事故案例分析(同名21693).doc

加氢装置火灾爆炸事故案例分析(一)事故经过1987年6月23日，某石化总厂炼油厂加氢装置发生一起火灾爆炸事故，11人烧伤，一人死亡。(二)事故原因22日加氢装置计划检修结束，进入开工阶段拆除盲板作业阶段，在法兰尚未紧固时，错误的打开装置的瓦斯阀门，瓦斯在扩散过程中被直流电焊机点燃，形成爆炸，造成多人伤亡事故。操作过程缺乏协调，是酿成本次事故的直接原因。 乌鲁木齐石化公司“5.11”硫化氢中毒事故2007年5月11日，乌鲁木齐石化公司炼油厂加氢精制联合车间柴油加氢精制装置在停工过程中，发生一起硫化氢中毒事故，造成5人中毒，其中2人在中毒后从高处坠落。 （一）事故经过： 5月11日，乌鲁木齐石化公司炼油厂加氢精制联合车间对柴油加氢装置进行停工检修。14:50，停反应系统新氢压缩机，切断新氢进装置新氢罐边界阀，准备在阀后加装盲板(该阀位于管廊上，距地面4.3m)。15：30，对新氢罐进行泄压。18：30，新氢罐压力上升，再次对新氢罐进行泄压。18:50，检修施工作业班长带领四名施工人员来到现场，检修施工作业班长和车间一名岗位人员在地面监护。19:15，作业人员在松开全部八颗螺栓后拆下上部两颗螺栓，突然有气流喷出，在下风侧的一名作业人员随即昏倒在管廊上，其他作业人员立即进行施救。一名作业人员在摘除安全带施救过程中，昏倒后从管廊缝隙中坠落。两名监护人员立刻前往车间呼救，车间一名工艺技术员和两名操作工立刻赶到现场施救，工艺技术员在施救过程中中毒从脚手架坠地，两名操作工也先后中毒。其他赶来的施救人员佩戴空气呼吸器爬上管廊将中毒人员抢救到地面，送往乌鲁木齐石化职工医院抢救 。（二）事故原因分析：经初步分析，事故的原因是：当拆开新氢罐边界阀法兰和大气相通后，与低压瓦斯放空分液罐相连的新氢罐底部排液阀门没有关严或阀门内漏，造成高含硫化氢的低压瓦斯进入新氢罐，从断开的法兰处排出，造成作业人员和施救人员中毒。防范措施：(1)认真排查存在有毒物质的环节，做好现场标识标志和检测工作，对查出的可能有中毒的隐患，要认真落实整改防范隐患，必须消除隐患于萌芽状态。(2)加强生产受控管理。要进一步加强对检维修作业的危险分析，作业方案要将作业活动细化到具体的操作步骤，认真分析每个操作步骤存在的危险，制定相应的预防措施，作业方案要经现场核实审查批准后方可实施；如果实施过程中出现异常，必须停止作业，查明异常原因，重新修改作业方案，审查批准才能继续实施，必须采取有效措施，坚决杜绝重特大事故的发生。(3)进一步加强和完善事故应急救援，特别是对中毒窒息事故的应急救援，要增强防范中毒事故的安全意识，配备配齐有毒物质检测仪器和相应的防护措施，开展教育培训，使作业人员和救助人员能够熟练使用并掌握简单的急救方法，不断提高基层员工防范和处置突发事件的能力。压缩机放空管着火事故分析2004年7月28日，哈尔滨某化工厂压缩机放空管遭雷击发生着火事故。（一）事故经过2004年7月28日23时，正值雷雨天气，但设备运行正常。忽然，一声雷鸣过后，巡检工人发现压缩机放空管着火。在通知厂领导的同时向厂消防队报警，在消防队和全厂干部职工的努力扑救下，没有酿成重大火灾。 （二）原因分析(1) 从压缩机密封系统来的密封油气混合物进入油气分离器，分离出的气体(煤气)进入压缩机，分离出的油进入油箱，溶解在油里的蒸气随放空管进入大气。由于当时油气分离器液位低，导致大量合成气进入油箱，随放空管进入大气遭雷击而发生着火事故。(2) 由于放空管没有单独避雷设施而遭受雷击，也是发生此次着火事故的重要原因。该厂采取的避雷措施是压缩机厂房上安装避雷带，也借助附近精馏塔上的避雷针进行防雷。由于放空管超过避雷带高度，而精馏塔上的避雷针又不能覆盖放空管，2项措施均未起到作用(后查相关规定所得)，因此引发着火事故。(三) 事故教训及预防措施上述分析肯定了这次事故的主要原因是大量可燃气体排入大气和防雷设施不合理造成的，具体防范措施如下：(1) 加强巡检，确保油气分离器在工艺指标范围内运行，发现异常马上处理，杜绝合成气向空气中大量排放。(2) 按标准正确设置避雷装置。这次事故发生后，技术人员按防雷的基本措施对全厂避雷装置进行了细致的检查，对防雷的薄弱环节进行了改造，增设高性能的避雷器，并进行了合理布置，确保同类事故不再发生。加氢装置氢气压缩机爆炸事故(一) 事故经过某北方炼油厂催化重整装置于1965年建成，原设计能力为10万吨/年。此后，经过两次大的技术改造。2002年10月，在原有两台循环氢压缩机的基础上，新增一台循环氢压缩机，采用两开一备方式运行。现该装置由30万吨/年催化重整、12万吨/年抽提装置联合组成。2007年6月12日2时33分，催化重整装置当班压缩机操作工陈某听到运行的循环氢压缩机J203声音异常，立即汇报当班班长张某。张班长带领操作工董某、刘某赶到氢压机厂房，确认声音异常后，决定立即切换备用压缩机J202。同时，陈某到隔音室联系钳工。操作工董某关闭J-202放空阀后，去一楼检查冷却水系统，刘某在班长指挥下打开J-202入口阀门。稍后，J-203附近出现异常声音，班长决定将J202入口阀门关闭。此时，异常声音突然增大，J203南侧入口缓冲罐附近发生泄漏。张班长意识到现场已经极其危险，无法进行机组切换，马上组织现场人跑步回到操作室，对装置进行紧急停工处理。2时39分，氢压机厂房发生闪爆着火。(二)事故原因分析(1)事故的直接原因催化重整装置岗位操作人员确认J-203有异常后，在切换备机J-202时，采用氢气直接置换J-202系统内的空气，压力升高后，J-202系统内的空气窜入正在运行的J-203南侧入口缓冲罐内，在罐内发生爆燃。爆燃造成了缓冲罐接管焊口部位及出口法兰泄漏。泄漏逐渐扩大，约2时39分入口法兰垫片呲开，致使大量氢气外泄，19秒后达到了爆炸极限发生爆炸。爆炸造成了压缩机南侧中体断裂、入口法兰开裂、支撑板固定螺栓断裂、地脚螺栓拔出。经过调查，该装置自从1965年建成40多年来，一直在沿用氢气直接置换氢压机系统内的空气的操作方法，从来没有发生过事故。因此，车间一直没有执行该厂批准的催化重整车间操作规程中要求氢压机启动前要用氮气置换的规定。发生闪爆事故必须具备三个条件：系统中存在可燃物，包括可燃气体、蒸汽、烟尘等。可燃物与空气混合达到爆炸极限范围内，形成爆炸性气体混合物。存在一定能量的点火源。该事故中，用氢气直接置换氢压机系统内的空气，具备了第一个条件(系统中存在可燃物氢气)，同时也可能具备了第二个条件(在置换过程中的某一时段，氢气和系统存在的空气形成了爆炸性气体混合物)，在过去一直这样操作的40年中，之所以没有发生事故，是因为以上三个条件一直没有同时具备，或者氢气和系统存在的空气形成了爆炸性气体混合物，但是没有一定能量的点火源，或者具备了一定能量的点火源，氢气和系统存在的空气却没有达到爆炸极限范围内，形成爆炸性气体混合物。这次事故却恰恰同时具备了以上三个条件，用氢气直接置换氢压机系统内的空气，氢气和系统存在的空气形成了爆炸性气体混合物，同时存在一定能量的点火源。这个点火源从哪来得呢？大家都知道，点火源可以从以下四个方面产生：高温明火或自然明火；物体碰撞、摩擦产生的火花；物体高速运动产生的静电火花；电器设备故障或漏电产生的电火花。本次事故中，氢压机入口缓冲罐内，由于氢气携带微量硫化氢，硫化氢与管道、容器的金属铁反应产生高自燃物硫化亚铁，硫化亚铁长时间积聚，在一定条件下，很有可能自燃。另外，用氢气置换氢压机系统内的空气，如果速度过快，很容易产生静电火花。切换操作发生在凌晨2点，人的生理和心理都处于极度疲惫状态，而且在运氢压机已经存在故障，急于需要切换到备用氢压机，难免置换速度过快，产生静电火花。(2)事故的间接原因催化重整车间违反炼化企业生产装置操作规程管理规定，没有按照已批准实施的操作规程制订岗位操作卡片。炼油厂2006年1月1日颁布实施的新版催化重整车间操作规程第五章“专用设备操作规程”第5.1节“往复式压缩机的开、停操作”中，明确要求氢压机启动前要用氮气置换，并写明了详细的氮气置换程序。要求：“在引氮气时，注意不要超过压缩机入口的工作压力”，“直至化验分析氮气置换合格(含氧量小于0.5%)”。而催化重整车间2007年1月5日制订的重整装置压缩机岗位循环机202操作卡却没有氮气置换程序，而是采用氢气直接置换压缩机。车间违反了炼化企业生产装置操作规程管理规定及催化重整车间操作规程的要求，为事故的发生埋下了重大隐患。反映出车间没有深入地、科学地、规范地研究安全生产工作，一些习惯性的违章做法没有改变。催化重整车间工艺管理不到位，辅助流程管理混乱。2002年，该车间在增设压缩机氮气置换管线时，只设计了一道阀门。没有按照石化企业相关规范“在间歇使用的公用工程管道上应设置管道切断阀，并在两阀间设检查阀”的要求，设计安装“双阀”。导致氮气线投用后，因无法确认阀门内漏情况，只能在界区加装盲板盲断，增设的氮气置换管线不能发挥应有的作用。压缩机脱液线也属于“双阀”流程设计，正确的使用可以有效地防止物料互窜。但现场勘察发现：脱液线有三阀同时关闭的现象，也有检查阀关闭，而隔断阀却打开的现象。使脱液线上的“双阀”失去了应有的“隔断”、“检查”的双重作用。(三)预防措施(1)立即组织开展一次岗位操作规程及操作卡片大检查活动。重点检查操作卡片与操作规程不一致、实际操作与操作规程不一致等问题，及时纠正操作规程制订和执行“两层皮”的现象。(2)严格执行安全管理规定，对输送、储存易燃气体的设备及管道，引入介质前必须用惰性气体(氮气)进行置换，并分析合格，确保不把空气带入工艺系统。(3)加强对工艺、设备辅助流程的管理，对不用设备、管线要及时拆除或盲断，并做好标识。在用的工艺、设备辅助流程要与主流程一样，明确操作方法，严格进行管理。(4)对装置内“双阀”流程进行一次检查确认，确保正确使用“双阀”流程。除置换、再生、充压、排料等操作过程外，“双阀”流程中的检查阀必须要保持常开。当“双阀”流程中的切断阀有泄漏时，要及时处理切断阀，而不能关闭检查阀，更不能给检查阀加装管帽，以防止出现窜料事故。同时也应注意，“双阀”流程绝不能代替盲板使用。(5)深入开展员工技能培训工作，提高员工判断、处理生产问题的能力。各单位对不同岗位的员工，要有针对性地制订具体的培训计划，努力提高员工的操作水平和判断、处理本岗位生产问题的能力，避免因异常生产问题处理不及时、措施采取不得当而引发安全生产事故。(四)结论事故暴露出个别企业生产工艺技术和安全管理仍然存在漏洞，安全隐患排查存在死角，生产受控管理未得到有效落实，习惯性违章依然存在，这就要求进一步提高员工的安全意识，固树立“安全第一”的思想，坚决克服麻痹、侥幸的心理，杜绝冒险操作，确保装置安全生产。案例一：广州某炼厂火灾事故(1)事故经过广州某炼厂焦化装置为两炉四塔流程，1998年6月，延迟焦化装置开工，当开辐射泵向加热炉送油阶段。因入炉控制阀失灵，辐射泵憋压，致使在泵房10m处上方的辐射泵出口管线突然破裂，喷出渣油发生大火，当场烧死2人，重轻伤6人。辐射泵全部报废，管架烧塌，损失达500万元以上。(2)事故原因由于渣油含硫高，高温腐蚀严重，泵出口弯头处生产一年后已腐蚀严重，壁厚由原来的8mm减薄至2mm，但开工前检修、停工后防腐测厚工作没有到位，致使稍有压力波动，热渣油从最薄弱处喷出引发大火。 (3)防范措施 检修项目一定要计划周密，不准有漏项。 对高温部位、所有腐蚀严重部位一定要重点检测。 开泵前必须认真检测入炉控制阀开关状况。严格按照开车步骤进行。案例二：加热炉进料泵抽空导致装置停工(1)现象：南方某炼厂的焦化装置，某天18:00加热炉进料量突然由165t/h降至122t/h，检查泵入口过滤器，运行正常，切换备用泵后，进料量继续下降，18:30降至联锁值使加热炉熄火，后开蒸汽泵维持，18:45开1号辐射泵密封泄漏着火，切换到2号辐射泵流量波动，点火慢慢恢复生产，第二天23:15，2号辐射泵又抽空，1号辐射泵正在维修，导致装置紧急停工。(2)检查：泵入口过滤器未堵,渣油换热器未漏,分馏塔底无焦粉,液位计无异常, 辐射泵无机械故障。(3)原因：常减压装置改变原油，减压塔操作不平稳，渣油性质变化较大，未通知焦化装置及时调整操作。辐射泵抽空前渣油性质：比重0.9945，粘度236mm2/s ,残炭17.6wt%,500含量5%。辐射泵抽空时渣油性质：比重0.9800，粘度214mm2/s，残炭15.2wt%，500含量10.2%。(4)措施：控制焦化原料渣油性质的变化范围，开好减压塔，适当提高分馏塔的压力，控制分馏塔底温度不低于330，使分馏塔底渣油中轻组分充分闪蒸。案例三：辐射进料泵入口管线设计不合理，泵抽空导致装置不能开工一、事故经过(1)现象：中原某炼厂一焦化装置，开工过程中，柴油循环升温脱水到200，蜡油循环升温到440，在循环过程中分馏塔底泵一直采用蒸汽往复泵，切换渣油后，开国外引进的辐射进料泵，发现辐射泵抽空，认为脱水不干净，切换蒸汽往复泵继续循环脱水，后分析分馏塔底油含水合格，切换离心泵，辐射泵仍然抽空。反复几次未解决泵的抽空问题，被迫退油停工。(2)检查:原料性质符合设计要求，500含量3.5%，水含量0.05%；泵用封油含水量及馏程范围合格，封油注入管限流孔板完好，分馏塔底及过滤器无杂物, 辐射泵无机械故障。(3)原因：分馏塔底过滤器安装在地面上，辐射泵入口管线太长，并且存在两个较大的袋型，泵入口阻力大，导致辐射泵抽空。(4)措施：装置退油，把泵入口过滤器重新安装到分馏塔底的平台上，保证了辐射泵入口管线无袋型且步步降低。重新进油开工，辐射泵不再抽空，装置开车成功。案例（一）压力容器开裂、爆炸1）事故经过1979年12月18日14点7分，吉林市煤气公司液化气站的102号400m3液化石油气球罐发生破裂，大量液化石油气喷出，顺风向北扩散，遇明火发生燃烧，引起球罐爆炸。大火烧了19个小时，致使5个400 m3球罐、4个450 m3卧罐和8000多只液化石油气钢瓶爆炸或烧毁，周围的其它设施受到不同程度的损坏。直接经济损失约627万元，死亡36人，重伤50人。该球罐自投用后两年零两个月的使用期间，经常处于较低容量，只有三次达到额定容量，第三次封装后4天，既在18日发生破裂。该罐投用后一直没有进行过检查。破裂前，安全阀正常，排污阀正常关闭。球罐的主体材质为15MnVR，内径9200mm，壁厚25mm。2）事故原因分析：根据断口特征和裂断力学的估算，该球罐的破裂是属于低应力的脆性断裂，主断裂源在上环焊缝的内壁焊址上，长约65mm。经宏观及无损检验，上、下环焊缝焊接质量很差，焊缝表面及内部存在很多咬边、错边、裂纹、熔合不良、夹渣及气孔等缺陷。事故发生前在上下环焊壁焊址的一些部位已存在纵向裂纹，这些裂纹与焊接缺陷（如咬边）有关。球罐投入使用后从未进行过检验，制造、安装中的先天性缺陷未及时发现和消除，使裂纹扩展，当罐内压力稍有波动时便造成低应力脆性断裂。3）防范措施在压力容器的设计、制造、安装中要把住质量关，特别是要保证焊接质量。压力容器投用后，使用单位的领导要提高安全意识，重视压力容器的安全管理。要建立建全必要的规章制度，提高管理人员和操作人员的素质。案例（二）兰州石化公司火灾爆炸事故6月28日，兰州石化公司炼油厂第二套催化裂化装置中的40万吨气体分馏装置因507换热器盖头(介质为液态烃)发生泄漏引起火灾爆炸事故，并且引燃旁边的1个25立方米的液化气贮罐，毗邻的3个50立方米贮罐和1个100立方米贮罐极有可能被引燃，造成连锁燃烧爆炸。兰州石化公司炼油厂第二套催化裂化装置位于公司炼油厂7号路以北14号路以东。该装置是兰州石化公司千万吨级炼油基地的标志性工程之一。火灾爆炸是由装置中25立方米液态烃换热器盖头泄漏后引起的。液态烃在常温常压下，爆炸浓度极限均小于10%，与空气形成爆炸性混合物，在空气中爆炸完全燃烧时能够生成原来液体体积250倍以上的1500高温气体。事故发生后，石化公司立即启动厂内应急救援预案，组织技术人员切断物料管线和电源，降压泄压，紧急采取装置停工、关闭所有与装置连接的阀门，并切断电源，阻断了火灾扩大的条件。8时06分，兰州石化公司消防支队接到报警后，先后调动责任区一大队、特勤大队、气防一站等执勤队(站)的24台消防车、6台抢险救援车，150名指战员迅速赶赴火灾现场，全力以赴展开灭火。在处置中因换热器突然发生爆炸，不仅造成1名消防队员壮烈牺牲、10名队员受伤，而且大火开始向装置西侧临近装满液态烃的501号、502号、503号等换热器迅速蔓延。8时40分，兰州市公安消防支队接到报警后，迅速调动西固、安宁、七里河、龚家湾中队及特勤大队一、二中队共22台消防车、210余名指战员紧急前往火场增援。8时45分，西固中队赶到火灾现场，立即协助石化公司消防支队进行火灾现场处置，从装置东侧用两个移动水炮和1支水枪对燃烧装置进行冷却。随后，支队其余力量相继赶到现场，并及时投入灭火战斗。9时40分，经过消防官兵的奋力扑救，火灾暂时得到控制，基本形成稳定燃烧。9时45分，全面控制火势。11时23分，兰州消防支队七里河中队中队长张文成在支队参谋长侯明虎的带领下，深入火灾现场，进行火情侦查。张文成只身一人深入着火罐区2号平台进行侦查，发现503号罐已经爆炸，呈敞开式燃烧，燃气管道多处炸裂，火势燃烧猛烈，与之相临的501号烃罐已经开裂，也呈燃烧状态，直接威胁着相临的502号罐、交错管道及罐区其他气罐，情况十分危急！张文成立即将这一情况向侯参谋长作了汇报。随后张文成与兰炼工程技术人员组成先遣小组，冒着再次爆炸的危险，在水炮的掩护下，将催化裂化装置二楼至三楼的4个供气阀门逐一关闭。12时40分，陶润仁总队长再一次召集参战官兵进行认真分析研究，并第三次深入火场察看火情。细心的陶润仁发现，在距离火罐仅一米的地方，还有一个阀门(即501罐体液压阀)好像没有关，经确认果然没有关。要想扑灭大火，就必须想方关闭这一阀门。12时45分，张文成终于强行关闭了正在燃烧的501罐体阀门，切断了同其他罐体的连接，并安全返回地面。现场沸腾了，人们的眼睛湿润了。19时许，根据火势变化情况，火场指挥部根据技术人员对着火罐内液态烃数量的掌握情况后，果断做出用蒸气和氮气吹扫置换液态烃的战术措施，加速灭火进程。21时35分，吹扫置换取得彻底胜利，肆虐了近13个小时的大火终于被完全扑灭。案例（三）液位控制与装置联锁事故某公司汽油储罐安装了液位报警仪、可燃气体报警仪：在液位到达高位时，液位报警仪会发出报警声，以提醒操作人员注意并采取有效措施处理；当储罐汽油泄漏达到一定浓度时，可燃气体报警仪会发出报警声，以提醒操作人员注意并采取有效措施处理。安装了1年左右时间，有时出现高液位报警，经操作人员现场检查发现储罐液位正常，并未到高位，操作人员认为液位报警仪失去作用了。一次液位报警仪又出现报警，2小时后储罐周围发生爆炸起火，当班工人被严重烧伤经抢救无效死亡。某公司生产系统采用DCS操作系统，统一由中控室操作人员用电脑进行控制，分离器的放料能自动进行，放料阀与分离器的液位形成联锁：当液位达到设定上限时，放料阀自动开启放料，当液位达到设定下限时，放料阀自动关闭。该公司安装的DCS操作系统使用1年多时，夜班操作人员在中控室电脑旁正常操作，突然听到车间现场“砰”的一声，火光冲天，人员立即到现场采取措施，幸未造成人员伤亡，但分离器已不能使用，直接损失15万元左右。经检查DCS系统运行正常，拆检放料阀时发现阀芯已磨损严重，放料阀表面上处于关闭状态实际上仍处于泄漏状态；询问中控室操作人员得知，出现放料阀自动关闭后，分离器液位仍然下降的情况已经有一个月左右的时间，但操作人员未将这一情况上报。分析：中华人民共和国安全生产法规定：生产经营单位必须对安全设备进行经常性维护、保养，并定期检测，保证正常运转。维护、保养、检测应当作好记录，并由有关人员签字。第一起事故单位对可燃气体报警仪、液位报警仪，第二起事故单位对联锁装置的配套阀门都缺少经常性的维护、保养，以致设备在运行过程中出现故障。当现场出现异常问题后，操作人员均未及时上报、处理，从而引起了事故的发生。建议：1）生产经营单位使用新设备，必须了解、掌握其安全技术特性，并对从业人员进行专门的安全生产教育和培训，如：化工企业采用新的控制系统DCS、报警仪等；2）针对采用的新设备等应制定相应的岗位操作规程，明确操作中应注意的安全要点，并根据实际情况及时修改、完善；3）生产经营单位必须对安全设备进行经常性维护、保养，并定期检测，保证正常运转。维护、保养、检测应当作好记录，并由有关人员签字；4） 从业人员发现事故隐患或者其他不安全因素，应当立即向现场安全生产管理人员或者本单位负责人报告；接到报告的人员应当及时予以处理。案例（一）氢气管线开裂分析（1）事故经过1998年，某炼油厂60万吨/年连续重整装置建成运行不久，重整氢管线一对接焊口开裂，发生氢泄漏，严重影响了重整装置的正常生产，给该炼油厂造成了很大的经济损失。据现场观察，开裂后的装置管线整体有明显的变形。开裂部位发生在连接1026mm管和576mm管大小头变径对接焊缝处，576mm管侧环焊缝的底部。裂纹为纵向，长度为72mm，576mm管已穿透。连续重整装置氢管线工艺条件：操作温度：8090 操作压力：2.03.0MPa（正常为2.8 MPa）介质：氢气 大小头材质、规格：20R =8mm管线材质、规格：1Cr5Mo：1026mm；1Cr5Mo：576mm（2）事故原因分析力学条件开裂焊口结构不连续，使大小头和576mm管变形不一致，产生附加弯曲应力，形成局部应力集中；再加上其它形式的外载荷作用，使该连接部位产生较高的峰值应力；焊缝成形不好，应力集中，加上焊接工艺不尽合理，可能引起马氏体相变而产生的组织应力和焊接残余应力，使该焊接接头应力状态更加复杂，构成了冷裂纹开裂的力学条件。淬硬组织1Cr5Mo材料具有一定的淬硬倾向，容易在焊接热循环决定的冷却速度条件下，在焊缝及其热影响区形成脆硬的马氏体组织。另一方面，焊接工艺（或焊接工艺纪律）的不严格或焊接工艺措施不完善，质量控制不严格，如1Cr5Mo与20R对接焊缝施焊时，没有适当的焊前预热，也没有焊后缓冷措施(或工艺纪律执行不严格)，使焊缝和热影响区（过热区）组织晶粒粗大，出现淬硬的马氏体组织，使材料脆性增加，抗塑变能力降低，为冷裂纹的产生和发展创造了特别有利的条件。氢致因素焊接接头内扩散氢也是该焊接接头开裂的重要因素。现场安装条件有限，环境湿度、焊条的水分含量、金属内部的氢含量、焊材坡口附近油污铁锈清理不彻底等因素，都可能使焊缝金属富氢，为冷裂纹的产生准备了氢致因素。综上分析，结构不连续造成的力学条件，焊缝及其热影响区中存在的淬硬组织和焊接接头内的氢致因素是导致该焊接接头开裂的主要原因。（3）经验教训焊缝或焊缝热影响区产生裂纹是1Cr5Mo材料焊接中最常见的缺陷之一，为避免或减少焊接接头产生较大的应力集中和峰值应力，建议合理设计焊接结构，在制造过程中，对焊件的组对、焊接工艺编制及实施、施工质量、检验等各环节应严格管理，避免产生淬硬组织，消除导致裂纹产生的氢致因素和力学条件。严格控制对接焊缝的全焊透质量，并严格按规定的探伤工艺进行相应的无损探伤检查，以确保焊接结构的安全性和可靠性。2、案例（二）加拿大Irving炼油厂加氢装置火灾爆炸事故分析1998年6月9日上午9时30分，位于加拿大新不伦瑞克省圣约翰的Irving炼油厂发生爆炸和火灾事故，造成名工人死亡，1人受伤。 新不伦瑞克省工作场所卫生安全和赔偿委员会（WIFCC）对事故进行了调查。（1）事故经过1998年6月9日上午9时30分，炼油厂北工艺区名操作工向中央控制室报告，从加氢处理反应器进料炉烟囱排出羽烟，同时，加氢裂化组操作工注意到加氢裂化装置剩氧值正在下降，并派名现场操作工加大通往炉中的空气量。1名有经验的操作工感到有问题，随即用无线电话通知组长请求帮助。组长到达后进行了检查，发现东燃烧室有旋涡状的黄色火焰。负责加氢裂化装置的专业技术人员正好在场，注意到炉内缺氧。操作工试图通过调节烧嘴来解决黄色火焰问题，但没有成功。组长到附近南卫星控制室找工程师帮助。当他们刚离开控制室时，加氢处理装置反应器进料炉即发生猛烈爆炸，并伴随着巨大的带压火球。组长立即返回控制室起动应急反应和灭火程序。操作工当场死亡，另人受伤。由于高热和危险性，救援组人员无法靠近。爆炸破坏了加热炉，并使该装置停止运行。（2）事故原因加氢裂化装置由台加热炉和台反应器组成。该装置从二次原油产品生产高辛烷汽油。来自原油装置的原料首先在总进料热交换器中加热，然后用泵抽送到加氢裂化装置的燃烧加热炉，再到加氢处理反应器，再到加氢裂化反应器。加氢处理反应器能除去原料中的杂质；原料进入加氢裂化反应器，在高温和压力下经催化剂作用使烃分子裂解并与氢化合得到产品。加热炉由2个单独的燃烧室构成。加热炉的热由位于每个燃烧室侧面的22个气体烧嘴供应，总计有88个烧嘴。每个烧嘴上方有观察口，可移动的三孔调节风门。烧嘴安装在凹座上，控制烧嘴火焰向上，避免火焰直接接触管道表面，管道表面温度一般为9501000。烧嘴的燃料来自炼油厂的燃料气，主要成分是甲烷、乙烷、丙烷、丁烷和氢气。燃料气先进入围绕燃烧室的总管，然后经有球阀控制的管道进入烧嘴。爆炸发生在加氢裂化装置加热炉的东燃烧室，由于燃烧室的2号管道突然破裂使大量可燃气体与工艺流体、空气混合而引起爆炸。2号管道有过 2次因大范围局部过热或热点造成的应力开裂，热点显著缩短了管道寿命。过热原因为：由于烧嘴中或其周围积聚了耐火砖碎片，使火焰改变方向；烧嘴口结焦；烧嘴不对中；烧嘴耐火砖区损坏引起火焰长期轰击 号烧嘴的管道。冶金学分析如过热温度高达12001300，经100018000小时后，可消耗管道寿命的80一90%。月份，操作工发现并报告过热点，他们调整了烧嘴以减少火焰。到月末，热点报告中断，似乎问题已解决。但炼油厂检查员和工程技术人员没有适当地确定热点对管道寿命的影响，造成情况恶化直至发生爆炸和火灾事故。（3）建议执行正式的、定期的对烧嘴防护维修计划，清除耐火砖碎片，防止火焰轰击。使用更准确和彻底的监控机制，记录管道表面温度，防止热点。执行更完整的操作规程，及时报告和处理所发现的热点，其中包括记录下在检查中发现的任何可疑的热点及其位置。采用更准确的方法，来确定所发现的热点对管道寿命的影响。对炼油厂全体人员进行培训，使他们能了解在炉中承受高温和压力下的不同材料的金相学性质和特征变化，并作出反应。案例（一）氢气管线开裂分析（1）事故经过1998年，某炼油厂60万吨/年连续重整装置建成运行不久，重整氢管线一对接焊口开裂，发生氢泄漏，严重影响了重整装置的正常生产，给该炼油厂造成了很大的经济损失。据现场观察，开裂后的装置管线整体有明显的变形。开裂部位发生在连接1026mm管和576mm管大小头变径对接焊缝处，576mm管侧环焊缝的底部。裂纹为纵向，长度为72mm，576mm管已穿透。连续重整装置氢管线工艺条件：操作温度：8090 操作压力：2.03.0MPa（正常为2.8 MPa）介质：氢气 大小头材质、规格：20R =8mm管线材质、规格：1Cr5Mo：1026mm；1Cr5Mo：576mm（2）事故原因分析力学条件开裂焊口结构不连续，使大小头和576mm管变形不一致，产生附加弯曲应力，形成局部应力集中；再加上其它形式的外载荷作用，使该连接部位产生较高的峰值应力；焊缝成形不好，应力集中，加上焊接工艺不尽合理，可能引起马氏体相变而产生的组织应力和焊接残余应力，使该焊接接头应力状态更加复杂，构成了冷裂纹开裂的力学条件。淬硬组织1Cr5Mo材料具有一定的淬硬倾向，容易在焊接热循环决定的冷却速度条件下，在焊缝及其热影响区形成脆硬的马氏体组织。另一方面，焊接工艺（或焊接工艺纪律）的不严格或焊接工艺措施不完善，质量控制不严格，如1Cr5Mo与20R对接焊缝施焊时，没有适当的焊前预热，也没有焊后缓冷措施(或工艺纪律执行不严格)，使焊缝和热影响区（过热区）组织晶粒粗大，出现淬硬的马氏体组织，使材料脆性增加，抗塑变能力降低，为冷裂纹的产生和发展创造了特别有利的条件。氢致因素焊接接头内扩散氢也是该焊接接头开裂的重要因素。现场安装条件有限，环境湿度、焊条的水分含量、金属内部的氢含量、焊材坡口附近油污铁锈清理不彻底等因素，都可能使焊缝金属富氢，为冷裂纹的产生准备了氢致因素。综上分析，结构不连续造成的力学条件，焊缝及其热影响区中存在的淬硬组织和焊接接头内的氢致因素是导致该焊接接头开裂的主要原因。（3）经验教训焊缝或焊缝热影响区产生裂纹是1Cr5Mo材料焊接中最常见的缺陷之一，为避免或减少焊接接头产生较大的应力集中和峰值应力，建议合理设计焊接结构，在制造过程中，对焊件的组对、焊接工艺编制及实施、施工质量、检验等各环节应严格管理，避免产生淬硬组织，消除导致裂纹产生的氢致因素和力学条件。严格控制对接焊缝的全焊透质量，并严格按规定的探伤工艺进行相应的无损探伤检查，以确保焊接结构的安全性和可靠性。2、案例（二）某厂氢分塔爆炸1977年7月19日，某氧气厂煤气提氢工段氢分塔发生爆炸，造成死亡7人，轻伤8人，经济损失14万元。（1）事故经过该厂二车间氢分塔检修后从7月8日到7月19日运转不正常，蓄冷器中部温度由-120回升到-84，耗冷量大大增加，生产效率不断下降，塔体外壳阀门箱上部出现局部结霜。19日上午8时，因液氮机供冷源不足而停车。8时40分，操作工打开氢分塔南侧下部阀门箱人孔塔皮，将箱内保温材料朱光砂清除，查出蓄冷器下端氢气管集合器上的支管根部焊口环管径裂开三分之一，需动火补焊。11时开始用低压氮气（8公斤平方厘米）分别对管道及阀门箱进行吹扫置换。下午1时30分又对阀门箱的中、下部多点进行检测，仍达不到动火要求。此时现场人员又进一步采取措施，将阀门底部的3个孔洞铺上4条湿麻袋和1块胶板，再用氮气吹扫置换阀门箱空间，经检测人员复检认为基本合格。动少时焊枪刚点，焊孔发出闷雷般巨响，粗大灰白色烟柱腾空而起，氢分塔和部分厂房被严重摧毁，周围一片火焰。在现场周围5名职工被炸死，氢分塔向东侧倾倒，南面塔皮被撕下一块10008004毫米的铁板飞进对面液氮机房，将一名操作工砸死。西面操作盘倾倒，将室内一名操作工砸成重伤，经抢救无效死亡。这次事故共死亡7人，轻伤8人。（2）事故原因分析管道泄漏出的氢气被朱光砂吸附，浓度达到爆炸极限（475），遇明火爆炸。管理人员和操作人员均缺乏必要的安全知识，安全措施不力，加之建筑布局过密，安全防火距离不符合要求，扩大了事故的灾害。（3）防止同类事故的措施对氢分管道泄漏事故，动火前必须将保温材料全部拆除，用氮气对所有联接系统内部及保温壳体空间进行彻底的吹扫置换，再分析检验，确实合格后再行动火。氢气站与其它建筑物要保证安全距离。乌鲁木齐石化公司“5.11”硫化氢中毒事故2007年5月11日，乌鲁木齐石化公司炼油厂加氢精制联合车间柴油加氢精制装置在停工过程中，发生一起硫化氢中毒事故，造成5人中毒，其中2人在中毒后从高处坠落。(1)事故经过5月11日，乌鲁木齐石化公司炼油厂加氢精制联合车间对柴油加氢装置进行停工检修。14：50，停反应系统新氢压缩机，切断新氢进装置新氢罐边界阀，准备在阀后加装盲板(该阀位于管廊上，距地面4.3m)。15：30，对新氢罐进行泄压。18：30，新氢罐压力上升，再次对新氢罐进行泄压。18：50，检修施工作业班长带领四名施工人员来到现场，检修施工作业班长和车间一名岗位人员在地面监护。19：15，作业人员在松开全部八颗螺栓后拆下上部两颗螺栓，突然有气流喷出，在下风侧的一名作业人员随即昏倒在管廊上，其他作业人员立即进行施救。一名作业人员在摘除安全带施救过程中，昏倒后从管廊缝隙中坠落。两名监护人员立刻前往车间呼救，车间一名工艺技术员和两名操作工立刻赶到现场施救，工艺技术员在施救过程中中毒从脚手架坠地，两名操作工也先后中毒。其他赶来的施救人员佩戴空气呼吸器爬上管廊将中毒人员抢救到地面，送往乌鲁木齐石化职工医院抢救。(2)事故原因分析经初步分析，事故的原因是：当拆开新氢罐边界阀法兰和大气相通后，与低压瓦斯放空分液罐相连的新氢罐底部排液阀门没有关严或阀门内漏，造成高含硫化氢的低压瓦斯进入新氢罐，从断开的法兰处排出，造成作业人员和施救人员中毒。(3)防范措施：1)认真排查存在有毒物质的环节，做好现场标识标志和检测工作，对查出的可能有中毒的隐患，认真落实整改防范隐患，必须消除隐患于萌芽状态。2)加强生产受控管理。要进一步加强对检维修作业的危险分析，作业方案要将作业活动细化到具体的操作步骤，认真分析每个操作步骤存在的危险，制定相应的预防措施，作业方案要经现场核实审查批准后方可实施；如果实施过程中出现异常，必须停止作业，查明异常原因，重新修改作业方案，审查批准才能继续实施，必须采取有效措施，坚决杜绝重特大事故的发生。3)进一步加强和完善事故应急救援，特别是对中毒窒息事故的应急救援，要增强防范中毒事故的安全意识，配备配齐有毒物质检测仪器和相应的防护措施，开展教育培训，使作业人员和救助人员能够熟练使用并掌握简单的急救方法，不断提高基层员工防范和处置突发事件的能力。典型案例二：加氢装置氢气压缩机爆炸事故(1)事故简介某北方炼油厂于1965年建成，原设计能力为10万吨/年。此后，经过两次大的技术改造。2002年10月，在原有两台循环氢压缩机的基础上，新增一台循环氢压缩机，采用两开一备方式运行。现该装置由30万吨/年催化重整、12万吨/年抽提装置联合组成。2007年6月12日2时33分，装置当班压缩机操作工陈某听到运行的循环氢压缩机J-203声音异常，立即汇报当班班长张某。张班长带领操作工董某、刘某赶到氢压机厂房，确认声音异常后，决定立即切换备用压缩机J-202。同时，陈某到隔音室联系钳工。操作工董某关闭J-202放空阀后，去一楼检查冷却水系统，刘某在班长指挥下打开J-202入口阀门。稍后，J-203附近出现异常声音，班长决定将J-202入口阀门关闭。此时，异常声音突然增大，J203南侧入口缓冲罐附近发生泄漏。张班长意识到现场已经极其危险，无法进行机组切换，马上组织现场人跑步回到操作室，对装置进行紧急停工处理。2时39分，氢压机厂房发生闪爆着火。(2)事故原因分析1)事故的直接原因装置岗位操作人员确认J-203有异常后，在切换备机J-202时，采用氢气直接置换J-202系统内的空气，压力升高后，J-202系统内的空气窜入正在运行的J-203南侧入口缓冲罐内，在罐内发生爆燃。爆燃造成了缓冲罐接管焊口部位及出口法兰泄漏。泄漏逐渐扩大，约2时39分入口法兰垫片呲开，致使大量氢气外泄，19秒后达到了爆炸极限发生爆炸。爆炸造成了压缩机南侧中体断裂、入口法兰开裂、支撑板固定螺栓断裂、地脚螺栓拔出。经过调查，该装置自从1965年建成40多年来，一直在沿用氢气直接置换氢压机系统内的空气的操作方法，从来没有发生过事故。因此，车间一直没有执行该厂批准的车间操作规程中要求氢压机启动前要用氮气置换的规定。发生闪爆事故必须具备三个条件：系统中存在可燃物，包括可燃气体、蒸汽、烟尘等。可燃物与空气混合达到爆炸极限范围内，形成爆炸性气体混合物。存在一定能量的点火源。该事故中，用氢气直接置换氢压机系统内的空气，具备了第一个条件(系统中存在可燃物氢气)，同时也可能具备了第二个条件(在置换过程中的某一时段，氢气和系统存在的空气形成了爆炸性气体混合物)，在过去一直这样操作的40年中，之所以没有发生事故，是因为以上三个条件一直没有同时具备，或者氢气和系统存在的空气形成了爆炸性气体混合物，但是没有一定能量的点火源，或者具备了一定能量的点火源，氢气和系统存在的空气却没有达到爆炸极限范围内，形成爆炸性气体混合物。这次事故却恰恰同时具备了以上三个条件，用氢气直接置换氢压机系统内的空气，氢气和系统存在的空气形成了爆炸性气体混合物，同时存在一定能量的点火源。点火源可以从以下四个方面产生：高温明火或自燃明火；物体碰撞、摩擦产生的火花；物体高速运动产生的静电火花；电器设备故障或漏电产生的电火花。本次事故中，氢压机入口缓冲罐内，由于氢气携带微量硫化氢，硫化氢与管道、容器的金属铁反应产生高自燃物硫化亚铁，硫化亚铁长时间积聚，在一定条件下，很有可能自燃。另外，用氢气置换氢压机系统内的空气，如果速度过快，很容易产生静电火花。切换操作发生在凌晨2点，人的生理和心理都处于极度疲惫状态，而且在运氢压机已经存在故障，急于需要切换到备用氢压机，难免置换速度过快，产生静电火花。2)事故的间接原因车间违反炼化企业生产装置操作规程管理规定，没有按照已批准实施的操作规程制订岗位操作卡片。炼油厂2006年1月1日颁布实施的新版车间操作规程第五章“专用设备操作规程”第5.1节“往复式压缩机的开、停操作”中，明确要求氢压机启动前要用氮气置换，并写明了详细的氮气置换程序。要求：“在引