火炬回火閃爆事故分析

火炬回火閃爆事故分析

為確保燃料化工裝置的安全生產(chǎn)，防止事故發(fā)生，必須調(diào)整燃燒系統(tǒng)。金靜岳2008年國(guó)內(nèi)某煉油企業(yè)在進(jìn)行柴油加氫裝置緊急泄壓試驗(yàn)時(shí),發(fā)生火炬系統(tǒng)回火爆炸事故,造成水封罐損壞對(duì)一起煉廠火炬回火閃爆事故進(jìn)行了較為全面的分析,并針對(duì)事故原因提出了一些對(duì)策措施。1瓦斯管網(wǎng)回采過程某煉油廠南區(qū)火炬高120m,筒體直徑600mm。建于1993年,火炬頭于2005年改造為帶蒸汽夾套和保溫襯里的低噪音火炬頭,擁有相互連通的DN600和DN400低壓瓦斯管網(wǎng)各1套、酸性氣管網(wǎng)1套、配套機(jī)泵2臺(tái)、水封罐、分液罐、集油罐等容器23臺(tái)。2007年9月6日,火炬發(fā)生回火閃爆,經(jīng)過檢查,爆炸造成1號(hào)水封罐內(nèi)的隔板脫落,隔板脫落的拉力又將水封罐罐體徑向撕裂一條長(zhǎng)約600mm、最寬處達(dá)35mm的裂口。為了防止再次回火,車間立即組織將火炬筒體底部的氮?dú)饩€閥門打開,直接向筒體內(nèi)吹入氮?dú)?。為了防止瓦斯外?關(guān)閉了1號(hào)水封罐的入口閥門,用濕石棉被覆蓋在裂口上,將2號(hào)水封罐的水封降到400mm,將低壓瓦斯改走2號(hào)水封罐進(jìn)入火炬。2正常燃燒狀態(tài)火炬回火爆炸的條件是可燃?xì)鉂舛冗_(dá)到爆炸極限、存在明火源、空氣,三者缺一不可?；鹁婊鼗鸨ㄇ?火炬頭東側(cè)的長(zhǎng)明燈是正常燃燒狀態(tài),1號(hào)水封罐封在800mm水位,火炬崗位計(jì)算機(jī)上的瓦斯流量計(jì)顯示,已經(jīng)較長(zhǎng)時(shí)間沒有大量瓦斯排放。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查認(rèn)為,是火炬筒體內(nèi)的瓦斯和空氣混合,達(dá)到了爆炸極限,充滿火炬筒體后,因?yàn)榛鹁骖^沒有分子封,火炬筒體也沒有阻火器,混合氣體在火炬頭遇到長(zhǎng)明燈的火源,發(fā)生回燃爆炸。2.1水封瓦斯回收在正常情況下,如果裝置生產(chǎn)平穩(wěn),低壓管網(wǎng)氣體回收系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)良好,大多數(shù)的瓦斯在水封水的壓力下會(huì)進(jìn)入氣柜回收,只有極少量的瓦斯會(huì)溢出水封進(jìn)入水封罐的下游,即火炬筒體里。另外,瓦斯帶出的凝縮油和從水封罐內(nèi)析出的凝縮油積聚在水封水表面,凝縮油中的部分輕烴也會(huì)揮發(fā)到火炬筒體中2.2脫水作業(yè)一般情況下,火炬筒體內(nèi)因?yàn)闊焽栊?yīng)的影響,呈微負(fù)壓狀態(tài),空氣不會(huì)大量進(jìn)入。而火炬筒體內(nèi)有抬升蒸汽和霧化蒸汽凝結(jié)的冷凝水,需要定期進(jìn)行脫水作業(yè)。脫水線是一條DN50的管線,從火炬筒體底部的最低點(diǎn)直接引出。爆炸事故發(fā)生當(dāng)天,當(dāng)班操作員進(jìn)行火炬筒體脫水后,沒有及時(shí)關(guān)閉脫水閥,筒體內(nèi)的積水排凈后,空氣從底部的脫水線被吸入火炬筒體,與筒體內(nèi)的瓦斯形成了爆炸性混合氣。同時(shí),在2007年8月26日,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)火炬筒體底部滲水,經(jīng)確認(rèn)是火炬筒體底部的隔板腐蝕穿孔,還沒來(lái)得及進(jìn)行封堵,該處也可能進(jìn)入少量空氣。2.3阻火器安裝位置該火炬設(shè)計(jì)投用較早,沒有分子密封系統(tǒng),原設(shè)計(jì)只在火炬筒體的根部設(shè)有一只阻火器,后因腐蝕將阻火器內(nèi)部的結(jié)構(gòu)腐蝕脫落,檢修時(shí)阻火器被取消,更換為直管段。此后,火炬頭雖經(jīng)幾次檢修和改造,也沒有設(shè)置安裝阻火器和分子封,只在筒體根部設(shè)置了一條DN25的氮?dú)夤芫€,可以向筒體內(nèi)充入氮?dú)狻；鹁嫱搀w的脫水線采用敞開式排放,也沒有水封,積水排凈后,極易將空氣從該處吸入。2.4火炬筒體出口關(guān)閉該火炬從水封罐后的管路到火炬頭的頂部,再?zèng)]有其他的防止回火的設(shè)施,只有一條氮?dú)饩€直通火炬筒體,車間為了節(jié)約氮?dú)?閥門平時(shí)是關(guān)閉狀態(tài),不能起到防止回火的作用。車間在火炬筒體脫水的管理上存在漏洞,操作人員脫水后未及時(shí)關(guān)閉脫水閥,造成空氣吸入?；鹁嫱搀w底部的隔板腐蝕穿孔,維修不及時(shí),該處也可能進(jìn)入少量空氣。3號(hào)水封罐緊急搶修1號(hào)水封罐炸裂后,車間將低壓瓦斯改到DN400管網(wǎng)上的2號(hào)水封罐進(jìn)入火炬筒體,立即組織對(duì)1號(hào)水封罐進(jìn)行了緊急搶修,把罐內(nèi)的隔板和撕裂的水封罐罐壁開口重新補(bǔ)焊。為了防止類似事故發(fā)生,車間針對(duì)上述問題制定了相應(yīng)的對(duì)策措施。3.1水封凝縮油氣回收對(duì)水封罐定期補(bǔ)水溢流,及時(shí)將水封水表面排放瓦斯攜帶的凝縮油和水封罐內(nèi)析出的部分凝縮油直接從溢流口排出,避免凝縮油積聚在水封水表面,減少瓦斯揮發(fā)?？刂扑飧叨?減少瓦斯溢出到水封罐后面的管段;通過及時(shí)壓送水封罐的凝縮油,定期更換水封罐內(nèi)的水封水,減少揮發(fā)到火炬筒體的瓦斯。3.2u型彎管的關(guān)閉將火炬筒體底部泄漏的隔板下面再增加一層鋼板并焊接好,隔絕空氣進(jìn)入火炬筒體。在火炬脫水線上增設(shè)一段高300mm的U型彎管作為水封,防止筒體積水排空后忘記關(guān)閉脫水閥或者關(guān)閥不及時(shí),造成空氣吸入。將筒體脫水和水封罐的溢流水密閉接入含油污水系統(tǒng)或含硫污水系統(tǒng),密閉排放。在裝置全面停工時(shí),將火炬頭增設(shè)速度型密封器或分子型密封器等設(shè)施,以減少用于防止空氣進(jìn)入系統(tǒng)的吹掃氣體的用量,并能有效地防止火炬回火。3.3氮?dú)忾y管道吹入氮?dú)庠诨鹁嫱搀w增設(shè)分子封或阻火器之前,將火炬筒體根部的氮?dú)饩€閥門保持常開,并擇機(jī)將氮?dú)饩€閥門更換為孔板,直接向火炬筒體內(nèi)吹入氮?dú)?保證火炬筒體呈微正壓狀態(tài),并將閥門檢查情況列入崗位交接班內(nèi)容。加強(qiáng)職工教育,要求職工提高責(zé)任心,嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行筒體脫水、壓送凝縮油等生產(chǎn)作業(yè)。3.4嚴(yán)格的火炬系統(tǒng)轉(zhuǎn)換和變更管理火炬系統(tǒng)的任何改造變更需經(jīng)有資質(zhì)的單位設(shè)計(jì)、確認(rèn)并做好記錄,不得隨意變更、取消現(xiàn)有的安全設(shè)施。4防火系統(tǒng)的安全設(shè)施應(yīng)進(jìn)一步優(yōu)化,在防回火炬是保障工藝裝置安全生產(chǎn)的不可或缺的輔助系統(tǒng),火炬筒體回火爆炸,會(huì)對(duì)裝置的排放后路造成嚴(yán)重影響,需引起高度重視。目前,