从两起燃爆事故谈液氧汽化充装的改进.doc

从两起燃爆事故谈液氧汽化充装的改进我厂自1998年6月1日起采用液氧汽化充装(气)后，在78月间连续两次发生充装卡具高压软管燃爆事故。我们在浅析这两次事故的基础上，作了采用液氧汽化充装后的技术改进。1事故的经过其一：1998年7月6日午后1时左右，医用氧气充装排靠东侧一组气瓶到压，操作工正在逐只关气瓶阀，见靠东南侧一瓶的瓶阀处有火花，没等这位操作工反应过来，突然一声响，顿时黑烟布满了充填间，充填卡具高压软管燃爆断裂。操作工躲闪及时，没有受到伤害。据当事人反映，燃爆高压软管的气瓶的气瓶阀没关严(当时表压为78MPa)。其二：1998年8月6日午后3：50左右，工业氧充填排东侧一组气瓶到压，操作工正在逐瓶关瓶阀，突然听到嘭的一声，接着就是劈劈啪啪的响动，瞬时间满屋黑烟。一只气瓶充填卡具的高压软管燃爆断裂，并向正在关瓶阀的操作工前额和鼻梁子抽去，接着操作工又被气流冲倒。随后该气瓶在气体的反作用力的作用下，斜着向上朝南墙飞去，撞倒南墙后，气瓶嘴朝下又向北的水泥地面砸去，瓶阀被砸碎，并把水泥地面砸了一个坑。瓶阀砸碎后，由于受力不均，气瓶底部又向西墙下暖气片撞去，把暖气片的翅片砸下一块，这时瓶子才算停下来。当我们赶到现场时，气瓶在东南方向上平躺着，瓶口下瓶体13以上变成了黑褐色，而且非常烫手。凭经验体查，该瓶的全温至少也在120以上，操作工的前额、右脸、鼻梁子被抽肿了；高压软管燃爆；瓶阀砸碎；气瓶有颜色变化。50多年的制氧生产，很少出现高压软管燃爆事故，采用液氧汽化充装不久就出现这样的两次事故，令我们思考，液氧汽化充装与原氧压机充装，采用高压软管情况已不同了，必须作技术改进。2事故的浅析这两次事故是一个事故的重演，只是第二次事故比第一次更加严重，不能不引起我们的高度重视。21排空设施与操作的问题(1)没采用液氧汽化充装之前，每瓶到压关阀后管路内体通过排风(空)阀放出。改为液氧汽化充装之后，原准备排空设施与氧气袋连接，而后再经氧压机压人充装排，这是从避免氧气浪费的角度考虑的。但因种种原因没有连接上，造成排空设备不齐备，这是造成高压软管燃爆事故的原因之一。(2)原来充填时为保证压力，都是到压后，先关瓶阀，后关切换阀。改为液氧汽化充装后，由于操作上的习惯，仍按上述方法进行操作。瓶阀关闭有先后，有时关不严，有时忘关，再加上排空设施不健全，剩下一两瓶没有关或关不严，充填卡具的高压软管难以承受高热量高流量氧气的高压，这是造成事故的原因之二。22高压软管内壁的材质是橡胶，实属易燃品李鸿瑞同志在他“对现用充氧软管安全的一些看法”一文中指出：“橡胶软管绝对不能用于高压氧气的灌充。这是因为橡胶是极易燃烧的材料，在空气中用火柴一划就点着，在高压纯氧的条件下遇到细微火花(有如静电跳火)，便会瞬间燃起大火，甚至危及设备和人员的安全。”1我们深有同感，两次事故所燃爆的软管内壁都是橡胶材质。我们做了点燃试验，果真一点就着。究其原因，正如参考文献2所指出的，“高压高速的氧气在通过氧气瓶阀卡具和高压胶管内壁时，剧烈冲击摩擦钢丝网以及紫铜管内壁，从而放出强大的反应热。随温度升高，放出的热量急速增大，且瞬间发生的极高热量不易导出，高热高压高速气流与钢丝网产生打火作用，使卡具与高压胶管内壁纯氧摩擦起火，从而形成事故。”可燃物质在引爆能量“三高”(高热、高速、高压简称“三高”，下同)气体作用下，燃爆高压软管是必然结果。采用液氧汽化充装后，在充填汇流排中，气体流速是原来的6倍，流经充填卡具高压软管的气体流速也是原来的3倍之多。原先制氧充气是间歇进行，而现在是连续4小时以上不间歇充气，两组换充间隔时间短。因此，高压软管的问题过去显得不突出，现在却到了非解决不可的程度。第二次事故之所以严重，是因为已燃烧的橡胶颗粒被“三高”气体压入瓶内，与高纯氧气作用，幸亏瓶阀砸碎，能量瞬间泄出；否则的话，氧瓶爆炸，后果更难以想象。总而言之，高压软管内壁是易燃晶橡胶；又有助燃物高纯度氧气；引爆能量“三高”气体，三个燃爆条件都具备了，加上操作不当，发生上述两起事故是可想而知的。3技术上的改进我们综合引起事故的原因及相关因素，提出技术措施，进行相应改进，保证了充填安全和产品质量。31充分利用防爆墙，增设充填卡具接头，以降低流速(1)液氧汽化充装后，缩短了充填时间，气体的流速提高了36倍。汽化采用前是每组充填排5个充填卡具接头；汽化采用后，改为每组10个充填卡具接头，就是在这种情况下，发生两起事故。说明气体的流速仍然很高。为了保证充填安全，还要保证产品的数量和质量，液氧泵电机转速还不能低于800rmin，唯一可行的技术措施就是增加充填卡具接头，等压分流，使气流的流速降下来。(2)在组装、连接液氧汽化设备过程中，增设了防爆墙，但由于原切换阀和压力表等没有移设，所以这个防爆墙没有发挥很好的作用。这次为从根本上解决问题，在增设充填卡具接头的同时，我们将两组切换阀、压力表等移到防爆墙北侧，发挥了防爆墙的作用。32改用聚四氟乙烯高压金属软管撤掉原内壁是可燃物质的高压橡胶软管，改换上内壁是聚四氯乙烯的高压金属软管，杜绝可燃物质。虽然高压金属软管价格贵一些(高压金属软管每根180元左右，高压橡胶软管每根98元左右)，但具有耐老化、耐腐蚀、耐弯曲、保安全等优点。3.3修订操作规程调整操作方法，修订操作规程，以法规形式确定，避免操作上的失误。从事故原因之一看，存在操作方法不当的问题，过去的规程中没有提到，这次我们把正确的操作加到“注意事项”中：“在排风装置不灵或无排风装置时，应按如下方法进行卸压操作：(1)气瓶充满到压后，先缓慢关闭该组切换阀；(2)关闭每只气瓶的瓶阀，做到关阀有顺序，不丢、不漏、不忘；(3)操作工3人及以上把好充填卡具；(4)工长与之应答后；(5)操作工同时松开3个充填卡具及以上，管内余气从卡具嘴中排出卸压，压力表指针为“0”为止。这样就能消除事故中的人为因素。我们采取了上述三项技术措施后，经过一年多的充装实践，取得了较好的效果：生产效率提高了17；气流的平均流速降低了393；安全状况良好，操作工增强了安全感，我们也如释重负。请看表1所列改进前后对照表。表1技术改进前后的对照表项目比较一组充填卡具头数(个)平均流速(m/s)平均流速降()充填瓶数(瓶时)生产率()安全状况改进前10167.16710057100燃爆改进后1797.2460.768117良好注:改进前投产两个月,平均每月一次燃爆事故:改进后安全状况良好,