加氢装置氢气压缩机爆炸事故原因分析及预防措施

加氢装置氢气压缩机爆炸事故原因加氢装置氢气压缩机爆炸事故原因 分析及预防措施分析及预防措施 氢气压缩机是加氢装置的关键设备 广泛应用于石蜡加氢 汽油加氢 柴油加氢 加氢裂化等加氢装置 目前 按照结构 划分 氢气压缩机分为两种 一种是新氢压缩机和循环氢压缩 机为联体式 由一台电机驱动 另一种是新氢压缩机和循环氢 压缩机为分体式 由不同电机驱动 1 事故简介事故简介 某炼油厂催化重整装置建于 1965 年 原设计能力为 10 万 t a 此后 经过两次大的技术改造 2002 年 10 月 在原有 2 台循环氢压缩机的基础上 新增 1 台循环氢压缩机 采用两开 一备方式运行 现该装置由 30 万 t a 催化重整 12 万 t a 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 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 j 203 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 马上组织现场人员跑步回到操作室 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 事故原因分析事故原因分析 2 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 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 分入口法兰垫片刺开 致使大量氢气外泄 19s 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 地脚螺栓被拔出 经过调查 该装置 40 多年来一直沿用氢气直接置换氢压机 系统内空气的操作方法 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 中要求的氢 压机启动前要用氮气置换的规定 还认为是编写错误 认为车 间制定的 重整装置压缩机岗位循环机操作卡 才真实反映了 生产运行的实际情况 那么为什么这一次就发生了闪爆事故呢 大家都知道 发生闪爆事故必须具备 3 个条件 系统中存在可燃物 包括可燃气体 蒸气 烟尘等 可燃物与空气混合达到爆炸极限 形成爆炸性气体混合 物 存在一定能量的点火源 在过去一直这样操作的 40 年中没有发生事故 是因为 3 个 条件一直没有同时具备 而这次恰恰同时具备了 3 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 那么点 火源又来自哪里 氢压机入口缓冲罐内 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 时 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 2 事故的间接原因 1 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定岗位操作卡片 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 日制定的 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 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 这起事故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仍然 沿用 2 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 3 预防措施预防措施 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 一致等情况 及时纠正操作规程制定和执行 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 确保不把空气带人工艺系统 3 加强对工艺 设备辅助流程的管理 对不用的设备和管 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 进行严格管理 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保持常开 当 双阀 流程中的切断阀发生 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 防止出现窜料事故 另外 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 对不同岗位的员工 要有针对性地制定具体的培 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 措施采取不当而