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案例回顧 | 一起被及時發現的氧氣壓縮機燃爆事故
一、事故經過
2010年5月27日中午11:45分左右,操作工正在機房現場做記錄,剛走到9號氧壓機附近時,看到該氧氣壓縮機(公司編號14號氧壓機,下稱14號氧壓機)二級密封函冒煙,隨即噴出火花,操作工立即停機,同時關閉進出口閥門。此時中控室操作人員發現中壓氧氣管路壓力異常,14號氧壓機著火,就將2臺中壓氧壓機全部停掉,由于操作人員處置妥當,減少了事故的損失。據操作人員講述,當時三級排氣壓力是7MPa 左右。
二、事故原因
通過現場調查,二級氣缸內壁燃燒比較嚴重,活塞頭上部壓緊螺母燒損,皮碗間隔圈都有不同程度的燒損,多個皮碗燒損,但還有部分殘留,并沒有全部燒掉?;钊麠U上部燒了一個坑,密封函填料也沒有全部燒毀,還有部分殘留,二級排氣閥門和閥門壓蓋都全部燒掉,二級進氣閥門燒壞。氧壓機回氣管上的膨脹節燒穿。
從各零件的燃燒痕跡來分析,最初著火點應該是二級氣缸二級排氣閥門燒毀造成二級排氣燃燒后,隨著氣流將二級的排氣閥門和閥門壓蓋全部燒掉。由于燃燒溫度很高,活塞頭燒損,氧氣泄漏下沖,燒掉活塞桿和密封函,再跑到回氣管路將回氣管的膨脹節燒穿(膨脹節的管壁比較薄)。
通過詢問現場檢修人員和查閱設備檢修記錄,14號氧壓機二級皮碗檢修的時間是2010年5月4日,至燃燒時已經運行了23天,實際的運行時間為165小時。2010年5月10日檢查過二級的進排氣閥門,更換了進氣閥片,檢修后至燃燒時實際的運行時間為125小時,詢問檢修人員, 排除零部件脫脂不干凈的可能性。符合正常的檢修程序,因此,其對檢修工程詳細的介紹了一遍。
分析造成氧壓機可能燃燒的原因:是鐵銹類的機械雜質進入氣缸,與氣缸壁摩擦引起的。機械雜質的來源有如下幾條渠道:
1)該機進口沒有設置過濾器,氣源來自中壓氧壓機,有可能是管道內的鐵銹,由氧氣流帶入二 級氣缸內,撞擊摩擦造成二級氣缸燃燒。
2)查看倉庫內的氧壓機閥座、升高限制器、閥片等氧壓機備件,發現有的備件圓周加工口上存在有飛邊(毛刺)的情況。公司原先也沒有特別注意這一類情況,因此,有可能是閥門或者其他新安裝的配件飛邊沒有去除,經過長時間的運行,飛邊脫落掉到二級氣缸內,撞擊摩擦引起二級氣缸燃燒。
3)使用中曾發現二級進氣閥彈簧經長時間使用,發現過斷裂,也有可能是彈簧的部分斷件掉到 氣缸內,撞擊產生火花,造成二級氣缸燃燒事故。
4)該機的回氣管與平衡腔相通,平衡腔內的鐵銹跑到氣缸內,碰撞摩擦發生二級氣缸燃燒。因為14號氧壓機不經常開,而12號和13號氧壓機開機的時間長,由于回氣管路是連在一起的(回氣的氣流還是比較大),當11號和12號氧壓機開機的時候,回氣的氣流就將管道內的鐵銹等吹過來,由于在14號氧壓機的邊上就是一個向上的彎頭,鐵銹必將積存在這個位置,由于操作人員都習慣不關氧壓機的回氣閥門,在14號氧壓機停機的階段,管道內的鐵銹就有可能被其他兩臺氧壓機的回氣氣流吹到14號氧壓機平衡腔或者氣缸內部,氧氣皮碗經過一段時間的運行后磨 損,在皮碗與氣缸壁間就會有間隙,因此,有可能使鐵銹跑到氣缸上部。
綜上分析,機械雜質在氧氣流沖擊摩擦下,可產生高達3000伏的靜電,雜質間放電產生的高溫引起的燃燒是事故發生的原因。
三、預防措施
對該設備前的管道系統全部拆除進行徹底的吹掃,并在氧壓機進口增設不銹鋼外殼和內置20 目銅絲網的過濾器,以保證管道中的機械雜質不會跑到氧壓機內而發生事故。
通過事故分析,對制造廠發來的新備件要逐個檢查,設備維保人員對新裝的配件都必須徹底的去除飛邊(毛刺)后,才能裝上機器。
加強對設備的維護保養,定期檢查氧壓機進排氣閥門并做好記錄,發現閥門彈簧變形應及時 更換。
對氧壓機的平衡腔進行徹底清洗,清除腔內殘留的鑄件鐵砂和鐵銹。
將設備的回氣管改成不銹鋼管,并修改操作規程,明確操作人員在該機停車時應將回氣管道 閥門必須關好。
將公司同類型氧壓機的進口閥門全部從氧壓機上部改至地面,方便員工的操作。老進口閥門都在氧壓機的上部,發生異常事件時,員工關閉閥門不方便。另外閥門在設備的正上方,人員在 應急處置事故時,容易發生傷害事故。
同類型的每臺氧壓機出口加裝止回閥,防止出口管道系統的氧氣倒回到設備內。
在氧氣進口總管上設置緊急切斷閥,保證發生事故時能迅速的切斷氣源,該按鈕與原先安裝 的設備停機的緊急切斷閥安裝在同一按鈕中,按下一個按鈕同時切斷設備電源和氣源。
編制針對性的事故應急預案,從本次的事故應急措施來看,操作工經驗豐富,處理還是比較妥當。為了規范處理此類事故的程序,需要編制事故應急處理預案,并組織相關人員進行演練, 使新員工在發生類似問題時能迅速、準確的操作,減少事故的損失。
四、結束語
氧壓機是氧氣充裝的關鍵設備,由于高壓氧具有的特性,決定氧氣生產中容易發生事故,雖然我們對氧壓機的改造十分重視,已采取了很多有效的措施,如多級壓縮,不銹鋼進氣管等,但改造中還存在不完善的地方。通過此次事故教訓,使得公司對該型號氧壓機的改造、運行有了進一步的認識。通過事故整改,也進一步提高了氧壓機的運行安全。
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