高温油泵事故分析及应对措施分享

2020/6/15,高温油泵着火事故原因分析及应对措施,二一一年十二月八日,2020/6/15,前言,通过多起高温泵着火事故原因分析及事故灾难性现场景象在现，希望大家能由感官上留下深刻印象：事故是灾难性的！思考一下：为避免事故发生我们自己能做些什么！应该做些什么！,2020/6/15,事故的危害,生产安全事故:是指生产经营单位在生产经营活动(包括与生产经营有关的活动)中突然发生的,伤害人身安全和健康,或者损坏设备设施,或者造成经济损失的,导致原生产经营活动(包括与生产经营活动有关的活动)暂时中止或永远终止的意外事件。事故的结果是人身伤亡和设备损坏。,2020/6/15,事故的结果,事故前是钢筋铁骨、铜墙铁壁,焦炭塔框架,焦炭塔,2020/6/15,事故的结果,事故后的设备是弱不禁风的橡皮泥,事故后的焦炭塔,事故后塔顶框架,2020/6/15,事故的结果,人身伤亡让受害人及家庭承受巨大痛苦。身边同事在2009年的一场事故处理中两位烧伤，其中一位80烧伤，在重病监护室一个月脱离危险，期间家人、同事、朋友备受煎熬！前三天因皮肤严重烧伤无法排汗，大夫用手术刀割开皮肤排脓。第一次植皮后疼痛难忍，要自杀，将植皮全部报废.,2020/6/15,主要内容,高温油泵着火事故原因分析及应对措施,2020/6/15,1、高温油泵是指介质温度大于燃点的离心油泵，调查了31家炼油板块企业共有1966台高温油泵。,（一）总体概况,一、基本情况,2020/6/15,2、泵生产厂家分布,1966台高温油泵生产厂共有117家,6家占总台数的75%,其他占17%,一、基本情况,进口占8%,大连耐酸水泵厂,2020/6/15,一、基本情况,3、机械密封生产厂家分布,四家产品占98%,占2%,丹东东升丹东凯铭丹东一正丹东赛林丹东波纹管四川华山成都一通凤城沈阳皮拉合肥通用SH乐和进口密封华阳密封,丹东东升丹东凯铭丹东一正丹东赛林丹东波纹管四川华山成都一通凤城沈阳皮拉合肥通用上海乐和进口密封华阳密封,2020/6/15,4、高温油泵的故障原因分布图,一、基本情况,泵故障主要原因：1、密封辅助系统故障23%2、维修质量差22%3、操作波动频繁20%4、备件质量差13%,泵故障：密封泄漏占第一位振动过大占第二位,2020/6/15,一、基本情况,近年来高温油泵密封泄漏着火事故时有发生，2010年连续发生了5次，给装置安全运行及生产任务的完成带来了严重影响。,（二）近期事故情况,2020/6/15,一、基本情况,经过：2010年3月18日8:34因为P2117B电机故障，切换到泵P2117A运行。9:00，保运人员巡检记录显示，泵振动烈度（水平/垂直）高达9.7/8.6mm/s。9:30，装置设备员投用蒸汽压力1.0MPa的蒸汽背冷，关闭原冷却水，。12:00，操作工检测到泵垂直振动烈度高达13.9mm/s，严重超标，达停机要求。14:00，保运人员发现驱端轴承箱温度较高（约60）。14:40，装置设备员关闭背冷蒸汽，重新投用冷却水。15:34操作工发现P2117A位置的泵廊区冒烟着火，因火势大未能停泵和关闭进出口阀门。20:45，火势扑灭，着火5小时11分。,1、GZ：800万吨/年常减压装置减三线泵P2117/A,2020/6/15,损失情况：过火机泵20台泵区电缆全部烧坏管线损坏1300多米部分框架损坏。非计划停工15天,一、基本情况,1、GZ：800万吨/年常减压装置减三线泵P2117/A,2020/6/15,一、基本情况,泵轴严重弯曲,1、GZ：800万吨/年常减压装置减三线泵P2117/A,2020/6/15,一、基本情况,1、GZ：800万吨/年常减压装置减三线泵P2117/A,2020/6/15,一、基本情况,1、GZ：800万吨/年常减压装置减三线泵P2117A,发生事故时泵体剧烈振动,2020/6/15,一、基本情况,1、GZ：800万吨/年常减压装置减三线泵,泵区管廊上方遮雨用的瓦楞板，初期加剧了火势向两侧蔓延，减缓消防效果,2020/6/15,原因：主因：长时间剧烈振动，导致轴承抱轴、密封面破裂泄漏。促成因素：安全意识淡薄，发现机泵振动严重超标，未采取有效措施。长期在小于60%的负荷下运行，振动持续偏高。密封冷却系统使用维护不当。加剧因素：电机设定值过大，没能及时跳闸。应急预案不完善，事发时没能及时关闭抽出口阀门。,一、基本情况,1、GZ：800万吨/年常减压装置减三线泵P2117/A,2020/6/15,一、基本情况,2、SH：600万吨/年常减压装置减底泵P104/C,经过：2010年7月25日凌晨2:40左右，值班长从监视屏上看到2#常减压泵区出现火光，立即通知操作人员去现场查看，发现减底泵P-104C密封处介质泄漏着火，立即组织全体班组人员去现场灭火2:55分将火扑灭，同时装置紧急停工。着火时间15分钟。,2020/6/15,损失情况解体发现泵诱导轮、叶轮、迷宫衬套等磨损严重，密封损坏，波纹管有结焦现象，迷宫梳齿损坏与轴“咬死”泵解体拆卸困难。更换备泵开工，停工2小时。,机械密封动环断裂,该泵由温州嘉利特制造机械密封由丹东克隆制造,2、SH：600万吨/年常减压装置减底泵P104/C,一、基本情况,波纹管内结焦,2020/6/15,一、基本情况,2、SH：600万吨/年常减压装置减底泵P104/C,原因,主因：机械密封动环断裂，导致密封失效泄漏。促成因素：长期在27%的低负荷下运行，存在抽空现象，振动大、故障率高，两台泵五年大修19次。机械密封质量差，机械密封动环断裂。维修质量存在问题，安装比压不当。冲洗油不稳定，波纹管内部出现结焦现象。,2020/6/15,一、基本情况,3、MM：加氢裂化装置脱丁烷塔底泵P104B,经过：2010年8月5日13:32时，正在巡检的操作人员突然发现P104B后端密封有白雾状油烟喷出，开消防蒸汽掩护，并通知附近的操作人员帮忙切换备用泵。13:42时，当备泵开起后，操作人员停泵P104B，在准备全关进出口阀时泵密封漏点突然着火。消防队接警后立即赶到现场进行灭火处理。13：52时火势得到控制。13：58时着火点熄灭。,着火时间16分钟。,该泵由新日本造机生产，1980年随装置进口，1982年投用。泵密封采用日本PILLA,2020/6/15,一、基本情况,泵区上方仪表槽盒内的仪表线缆部分烧损。该泵进出口等附属管线的保温烧损；泵密封、轴承、油杯等损坏。现场抢修主要项目有：更换着火烧损的仪表信号电缆（约1300米）；P104B解体大修；P104B附属进出口管道保温修复。装置非计划停工7天。,3、MM：加氢裂化装置脱丁烷塔底泵P104B,损失情况,2020/6/15,3、MM：加氢裂化装置脱丁烷塔底泵P104B,一、基本情况,原因：,主因：机械密封严重磨损失效。促成因素：密封自冲洗油过滤网破损，大量杂质进入密封腔导致密封环磨损失效。,过滤器破损,2020/6/15,一、基本情况,4、TJ：1000万吨/年常减压装置减三线泵P2117A,2010年10月9日，减三线泵密封泄漏着火。,2020/6/15,9月23日，泵P203B泵驱动端轴承箱振动大，密封微漏，切换至A泵运行后，解体检修，发现轴承骨架损坏，更换了轴承和一套集装密封。回装完毕试静压，发现新换集装式机械密封泄露，判断为新换上的集装式机械密封存在问题。9月24日将该集装密封拆下，解体，发现其动环上面有麻点，领用一套散装机封，维检修人员现场重新组件安装，于晚上21：00装配完成，试静压，预热备用。9月27日上午车间进行国庆节前，备用泵切换运行工作，便由运行的203A台，切换至203B台运行。10月9日6:52操作人员发现P203B密封泄漏甩油,便进行切泵工作，6:58A泵开启，B泵电机关闭，在关闭B泵入口阀（DN400手动阀）关闭至一半时，泄漏点起火。,一、基本情况,4、TJ：1000万吨/年常减压装置减三线泵P203B,经过,2020/6/15,一、基本情况,4、TJ：1000万吨/年常减压装置减三线泵P203B,着火后，梯子通道被火封住，操作人员从P203B泵入口阀操作平台西侧翻过护栏跳到地面后，用对讲机通知内操人员将减三线的塔壁抽出快速切断阀关闭，报火警，消防队员到场后，7:20火被扑灭。着火20分钟。,阀门位置,逃生通道被火封住,2020/6/15,损失情况：泵体上方部分仪表电缆损坏。部分阀门、管线损坏。2台泵及电机过火。切除减三线后，装置恢复开工，停工13小时。26小时后泵大修完毕，开启减三线。,一、基本情况,4、TJ：1000万吨/年常减压装置减三线泵P203B,2020/6/15,一、基本情况,4、TJ：1000万吨/年常减压装置减三线泵P203B,原因：,主因：机械密封动静环破裂失效。促成因素：机械密封存在质量问题。维修安装质量不过关，仅运行16天。,2020/6/15,2010年11月6日17:48左右，外操人员发现常压塔底泵P-2115B冒烟，立即返回操作室报告，此时，冒烟处突发大火，班长立即报火警并向厂应急中心汇报，厂部启动灭火应急预案，现场组织人员自救，切断装置进料。18:00左右，消防车到达现场，开展灭火工作。18:45分左右，现场明火被扑灭，着火50分钟。,5、YZ：450万吨/年常减压装置常压塔底泵P2115B,经过,一、基本情况,2020/6/15,一、基本情况,5、YZ：450万吨/年常减压装置常压塔底泵P2115B,损失情况,泵区上方控制电缆损坏6000m电缆桥架损坏60m过火机泵2台部分管线、阀门损坏联轴器：膜片扭断，联轴器脱落。驱动端：轴弯曲，轴承箱从支架上脱落，轴承损坏。机械密封：动环和静环缺失。,泵轴弯曲,2020/6/15,一、基本情况,5、YZ：450万吨/年常减压装置常压塔底泵P2115B,原因,主因：轴承抱轴、密封面破裂泄漏。促成因素：维修质量差，大修后运行仅仅43天。长期在小于60%的负荷下运行，振动持续偏高。巡检不认真，未发现抱轴前期征兆。保运人员没有泵的振动和检查记录。加剧因素：电机设定值过大，没有发出过载信号，更不会及时停泵。,2020/6/15,2008年4月22日更换密封后备用。2008年9月26日切换开启。2008年12月24日下午14：08时左右密封突然泄漏引发火灾。14：24时左右，由检安公司维护抢险人员在配电间切断该泵电源，泵停止运行。14：36分现场明火扑灭。着火28分钟。非计划停工36小时,一、基本情况,6、WH：2#常减压装置减二线及减一中回流泵P1015/B,经过,24日10：00-13：30流量波动较大,2020/6/15,6、WH：2#常减压装置减二线及减一中回流泵P1015/B,损失情况,泵区上方部分控制电缆损坏电缆桥架损坏过火机泵3台部分管线、阀门损坏泵前端机械密封动、静环完全脱落损坏。,机械密封动环座，碳化硅完全脱落,一、基本情况,2020/6/15,6、WH：2#常减压装置减二线及减一中回流泵P1015/B,一、基本情况,原因,主因：密封动静环破裂，介质泄漏。促成因素：维修质量差，大修后运行仅仅93天。长期在小流量工况下运行，出口阀开度仅25%，振动持续偏高。机械密封质量存在问题，密封动静环镶嵌技术不过关。操作波动大，存在抽空现象。,2020/6/15,2009年3月6日该泵大修更换密封3月13日上午9点，焦化装置对该泵进行试运。3月16日14:31分密封泄漏着火。为防止焦化加热炉管结焦，班长没有命令停泵，火势逐步加大，一直到14:42分电机过载跳闸。14:54分左右消防人员开始进入现场关闭泵进出口阀门.15:16分现场明火基本扑灭。着火45分钟。非计划停工2.56天,经过,一、基本情况,7、WH：2#焦化辐射进料泵P2012/1,该泵是德国鲁尔公司生产，密封是德国博格曼生产,2020/6/15,损失情况,泵区上方部分控制电缆损坏。过火机泵2台。部分管线、阀门损坏。泵前端机械密封波纹管断裂，轴承损坏。轴套严重磨损。,7、WH：2#焦化辐射进料泵P2012/1,一、基本情况,2020/6/15,一、基本情况,原因,主因：机械密封波纹管破裂，密封失效。促成因素维修质量存在问题，该泵大修后运行仅仅77小时，轴套严重磨损脱漏，高压油进入密封腔，导致密封波纹管破裂。加剧因素应急处理方案错误，发现密封泄漏着火后，没有及时停泵，导致火灾事故扩大。,7、WH：2#焦化辐射进料泵P2012/1,2020/6/15,主要内容,高温油泵密封泄漏着火事故原因分析及应对措施,2020/6/15,泵事故因素构成,事故区,故障区,润滑不良,小流量抽空,泵本体质量差,密封辅助系统有问题,巡检不认真,维修质量差,管线应力大,基础不稳,配件质量差,事故的发生，往往由单一主因素或多种因素叠加合力构成。,时间,风险,泵的主要故障表现：振动大后果是故障轴承损坏、密封泄漏事故轴承抱轴密封泄漏着火,操作不当的表现：操作波动、抽空、密封辅助系统不畅。后果是：密封泄露甚至着火,选型不当,二、原因分析,2020/6/15,故障及事故萌发区,事故区,平稳运行区,时间,风险,美国API标准密封设计寿命25000小时中石化最好的企业是15000小时中石化平均运行时间7600小时,WHP1015/B运行2232小时WHP21012/1运行77小时SHP104/C运行1260小时TJP203/B运行384小时YZP2115/B运行1032小时MMP104/B运行4220小时,99.9%的故障可在巡检中发现,非正常运行曲线,正常运行曲线,二、原因分析,泵运行故障图,10-50小时,2020/6/15,小时,振动烈度,A,B,C,寿命与振动的关系,A区：新安装交付使用的状态B区：可长期运行的合格状态C区：尚可短期运行，需采取措施的不合格状态D区：严禁,D,二、原因分析,石油化工旋转机械振动标准SHS01003-2004,2020/6/15,2.1.1七起着火事故分布,二、原因分析,5,1,1,常减压装置,延迟焦化,加氢裂化,操作调整相对频繁，部分泵严重偏离最佳工况点,2020/6/15,阀门大手动开关慢GZTJ,备件质量差:TJYZWH,小流量:GZTJYZWH,维修质量下降WHTJSHYZGZ,密封辅助系统问题MMGZTJSHYZ,巡检不理想:YZSHWH,主要原因：机械密封失效，高温油泄漏自燃,应急预案不完善GZWH,电机没有及时断电GZYZ,没有及时切断物料GZWH,促成因素,加剧因素,二、原因分析,2.1.2七起火灾事故的共性原因分析,2020/6/15,WHP1015/B运行2232小时WHP21012/1运行77小时SHP104/C运行1260小时TJP203/B运行384小时YZP2115/B运行1032小时,2.2.1维修质量下降,密封及轴承的装配精度、偏差及装配方法决定了部件的使用寿命。,小时,二、原因分析,年故障次数=,1077,1966/2,=1.12次/年,2020/6/15,2.2.2、巡检效果不理想,隐患,巡检,部分巡检“走马观花”或“到此一游”。巡检质量、巡检深度不理想,千分比,漏检率,二、原因分析,2020/6/15,密封冲洗油,密封冷却液,2.2.3、密封辅助系统存在问题多,主要问题：冲洗油、冷却液选择不当，运行中注入量、压力、洁净度控制不稳。,二、原因分析,2020/6/15,2.2.4小流量及操作波动导致泵故障高发,GZ、SH、YZ、WH事故泵的运行区间,振动与流量的关系,允许工作区,优先工作区,振动烈度,最佳工况点,二、原因分析,2020/6/15,劣质石墨环密封面应用后出现泡疤,2.2.5备件质量差,再生碳化物,优质碳化钨,问题石墨,优质石墨,机械密封摩擦副用料，选材影响密封质量。仿造名牌的轴承差。,二、原因分析,2020/6/15,“大马拉小车”式的泵，电机过电流保护定值与工况不符，起不到保护作用。,2.2.6电机过流保护设定值过高,定期校核电机过流保护定值，确保在合理范围内。对于“大马拉小车”式的电机，要根据情况适当调低保护定值。,二、原因分析,2020/6/15,主要内容,高温油泵密封泄漏着火事故原因分析及应对措施,2020/6/15,抓好巡检质量,抓好检维修质量,精心组织、平稳调节减少波动、防止泵抽空,配备轴承、密封专用安装工具对维修队伍技术力量提出要求提高维修后的验收标准。梳理供应商，提高设备、备件质量。,管理措施,做好平稳操作,纳入重点管理,全面梳理、摸清高温油泵现状强化管理、专人负责制定措施、逐步实施,巡检人员配齐”温度仪、测振仪、对讲机“三件宝。