸素のチャネルをブロックし、「デッドボイル」を引き起こし、液体酸素中の炭素酸化物の濃度を増加させます。 爆発性濃度に達した後、開始源があるとすぐに爆発が発生します。 CO2含有量が高い主な理由は、次のとおりです。沈下または気流の衝撃の長期使用によりモレキュラーシーブが押しつぶされる、モレキュラーシーブ吸着装置の吸着床間のギャップ、および気流の短絡。 モレキュラーシーブは特定のガスに対して強力な吸着能力を持っています。
亜酸化窒素
亜酸化窒素は可燃性成分ではありませんが、亜酸化窒素が存在しても重大な安全事故は発生しませんが、沸点が高く、揮発性が低く、溶解性が低く、ブロッキング成分です。 二窒素は沈殿後に固体であり、「乾式蒸発」または「デッドコーナー」沸騰および炭化水素蓄積を形成しやすい。 爆発濃度に達した後、爆発源が存在すると爆発が発生します。 一般的な吸着剤（アルミナ、モレキュラーシーブ、シリカゲル）は、亜酸化窒素を部分的にしか吸着しません。
液体オゾン
液体オゾン（O3）は、強い化学的性質を持つ紺色の液体です。 通常の状況では、液体状態のガス化と分解により、酸素分圧が急激に上昇し、液体酸素中の混合物の爆発感度が向上します。 爆発率が100％の場合、爆発に必要なエネルギーは通常30％から45％減少します。 製造工程において、液体酸素が空気分離塔のバルブを通過する際、長時間摩擦や気流の衝撃を受けます。 液体酸素のごく一部は、静電気を発生させる条件下で液体オゾンに変換できます。
固形ダスト
固形ダストは、空気分離装置の安全性を危険にさらします。 熱交換器チャネルを軽くブロックし、熱交換効率を低下させ、精留トレイをブロックし、製品の純度と歩留まりを低下させます。 メインのコールドプレート酸素チャネルが遮断されると、液体酸素中の炭化水素不純物および液体酸素蓄積中の他の有害な不純物の濃度が加速します。 これは、大きなコールドバーストを引き起こす静電放電デトネーション源です。 固形ダストは主に次の側面から発生します。
エアフィルターは大気中のほこりをろ過しないため、空気とともに空気分離塔に入ります。 空気分離加熱システムの乾燥機のアルミニウムゴム粉末は、空気とともに空気分離塔に入ります。 シリカゲル吸着装置によって生成された粉末は、主冷却のために液体空気と液体酸素とともに塔に入ります。 空気分離塔内のアルミニウム合金パイプまたはコンテナによって引き起こされる酸化アルミニウム粉末は、腐食と経年劣化のために主要な冷却空気分離プラントに入ります。 不注意な製造、設置、および保守により、ほこり、金属粉、またはパーライトがコンテナまたはパイプラインに入り、最終的にメイン冷却に入る可能性があります。
物理的な爆発の危険
圧力容器の安全性と技術的監督に関する規則の付録1によると、圧力容器の設計圧力（P）は、次の4つの圧力レベルに分けることができます。低圧0.1Mpap以下<1.6mpa, medium="" pressure=""><10mp, a="" high="" pressure="" pressure="" 10mpa=""><100mpa, ultra-high="" pressure="" p="">100Mpa。 空気分離プラントでは、多くのユニットの中で最も高い使用圧力は高圧セクションになります。 これらの装置の圧力が設計許容値を超えたり、圧力計が故障したりすると、破裂、破損、爆発の危険があります。 さらに、ガス圧配管も同様の危険をもたらす可能性があります。
エアコンプレッサーの危険因子
エアコンプレッサーの主な性能リスク要因
1.オイル潤滑式空気圧縮機の危険な要因
初期の空気分離プラントでは、シリンダーがメカニカルオイルで潤滑されたピストンコンプレッサーが使用されていました。 エアコンプレッサーのシリンダーオイルは高温で炭素が堆積しやすく、排気管の有効流路が徐々に減少し、流量が増加します。 流量が制限を超えると、気流の摩擦によって生成されたエネルギーが炭素堆積物に点火し、パイプが爆発する可能性があります。
シリンダーオイルまたはエアコンプレッサーの軽い部分は、気流とともにモレキュラーシーブピューリファイヤーに運ばれ、モレキュラーシーブ中毒を引き起こし、吸着能力を低下させ、二酸化炭素を不完全に吸着します。 プレートフィン熱交換器を遮断して運転サイクルに影響を与えるだけでなく、液体酸素中の二酸化炭素を増加させます。これは徐々に氷のような固体に沈殿し、凝縮蒸発器の内壁をこすって静電気を発生させます。 。
2.過度の軸方向位置の危険要因
通常の操作では、遠心圧縮機のローターインペラの両側にかかる軸方向の力が互いに打ち消し合います。 不均衡な部分はバランスプレートによって軸方向のスラストを減らすために減らされ、残りはスラストベアリングによって支えられます。 軸力が大きくなったり、スラストベアリングが破損したりすると、軸の変位が大きくずれます。
危険因子に対する注意事項
空気分離装置の管理を強化する
定期的な清掃
2年以上運転する場合は、蒸留塔と液体酸素循環システムを洗浄して脱脂する必要があります。 メインクーリングユニットは8時間浸す必要があります。 清掃後は、十分な圧力の空気で完全に吹き飛ばし、完全に加熱して乾燥させてください。
液体酸素の単位抵抗が大きく、静電気が発生しやすいです。 接地されていない場合、数千ボルトの静電気が発生する可能性があります。 同時に、空気分離装置への落雷の脅威も大きいため、空気分離装置の接地を定期的にチェックする必要があります。
油の侵入を防ぎます
オイルが空気分離装置に入ると、吸着剤を汚染し、アセチレンの吸着に影響を与えます。 したがって、空気を油っぽくしやすいルーツブロワーをキャンセルし、エキスパンダーのオーバーホールとメンテナンスを強化する必要があります。
超硬スラグの管理を強化する
カーバイドスラグに残留するアセチレンは、特に曇りや雨の日には大気汚染に非常に深刻です。厳重に管理し、地下の遠く離れた場所に埋める必要があります。
運用・保守管理の強化
有害な不純物を取り除くように注意する必要があります。 監視に使用する機器とメーターは定期的にチェックする必要があります。 オーバーサイクル操作では、時間内に加熱と空気の吹き込みを停止するように注意する必要があります。 プロセス規律を厳守し、違法行為を防止し、「4人は手放さない」を厳守します。
機器のフロントエンドの浄化を強化する
原材料の空気品質管理を強化する
酸素生産地域は一年中風上方向にあり、アセチレン発電所から300m以上離れており、有害ガス源から離れており、本来の空気質の管理を強化しています。 汚染が深刻になったら、対応する対策を講じる必要があります。
有害物質を取り除き、炭化水素の蓄積を防ぎます
有害な不純物の除去における液体-気体-液体-酸素吸着器の役割を十分に発揮し、スケジュールどおりに吸着器を交換し、加熱再生温度を制御し、吸着効率を向上させます。 生成物の液体酸素の1％は、炭化水素を除去するために主冷却から排出されます。 空気分離は定期的に行われます。 熱交換器と精留塔に蓄積された残留二酸化炭素と炭素酸化物不純物を除去するための大規模な加熱。 液体酸素ポンプは長い間稼働してきました。 モレキュラーシーブは、亜酸化窒素への吸着効果が不十分です。 5Aモレキュラーシーブの層をモレキュラーシーブ吸着器に加えることができます。
完全な監視システムと警報システムを確立する
高精度の検出機器を使用して、アセチレン、メタン、全炭素、二酸化炭素、亜酸化窒素、その他の有害物質など、空気分離ガス源および機器内の有害な不純物のオンラインおよびオフライン監視を実現します。 空気分離プラントには、対応する警報システムが装備されています。 環境が悪化した場合、早期警報システムと効果的な対策を講じて、有害物質を基準範囲内に抑えることができます。 潤滑油の油質と含有量を監視し、十分な粘度と安定性を確保し、空気圧縮機の出口の空気に油がないことを確認します。
結論は
空気分離プラントには多くのリスク要因があります。 「隠れた危険は直火にあり、予防は災害救援ほど良くはありません。」 これらの危険な要因を防ぐための作業を怠ることはできず、隠れた危険を手放すことはできません。 まず、液体酸素中の炭化水素燃焼炭素酸化物の含有量を管理し、さまざまな指標が必要な管理範囲内に収まるようにするための技術的対策を講じる必要があります。 二つ目は、事故発生を未然に防ぐために、爆発源の管理を強化し、監視手段を強化すると同時に、管理とプラグ漏れを強化することです。
