空分主冷事故

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主冷发生爆炸的事故较多是什么原因，应采取什么防
患措施
空分设备爆炸事故中，以主冷爆炸居多。

产生化学性爆炸的因素是：
1)可燃物质；
2)助燃物质；
3)引爆源。

在主冷中有充分的助燃物质--氧，为碳氢化合物的氧化、燃烧、爆炸提供了必要条件。

爆炸严重的会造成整个设备破坏，甚至人员伤亡；轻微的爆炸在局部位置产生，使氧产品纯度降低，无法维持正常生产。

爆炸都与易燃物质--碳氢化合物在液氧中积聚有关。

引爆源主要有：
1)爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦；
2)静电放电。

液氧中有少量冰粒、固体二氧化碳时，会产生静电荷。

当二氧化碳的含量为2×10-4～3×10-4时，所产生的静电位可达3000V；
3)气波冲击。

产生摩擦或局部压力升高；
4)存在化学活性特别强的物质(臭氧、氮氧化物等)，使爆炸的敏感性增大。

主冷中有害杂质有乙炔、碳氢化合物和固态二氧化碳等。

它们随时都可以随气流进入主冷。

为了安全，预先在净化装置中，例如分子筛吸附器中，其杂质予以清除。

但是对切换式换热器自清除流程就做不到这一点。

为此，在流程设计和操作中采取以下。

浅谈空分主冷凝蒸发器爆炸机理及防范措施摘要：空分装置是以空气为原料经过压缩、低温膨胀做功和塔内低温精馏，从而获得所需要的各气体和低温液体产品，是冶金、化工等行业的核心设备之一。

近年来，因空分设备制造缺陷和操作管理不善等原因，已发生多起空分设备爆炸事故，特别是空分主冷凝蒸发器中烃类物质超标引起的爆炸是近年来事故频发的主要原因。

本文以空分装置主冷凝蒸发器发器为例，对空分装置爆炸原因及防范措施加以分析。

关键词：空分设备、主冷凝蒸发器、爆炸。

一、空分装置主冷凝蒸发器爆炸的机理空分主冷凝蒸发器的爆炸种类可分为物理性爆炸和化学性爆炸。

从爆炸的实例分析来看，化学性爆炸占主要部分。

众所周知形成化学性爆炸的必要条件是：可燃物、助燃物和引爆源。

在空分设备主冷凝蒸发器器中，引爆源主要有：（1）爆炸性杂质固体微粒相互摩擦或与器壁摩擦发热；（2）静电放电。

当液氧中含有少量冰粒、固体二氧化碳时，会产生静电荷。

有关数据显示：二氧化碳的含量提高到200-300ppm时，所产生的静电位可达到3000V；（3）气波冲击、流体冲击或汽蚀现象引起的压力脉冲，造成局部压力高而使温度升高；（4）化学活性特别强的物质（臭氧、氮氧化合物等）存在，使液氧中可燃物质混合物的爆炸敏感性增大。

助燃物为气氧和液氧；可燃物主要是碳氢化合物、乙炔或油分等高烃类杂质。

乙炔为不饱，其分子结构很不稳定，是极易燃烧爆炸的物质，乙炔在塔中，以分子形式溶解在液空中，但溶解度是一定的，当超过溶解度时，乙炔则以固体微颗粒形式出现。

乙炔在液空中的溶解度约为20ppm；在液氧中(-180℃左右)约为6.5ppm。

乙炔在被氧中的溶解度较小，过剩的乙炔以固体微颗粒悬浮在液氧中或附于管壁与通道内壁上。

在冷凝蒸发器中，液氧的平均温度为-180℃，气中能带走的乙炔量不到总量的5%，所以随着液氧的不断蒸发，液氧中的乙炔越聚越多，当超过其溶解度时就以固体形式析出，固体乙炔具有极不稳定的化学特性，当形成“死端沸腾”、“干蒸发”时就形成了爆炸的内因，一旦受到来自机械、物理、化学方面的冲击，即刻诱发爆炸。

浅谈空分装置主冷爆炸的原因及其预防措施作者：刘巍来源：《硅谷》2009年第21期[摘要]介绍空分装置主冷爆炸对生产的影响,乙炔等危险杂质的来源及其爆炸危险性,采取多种净化方法相结合的方式清除乙炔等危险杂质,定期化验液氧中的碳氢化合物含量,并排放主冷中的液氧。

[关键词]乙炔主冷爆炸清除中图分类号:TU2文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1110115-01近年来,随着我国钢铁工业的发展,钢产量不断提高,对生产过程中的氧气需求量迅速增加。

各钢铁企业的空分装置也不断增加,其安全运行对企业的安全生产和产量有着重要影响。

一、空分装置主冷爆炸的影响空分装置主冷爆炸按其产生的后果严重程度可分为严重爆炸和微爆。

主冷发生严重爆炸可使空分装置的保冷箱被炸开,整体发生倾斜倒塌,砸向厂房方向还可造成厂房损坏和厂房内人员的伤亡。

如,江西某钢铁公司的空分设备大爆炸,空分塔倾倒,造成厂房破坏。

主冷内部微爆虽不产生严重的后果,但其微爆可破坏空分装置的工况平衡,造成氧气纯度下降,氧气产量下降,影响生产的正常运行。

二、危险杂质来源及其爆炸危险性(一)碳氢化合物来源。

引起主冷爆炸的主要原因是危险杂质乙炔及其它碳氢化合物在主冷中浓缩及析出所致。

乙炔等危险杂质主要是随原料空气而带入。

此外,如果空气压缩过程中气体带油而裂解也会增加原料空气中的乙炔及碳氢化合物的含量。

大气中碳氢化合物的含量见表1。

这些微量的碳氢化合物随原料空气进入空分装置,在主换热器能够析出的有丁烯、丁烷。

其它将进入下塔溶解液空中。

(二)爆炸危险性。

随原料空气进入主冷中的乙炔等危险杂质尽管它们的含量甚微,但由于不饱和碳氢化合物可分解,产生大量的热及氢气而产生危险;或者因与氧发生氧化反应,放热且反应速度极快而造成爆炸。

碳氢化合物的爆炸下限在一定程度上可以反映其化学稳定性及危险性。

通常,碳原子数相等的碳氢化合物,随未饱和度增加相对危险增加,即炔>烯>烷;不同碳原子数的碳氢化合物相对危险性随碳原子数增多而增大。

空分装置冷箱内爆炸事故1. 事故经过简述某厂空分装置由德国Linde公司设计制造，采用深冷法全低压工艺流程。

精馏塔采用双段精馏塔，将液态空气依次在上、下塔内进行O2、N2分离，生产高纯度氧气（O2纯度≥98％）和高纯度氮气(N2纯度≥99．999％)。

该装置1988年投产，生产能力为28000Nm3/h。

2000年12月12日0：18分，空分装置N2压缩机因高压缸止推轴温度高联锁动作，导致该机联锁跳车。

0：26分，2＃高压锅炉汽包低水位联锁跳车。

1号高压锅炉所产生的蒸汽不能满足生产系统需求导致10MPa蒸汽压力急剧下降。

0：38分，空气压缩机透平入口蒸汽压力由10MPa降到5.8MPa，操作人员按操作规程对该机手动停车。

0：40分，空分装置冷箱内精馏塔下塔内和N2液化器以及其连接管线发生爆炸。

事故导致N2液化器外壳炸碎，部分管道炸裂、拉断，精馏塔塔盘脱落，个别设备、阀门、仪表损坏。

冷箱外壳东北角炸开，冷箱严重变形，设备及管道部分碎片和内填的珠光砂喷出。

2. 事故原因分析液N2洗装置调节阀前止逆阀检修质量出问题，阀板在停车时卡住，关闭不到位造成在N2压缩机跳车后，H2从液N2洗装置窜入空分装置冷箱内，为爆炸提供了物质条件。

当N2压缩机跳车后。

操作工在14min后才按下液N2洗系统的停车总联锁，造成液N2洗装置阀不能及时关闭，H2穿过止逆阀到调节阀大约6min，在操作工手动关闭阀以后才切断H2源。

N2压缩机联锁误动作跳车导致空分装置系统内工况变化，为H2向该系统反窜提供了机会。

事故状态下，蒸汽系统失控，造成空气压缩机停车，使空分装置系统工况紊乱。

造成精馏塔底的富O2液空气上窜，同已进入精馏塔、低压N2以及其它设备中的H2汇集混合，达到爆炸极限，在气流的作用下产生静电引爆。

此事故主要是由于易燃气体窜入精馏塔内与助燃气体形成爆炸性混合物所致，其易燃气体是氢气。

除氢气外，若空气源中易燃气体浓度过高，分子筛吸附去除易燃杂质不利，也有可能造成类似的事故，因引起注意。

一、空压机组增压机高压缸轴瓦温度高1、问题描述某系统增压机在原始安装结束第一次试车时，出现高压缸止推轴承TI4721/TI4722温度高，满负荷是最高102℃，但因在设计指标范围内，制造厂家认为属于正常现象，所以，没有进一步检查。

2010年2月份，轴承温度急剧恶化，在高压三段操作压力最高只有60bar是(设计69bar)，轴瓦温度最高已达109℃，严重制约着空分高负荷生产。

1、可能原因分析(1)油质、油量等存在问题。

(2)轴瓦本身存在制造质量问题。

(4)油温高、轴瓦间隙小（5）赃物进入轴承磨坏轴瓦，造成轴瓦磨损（6）轴瓦破损原因总结：设计原因，空压机采用846号透平油（中新为ISO VG 46相当于30#透平油），油质，油量、轴瓦外观检查并无问题，可能是轴瓦本身或设计有问题。

1、处理措施和建议2010年2月份，利用停车机会，对空压机组高压缸轴瓦进行了检查，发现轴瓦厚度不均，间隙小。

对瓦块进行了刮瓦修复，并将油压由原来的0.98bar调整至1.5bar，检查结束后，3月份开车，在90%生产负荷下，轴瓦温度最高76℃，取得了不错的效果。

沈鼓制造的压缩机普通存在轴瓦温度有一个偏高，建议对机组油质，油压，轴瓦进行检查，若以上没有问题，联系厂家解决。

二、分子筛蒸汽加热器泄漏1、问题描述2009年1月31号上午，某系统操作人员发现在分子筛蒸汽加热器E4201的底部水侧管子与壳体的间隙有水流出，为进一步确认，将蒸汽加热器底部保温全部拆除，打开蒸汽加热器底部壳侧盲法兰处有大量空气排出，而且还随着所加工空气的流量变化而变化，由此判断，蒸汽加热器管侧有漏点。

2、可能原因分析(1)分子筛蒸汽系统超压，超出材料承受范围。

(2)运行中，蒸汽加热器管壳侧温差过大，产生应力。

(3)蒸汽加热器后汽水分离器无液位，产生水击。

(4)冬季停车期间，防冻不彻底，冻坏设备。

最终原因：在装置运行期间，严格控制蒸汽加热器的操作压力和温度，分离器液位控制在250mm以上，没有发生过水击现象。

发生空分设备事故原因分析与管控措施发生空分设备事故原因与管控措施一、空分设备物理爆炸发生原因为：1、存有低温液体的分馏塔内进入大量高温气体，低温液体急剧汽化，造成分馏塔内压力升高，安全阀卸压速度慢，空分塔发生变形破裂。

2、空分冷箱内存有低温液体的分馏塔外装满数千立方保温材料珠光砂，分馏塔发生漏液故障，珠光砂内就会存有大量低温液体，遇到高温气体，低温液体急剧蒸发，把空分冷箱撑破，珠光砂大量喷到周围，专业术语称为砂爆或液爆。

二、空分设备化学爆炸发生原因为：1、1%液氧排放不及时，液氧中碳氢化合物积聚，达到超标，液氧中的总碳氢化合物，尤其是乙炔，会发生超标反应，造成化学爆炸。

液氧中乙炔超过0.5PPm或者碳氢化合物总含量超过300PPm，就有可能发生自燃爆炸。

2、膨胀机密封气管道堵塞，膨胀机轴承润滑油经过油封渗入到空气侧，被膨胀空气带入上塔，造成上塔底部主冷液氧中总碳氢化合物含量超标。

3、分子筛后二氧化碳分析仪失灵，并且分子筛发生超期使用，超温使用，再生不足，进入游离水，进油中毒等原因，不能完全吸附二氧化碳、总碳氢化合物等，碳氢化合物穿过分子筛进入分馏塔内，造成下塔底部液空和上塔底部主冷液氧总碳氢化合物含量超标。

4、对于自由端轴承在吸风管内的空压机来说，自由端轴承密封气管断开或堵塞，吸风管内产生的负压会把轴承内的、润滑油吸入空气中，造成分子筛中毒，空气中的总碳氢化合物会穿过分子筛，进入分馏塔内，造成下塔底部液空和上塔底部主冷液氧总碳氢化合物含量超标。

5、由于化工厂或化工车辆放散口在空压机吸风口附近放散杂环烃1#、杂环烃2#、粗酚、轻粗苯、硫磺、硫酸铵等化产气体，空气含有大量的总碳氢化合物。

空压机吸入总碳氢化合物含量高的空气，会造成总碳氢化合物会穿过分子筛，进入分馏塔内，造成下塔底部液空和上塔底部主冷液氧总碳氢化合物含量超标。

三、针对以上各种危险因素，制氧应制定相应的管控措施：1、操作空分塔进塔阀门必须缓慢，热空气进塔速度根据压力变化逐步调整。

哈气化1 万m3 空分主冷爆炸事故的分析一、事故经过1996 年 7 月 18 日，哈尔滨气化厂空分分厂当班人员听到一声闷响，接着主冷凝器（以下简称“主冷”）液位全无、下塔液位上升，氧、氮不合格，现场有少量珠光砂从冷箱里泄了出来。

断定为主冷爆炸。

后经主冷生产厂家切开主冷发现上塔塔板全部变形，主冷四个单元中有一个单元局部烧熔，爆炸切口有碳黑，另一个单元发生轻微爆炸，下塔有一块塔板变形。

二、有关情况该套空分设备1993年投入生产，产量和纯度都达到要求。

该套设备是采用全低压板式换热器净化流程，没液空、液氧吸附器。

爆炸前工艺指标未发现异常，主冷液位控制在2500~2900mm，主冷处于全浸操作，当时气相色谱分析仪带病运行，每周分析1次。

造气、净化、甲醇三个分厂距离空分较近，化验分析碳氢化合物超标 3 倍多，有乙炔出现。

三、事故分析1.空气污染空气分厂与造气、甲醇、净化分厂较近，这三个分厂不正常排放对空分生产造成了威胁。

主冷液氧中碳氢化合物超标时有发生。

在爆炸前几天风向和气压都对空分生产不利，造成原料空气碳氢化合物含量上升。

2.碳氢化合物在主冷中积累碳氢化合物经过液空吸附器和液氧吸附器吸附后，部分被排除，另一部分在液氧中积聚，使其在液氧中浓度升高。

乙炔在液氧中局部浓缩而析出危险的固体乙炔，吸附器倒换周期长，液氧泵时开时停，导致碳氢化合物不能被及时排出，又未采取大量排液手段，导致超标。

3.操作不当在吸附器操作过程中，不按规程精心操作导致硅胶破碎，致使硅胶粉末进入主冷。

4.液氧中硅胶和二氧化碳颗粒随液体运动产生静电，是乙炔起爆的点火源。

四、教训和建议1.空分设备吸风口应该远离碳氢化合物杂质散发源，加强对空气监测。

2.防止硅胶和二氧化碳进入分馏塔，加强操作管理，缩短吸附器倒换周期，液氧泵 24 小时运行，增大膨胀量集中排放大量液氧。

3．空分设备运行 12 个月，停车全面加温，彻底清除碳氢化合物和油脂。

4．对设备进行及时维护修理，防止带病运行。

空分行业典型事故空分行业作为工业生产中的重要领域，为许多行业提供了所需的氧气、氮气等气体。

然而，由于其工艺的复杂性和危险性，也容易发生一些严重的事故。

下面我们就来了解一些空分行业的典型事故。

一、某厂空分装置爆炸事故在_____年_____月_____日，某厂的空分装置发生了爆炸，造成了严重的人员伤亡和财产损失。

事故的起因是在空分装置的精馏塔中，由于操作不当，导致液氧中碳氢化合物积聚超标。

当这些碳氢化合物遇到火源时，瞬间引发了爆炸。

这次爆炸不仅摧毁了整个空分装置，还波及到了周边的设备和建筑物。

现场一片狼藉，到处都是破碎的管道、设备残骸和燃烧后的痕迹。

事故造成了多名工人受伤，其中_____人伤势过重不幸身亡。

二、另一厂空分主冷泄漏事故在_____年_____月，另一厂的空分设备主冷发生了泄漏。

主冷是空分装置中的关键部件，负责将空气冷却并分离出氧气和氮气。

泄漏的原因是主冷的焊接部位出现了裂缝，导致液氧泄漏。

液氧泄漏后迅速气化，形成了富氧区域。

在这种情况下，一旦遇到火源，就极易引发燃烧甚至爆炸。

幸运的是，此次事故发现及时，工厂迅速采取了紧急停车措施，并疏散了现场人员，才避免了更严重后果的发生。

但这次泄漏事故仍然给工厂带来了不小的经济损失，同时也影响了正常的生产秩序。

三、某大型空分装置氧压机着火事故在_____年_____月_____日，某大型空分装置的氧压机突然着火。

经调查，事故的原因是氧压机的密封部件失效，导致氧气泄漏。

泄漏的氧气与周围的油污等可燃物接触，引发了火灾。

火灾发生后，现场的工作人员迅速启动了应急预案，使用灭火器和消防水进行灭火。

同时，及时通知了消防部门。

消防人员赶到后，经过一番努力，最终成功扑灭了大火。

但氧压机已经严重损坏，需要进行长时间的维修和更换，给企业的生产造成了较大的影响。

四、空分装置分子筛进水事故在_____年_____月，某厂的空分装置分子筛系统发生了进水事故。

原因是在操作过程中，误将大量的水引入了分子筛吸附器中。

LNG管道与空压机吸风口距离＜1km，LNG泄漏的可能性小，已 经制定了《LNG泄漏应急处置预案》。
2.大中型空分设备, 应设在线自动分析危险杂质的仪器, 并 带报警装置。
我厂在空压机入口，LNG管线关键敏感区域都安装有，在线可 燃气体检测分析仪。主冷液氧也有在线总烃分析仪AIA0001。
6.吸附器再生应确保无误，在线分析仪器应确保正常。
分子筛每次再生切换时，关注DCS纯化系统画面，AIA1201纯 化后空气中CO2分析值应小于1ppm，在线分析仪器做好定期 检验。
安全
安全无小事 责任大于天
THE END
事故分析
1.日常积累因素
该套空分设备所处的大气环境不好, 设备和操作也存在问题。但是由于采用 了分子筛吸附器和液氧吸附器, 在一般 情况下对危险杂质的清除是有效的。当 空气中危险杂质含量在限制范围内, 或 略高于限制含量, 这些杂质在空分设备 的积累, 也在安全范围之内。但该空分 设备长年运行在大气环境不好的化工区, 碳氢化合物日积月累因素客观存在。
这次事故死亡4人,重伤4人, 轻伤27 人。
事故简介
图.1 爆炸着火现场
事故简介
图.2 爆炸现场前后对比
有关情况
• 该空分设备从西欧引进,1991年投入生产, 氧气氮气产 量各8000m3/h ,不产氩气。分子筛净化流程, 设液氧吸附 器（主要吸附乙炔）, 有净化空气CO2分析仪器, 无在线 碳氢化合物分析仪器。分子筛吸附器切换时间4.5h。
事故分析
3. 碳化物在空分设备中的积聚
CH4不被分子筛吸附,在氧氮分离过程中聚集在液 氧中。在液氧吸附器后CH4的浓度略有下降,但影响 不大。但是排放废气后,液氧吸附器饱和后CH4进入 空分塔在液氧中最高浓度约9.5%。

控制液氧循环量。浸浴式主冷循环倍率大都大于
１ 液氧循环量与液氧蒸发量的比值称主冷循环倍 ０（ 率） 。但当液氧液面高度过低时，液氧 自上而下的 自循环被破坏，在液氧通道中也会形成 “ 干蒸发” ， 使饱和烃与不饱和烃的烃类物质析出和积累．也会
多，除烃类物质、Ｃ ２ ， ０， 外以及化学分解气体 Ｎ０
１３ ． 倍。
（ １ ℃ 右） 为长 耐／ ｑ 一８ 左 约 ５ 时。 玫在 氧中 ０ 液 的
溶解度较小，过剩的 ＣＨ 以固体微棘粒悬浮在液 ２ ２ 氧中或附于管壁与通道内壁上占冷凝蒸发器中， 液 氧的平均温度为一 ７． ０ 气氧中能带走的 ｑ ２ １ ５ ， ９９ Ｈ 量不到液氧中含量的５ ％，所以随着液氧的不断蒸 发， 液氧中的ＣＨ 越聚越多， ２ ２ 当超过其溶解度时， 就析出固体ＣＨ ， ２ 固体 Ｃ氏 具有极不稳定的化学 ２ ２ 特性，当形成 “ 死端沸腾” 千蒸发”时就形成了 、“
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Байду номын сангаас
气体流动过程中与管道摩擦所产生的金属粉末以及 “ 干蒸发”析出的 ０ ２ ０． 从０固体顺粒等的堵塞，
１７ ９ ５年 调
收稿 日 ： ０４ ８ ７ 期 ２０－ － ００ ） 高级工程师，１ ５ ， ９ 年毕业于北京石油学院，曾在四川成都石油科研所工作 ６ 作者简介 ：张鹅程 （ ３ － １９ ９ ９ 年退休， ０３ ９ ２０ 年返聘于江苏谏阳新钢川空气体有限公司。 人四川空分厂四川深冷所工作 ，１ ９
深冷法制氧工艺流程中，在主冷发生恶性爆炸 的机率要大大高于其它部位的爆炸。现今主冷主要 分二种类型：降膜式主冷和浸浴式主冷，无论是降 膜式主冷还是浸浴式 主冷，产生爆炸的主要原因 是： 干蒸发”和 “ “ 死端沸腾” 。形成主冷中的 “ 干

一起空分启动中主冷总碳超标事件Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998一起空分启动中主冷总碳超标石成军蒋小林马钢气体销售分公司氧一分厂2016-8-26摘要：通过一次因空分长期停车后，冷启动过程中出现的总碳超标事件的处理，总结了该类事件应对的方法以及如何避免发生同类事件。

关键词：总碳超标降膜式主冷冷启动长期停车乙炔一、流程介绍马钢四万制氧机2004年投产，林德全进口，采用分子筛吸附，氧、氩内压缩，全精馏提氩，生产氧、氮、氩、氪氙，氖氦等产品的全提取空分装置。

主冷采用双层设计，上部为降膜式主冷，下部为浴式主冷。

上塔是填料塔，下塔为筛板塔。

正是主冷的结构特性，使得空分装置的主冷安全有了特殊性。

图1是主塔部分，展示了主冷特点及主要流程特性。

图1 空分部分流程二、事件经过：2014年6月10日，在装置停车检修10天后，重新启动空分系统。

21:30 空分送气完成后，投运主冷总碳分析仪AI3211，初始值是。

由于停车时间过长，送完气后，主冷没有液位，开始处于积液操作阶段。

总碳分析仪的数据随积液的进行缓慢上升，到2:19达到，然后开始快速上升，到3:00达到（图2），并因超量程显示开路。

当仪控人员赶到现场后，通过更换总碳分析仪的燃烧氢气及替换备用总碳分析仪，确定非分析仪故障而产生的误报，又使用‘标准气’标定该分析仪，确认表记准确。

通过调整分析仪AI3211l量程后，最高数值出现在5:50，达146ppm，并在这个范围持续波动。

到早上8:00，主冷液位积到约80%(图3)，总碳才开始下降，其中持续在100ppmCH以上达到5小时。

到上午10:00，总碳AI3211逐渐降到25ppm，基本合格，达到安全状态。

图2 主冷碳氢含量趋势（红线）图3 主冷液位变化趋势（红线）三、原因分析：空分系统带液停车时间过长（停约10天），造成主冷液面逐渐下降，形成干蒸，造成碳氢化合物的积聚。

起主冷碳氢化合物超标事故的处理.、八、一前言各种类型的空分行业，无论采用的是老式蓄冷器流程、可逆板式流程，还是现在的分子筛流程；设备中总有一部份碳氢化合物冲破冻结及吸附障碍，进入空分系统并聚积在空分装置主冷凝蒸发器侧的液态氧中，一旦其含量超标，极易引起空分装置的爆炸事故，对企业造成巨大损失。

因此如何准确的测量监控碳氢化合物的含量，及时采取必要的控制措施，是保证空分设备安全生产的首要工作。

下面以我厂的一起主冷碳氢化合物超标事故为例，对此类问题的监控与处理与大家交流探讨。

1 概述安钢制氧厂有7套空分设备，其中2 套KDONAr-23500/40000/870 空分设备（以下简称2#、3#23500m3/h 空分设备），均采用常温分子筛吸附净化、增压透平膨胀机制冷、膨胀空气进上塔、规整填料上塔、全精馏无氢制氩、氧氮外压缩的工艺流程以及DCS空制系统。

分别于2006年12月和2007年3月投产。

两套空分设备自投产以来运行稳定，各项产品指标均优于设计值。

其简明工艺流程如图1 所示：图1安钢2X 23500m3/h空分设备工艺流程简图两套空分设备为了保证运行安全，不仅配置了手动取样化验仪器；而且还设置了主冷液氧碳氢化合物的在线监测仪器。

两套23500 机组共用一套主冷液氧碳氢化合物监测仪器，切换使用。

针对各类碳氢化合物性质及其在空气中的含量，我们主要对以下几种化合物进行监控：（见表1）表1 实时监控化合物2. 事故过程2.1 现象2011年9月22日22: 02分，2X 235000m3/h制氧机组在线设置的主冷总烃大于30 mg/l 显示报警，当时在线检测的是2#235000m3/h 制氧机组的主冷碳氢化合物含量，随后检测数值上升至44.36mg/l ，并持续上涨，22 : 38总烃达到停车值100mg/l ；显示仪器已经满量程；点检人员从室外就已经能闻到刺鼻的煤气味。

分子筛吸附器后设置的C02检测分析仪器显示为负值；操作人员立即将情况上报。

3.27沙钢制氧厂氧气管道爆炸事故一、事件经过：2008/3/27永新炼钢车间氧气管道爆炸,死亡2人.其中一人为沙钢正处干部,袁加宇厂长。

教训：：开关氧气阀门要慢！不一定只是有杂质才会爆炸，氧气管道瞬间加压产生的高温可能是主因！氧之前一定要记得先吹扫，送氧前要记得要充氮，之后送氧时氧气阀门一定要缓慢打开，速度千万不能快。

二、直接原因：1,吹扫不彻底,(吹了2次)2,阀门前后压差大,未充氮.(阀前20公斤氧气压力)3,也是最重要的一点,从该阀门拆卸后从该阀的旁通阀中发现有油三、间接原因：1,施工单位分3包,工程质量存在一定的问题2,管道连接未氩弧焊打底,且发现内有钢筋一根3,也是最重要的一点.公司赶时间赶进度.冷箱扒砂事故一、事故经过：2009年07月15日20:40，江苏无锡发生一起安全生产事故造成3死8伤江苏无锡惠山区前洲镇十五日上午七时三十分许发生一起安全生产事故，该地区一座氧气站在进行检修时发生倒塌，喷出来的珠光砂造成在场工人三人死亡，八人受伤。

据了解，事发当时，为无锡新三洲特钢有限公司提供生产用氧的河南威龙空分集团公司正在对每小时六千标准立方氧气站进行检修。

由于空分塔内的珠光砂急剧膨胀，导致大量珠光砂从冷箱口冲出，造成在场作业人员十一人吸入珠光砂粉尘。

伤员被送往医院后，其中三人经抢救无效死亡，其余八人留院观察治疗。

二、事故原因：经事故调查组及专家组现场勘察、调查分析，导致事故发生的直接原因已被查清：7 月12日，该厂6000 空分车间员工发现的分馏塔冷箱外壁结霜证明塔内低温液体已先泄漏至冷箱。

按规定，空分装置的低温部分设备检修宜升到常温进行；扒珠光砂前，应充分加热冷箱中的珠光砂。

停车后，虽用压缩空气对系统进行了约30 个小时的加温吹扫，但事实上，到事故发生后的16 日下午，扒砂口仍有冷气冒出，泄漏到冷箱内的低温液体并未彻底去除。

15 日早上，在未确认冷箱温度是否已接近常温的情况下，作业人员违规操作用通过割开的扒砂口进行扒砂作业。

下载时间：2010年5月28日
（１）依据上述原因．通过论证分析，改为集中 排液法。将原设计低压液氧、液氮、１％ｑ排放管 线，改为中压排放，加大膨胀量，快速积累主冷液
位，集中一次性排放。主冷液位由３０００Ⅻ排至 ２５００ｍ（２４００ｍｍ为全浸），在液氧泵出口处中压
排放仅用３０分钟，而积累５００ｍｍ液位也仅仅用３ 个小时左右。这样３个小时为一周期，使主冷换一 次新液，有效地保证了大量碳氢化合物被带走，防 止了碳氢化合物在此周期内聚集。采用该法主冷面 积要有较大余量，否则要影响氧产量。同时操作液 面过高会影响液氧的循环倍率。但由于我们采取了 ３小时一周期的集中大量排液，弥补了这一缺陷。
２设计的适应性问翘
（１）由于空分吸入口与其它废气排放区太近， 且目前为止废气排放指标大多高于设计排放指标．
这样设计的１％液氧排放要求，就满足不了主冷碳 氢化合物的排放，使碳氢化合物易在主冷内积聚， 如多排液氧又易使氧管路挂霜。
（２）因进塔碳氢化合物含量较高，增加了液空 吸附器的负荷，使液空吸附器原设计的使用周期变 得过长，造成过多的碳氢化合物进入主冷。 ３改进措施
Ｓｕｎ Ｄｉａｎ．ｗｅｎ
哈尔滨气化厂始建于１９９０年，１９９３年正式投 产，共有空分设备三套：两套１００００矗／ｈ空分设备 （下称“万立”）装置，一套６０００ｍ３／ｈ空分设备 （下称“六千”），两开～备。至１９９６年底，共发生 大小事故几十起。其中较重的事故有：１’“万立”
塔主冷微爆一次；２…万立”主冷爆炸一次（更 换了主冷与上塔）；１…万立”板式带水一次；１＋ “万立”液氧排放管爆管一次；ｌ…万立”排液
（２）改原设计液空吸附器切抉周期１４天为７ 天，以达到原设计的吸附量，减少人塔碳氢化合物 含量。
４改后效果 改造后，到目前为止，近四年时间中，没有再

空分主冷换热器堵塞事故分析及处理措施本文着重讲述KDN-8000制氮装置主冷换热器堵塞导致换热效率下降，引起空分系统临时停工，分析原因为珠光砂泄漏进入主冷换热器，在深冷状态下，珠光砂遇到水或CO2，变成块状的混合物质，堵塞换热器，导致换热效率下降。

空分装置精馏塔产氮气产量从正常的8000～8500m?/h逐渐降至7000～7500m?/h，最低降至4000～5000m?/h，无法满足全厂装置运行需求。

标签：主冷换热器；珠光砂；措施；堵塞1 空分装置工艺流程简介海南炼化KDN-8000型空分制氮设备，配置有液氮贮存系统和氮气压缩机及氮气球罐减压系统，同时配有供系统开工用的自备循环水系统。

空分设备采用深度冷冻及低温精馏的方法，把原料空气分离成压力产品氮气和液氮。

通过单级精馏、废气膨胀循环，由空压机压缩空气、分子筛吸附净化气、透平膨胀机提供装置所需冷量。

产品氮气压力0.85MPa、流量8000m3/h，氧气含量<5ppm。

纯化器出来的空气进入冷箱内的主冷换热器与逆流的产品氮气和废气换热后，被冷却至液化温度-168℃左右，然后进入精馏塔底部，进行精馏分离，空气经纯氮塔精馏后，在下塔获得纯氮气、液空、纯液氮，产品氮气抽出进入0.85 MPa 氮气管网，液空经节流后进入主冷凝蒸发器作为冷液冷凝纯氮塔气氮，从主冷凝蒸发器顶部抽出废氮气，进入主冷换热器复热后从主冷换热器中部抽出进入膨胀机膨胀后返回主冷换热器冷端经主冷换热器复热21℃后出冷箱。

2 主冷换热器堵塞处理情况2.1 运行故障情况2016年6月17日，海南炼化空分装置由于生产工艺等原因，需要将1#膨胀机切换至3#膨胀机运行，并对1#膨胀机进行加温吹除备用。

当日操作如下：10：02启动3#膨胀机，10：07开机正常；10：07停运1#膨胀机，并对其进行加温吹除。

切换后出现以下情形：①氮气出分馏塔温度持续降低，由13.63℃开始降低至零度以下，膨胀机去预冷系统温度变化趋势与氮气出分馏塔温度相似；②2#膨胀机进气和排气温度升高了约为10℃～12℃、排气压力增加了10～20kPa；③比对3台膨胀机出口压力曲线见图1，发现从1#膨胀机停机到加温吹除的整个过程，其出口压力高于2#、3#膨胀机时后者有明显上升趋势，1#膨胀机加温吹除时关闭紧急切断阀，2#、3#膨胀机出口压力明显增加。

2006年4月26日上午，一钢厂动力厂 检修车间钳工二班对水站2#旁滤器进行 月度计划检修。8:5 0分水站用氮气对3# 旁滤器进行反冲洗，并劝阻检修人员稍 后作业，但班长未听劝阻，并于9:05分 从2#旁滤器罐顶人孔顺着罐内梯子进到 罐内，然后倒地，联保互保人员副班长 在罐口见状后下去拉，也倒在罐内，其 他人员急忙采取措施将二人救出，并送 医院治疗，其中一人经抢救无效死亡。
经排液、解冻、扒砂、切开主冷人孔 后，对下塔充气。气入下塔内，即可从 人孔处听到气流声。进入主冷检查，发 现8只板式单元中的1只发生爆炸。高度 恰在2.5m 处。爆炸造成两处泄漏：一是 氮气封头内保护通道的封条与隔板的钎 接焊缝被拉开，氮气由此进入保护通道 而漏入液氧中；二是氮气封头侧面的焊 缝被拉开，氮气直接进入液氧中。 经对泄漏处的检查，我们认为是碳氢化 合物（CnHm）爆炸所致。
氮气窒息死亡事故的教训
• 吸入纯氮气造成突然窒息，立刻不 省人事，遇害者如同头部受到猛烈 打击一样倒下，在还没有反应过来 时就不行了，可在10秒至几分钟内 迅速死亡。据被抢救脱险的人讲， 一嗅就昏，什么也不知道，无知觉， 无痛苦，顿觉危险，但却挪不开腿 来逃命。
教训一：
要了解氮气、氩气的性质；要 有“氮气、氩气会使人窒息死亡， 且不易察觉”的概念；要掌握科 学规律，执行安全操作规程，切 忌违章操作；进入氮气气氛空间 时，一定要戴氧气面具，严禁使 用过滤式面具或其它防毒面具。
• 从以上分析可以看出氧压机燃爆的 前两个条件必然存在，第三个条件 在某些特殊情况下也可能存在，这 样氧压机的燃爆就可能发生，因此 为了防止氧压机发生燃爆，在设计、 操作、维护、检修、管理上严格控 制各种激发能源的产生，就能可靠 避免氧压机燃爆的发生。
谢谢大家！ 新钢制氧

特大制氧事故案例分析制氧机主要应用于钢铁企业和石化企业，它的安全运行对于企业的生产经营起着极为重要的作用。

以下就五起事故，简要地进行原因分析，并提取可吸取的经验和教训。

一.从表一可以看出这五起特大事故，主要分两大类：(一)是空气透平压缩机事故：1.97年2月28日，湖南湘潭钢铁公司一万四制氧机刚刚检修完毕，第一次启动过程中，突然发生一声巨响，高速旋转的一级叶轮破碎，飞出的碎片打穿了空压机的蜗壳，并使在场的两位同志受伤。

事故发生后，各方专家到现场进行勘察，但对事故的具体原因，未能达成一致意见。

有人认为是空压机制造质量问题，也有人认为是空压机的检修质量问题。

2.98年5月1日，湖南涟源钢铁公司一万制氧机正在稳定运行中，突然发生一声巨响，操作工立即进行停车，发现低速轴在齿轮根部断裂，一级蜗壳破碎，轴瓦严重损坏，机座变形，压缩机组除冷却器尚能使用外，其它机体部分，需全部更新。

到目前为止，还没有看到具有权威性的分析结果。

(二)是空分设备爆炸事故：1.96年3 月2 日凌晨3：44，江西新余钢铁公司6000制氧机在不发现异常征兆的情况下，空分塔突然发生爆炸，空分塔保冷箱被炸开，并且整体倒向主操作室厂房，将厂房局部损坏。

事故没有造成人员伤亡。

2.97年5月16日9：05，抚顺石化公司进口6000制氧机空分塔发生剧烈爆炸，空分塔保冷箱钢结构框架倾斜，冲击波波及方圆500米，造成4人死亡，31人受伤。

3.97年12月25日，马来西亚滨鲁图壳牌石油公司从法国进口的73000制氧机发生爆炸，爆炸碎片崩飞到周围100米，爆炸声传播200公里，5公里以内的门窗玻璃被震碎，事故没有造成人员死亡，受伤情况不详。

对以上情况的分析，作为使用单位需要吸取以下经验教训：1.一定要严把检修质量关，对高速运转机械转子，若要进行动平稳校验，一定要找具有校验的资格的单位。

2.空压机启动时，振动联锁是不能投入的，否则空压机就不能正常启动；但正常运行时，有些单位害怕振动值的偶然跳动引起停车，联锁也不投，这就使得出现异常时，不能联锁停车，往往使得事故扩大。