90年代空分塔爆炸伤亡事故及教训

主冷液氧液面常年在 53% 左右 (法液空调查报 引进的空分设备有氧化亚氮, 并已检测到。 爆炸引
告, 爆炸前 9 h 主冷液位下降, 换热单元的浸没率仅 出新问题, 应引起我们行业人士的关注!
50%～ 60% ) , 未全浸操作 (说是设备规程规定) ; 已
法液空的调查报告结论是: 事故起源于侵入的
111 兰州石油化工机器厂 “150”空分塔爆炸 1992 年 11 月 1 日, 兰州石油化工机器厂氧气
站 1 号 150 m 3 h 空分塔爆炸, 造成一人死亡, 分馏 塔报废。 爆炸中心部位为主冷凝蒸发器, 属化学性 爆炸。分析发现有油脂、乙炔, 空分设备役龄长、老 化、 危险物品积聚所致。 112 金川有色金属公司 “150”空分塔爆炸
4 人重伤、 27 人轻伤; 上塔被粉碎性炸毁, 冷箱全部
事发后, 法液空组织专门工作组到现场调查, 还
被炸, 损坏静设备 12 台、动设备 (水泵) 4 台, 直接 邀请美国A PC I、德国林德公司等专家协助分析, 直
经济损失 460 余万元。 事故原因:
接原因是当时印度尼西亚的森林大火, 空分塔周围
的燃爆事故。 事故原因为:
要用铜填料, 渡过高氧区后用铝填料。 主冷爆炸后
11 空分塔安装在室内, 主厂房地处凹地, 北有 会在上塔高氧区引燃铝参与“二次爆炸”。这是A P2
挡土墙, 液氧排放管置于厂房管沟内, 引至厂房外 C I 的观点。而林德公司通过铝填料和铝筛板的引燃
附近明沟排放。 因此排放方式落后, 且排放速度偏 试验比较, 证明铝是一种安全的填料材料, 并限定
快, 当时风较小, 氧气的比重较大, 因而氧气积聚 填料金属表面润滑油最大残余量为 50 m g m 2, 结论
在厂房楼下, 使一楼形成富氧空间, 具备了助燃条 是在空分设备上塔, 完全可以用铝填料取代铝筛板
分设备发生恶性爆炸。爆炸始于主冷凝蒸发器, 并扩大 燃爆事故。事故造成 22 人死亡, 7 人重伤, 17 人轻
到塔身, 下塔压入地内; 上塔和主冷被炸飞到 750 m 以 伤; 厂房六跨三面砖砌墙体及二楼混凝土楼板坍塌;
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烯化工有限公司与开封空分设备厂签订合同, 由开封 法液空第一套世界最大的 3200 t d 空分设备, 1998
空分设备厂突击赶制一台空分塔, 11 月 8 日新塔一次 年 4 月在欧洲安特惠普港的 BA SF 公司现场投运,
开车成功, 次日抚化乙二醇车间恢复生产。
为内压缩 (泵) 流程, 采用法液空自己的专利填料
有一年不取样分析液氧中乙炔的含量; 有近 50 d 未排 碳氢化合物以悬浮微粒形式经空气纯化系统, 加上
1% 的液氧, 原本大气中碳氢化合物多, 加上未连续排 由于氧化亚氮结晶造成可能的主冷结污, 促使可燃
放, 碳氢化合物就在液氧中积聚、 浓缩。
沉淀物在闭式循环单元中积聚, 一旦引燃碳氢化合
因此, 这次空分设备爆炸的主要原因是加工空气 物, 就导致铝燃烧而引发爆炸。 爆炸释放的能量为
铁厂 6000 m 3 h 空分设备在未发现异常征兆的运行 状态下, 突然发生板翅式主冷凝蒸发器爆炸事故。两 个主冷单元飞出塔外十余米远, 其中一个主冷单元 炸成两半, 空分塔部分冷箱被炸开, 最大一块塔皮 (约 2 t 重) 飞出 20 余m , 上塔中心筒一块铝板飞出 500 多 m 远处, 空分塔整体倒向主操作室厂房, 将 厂房局部损坏。 上塔全部炸毁并塌落。 爆炸产生的 冲击波将周围工业建筑物部分玻璃损坏。 因事故发 生在夜间, 未伤人。 此次事故爆炸能量较大, 经专 家调查分析, 为化学性爆炸。 主冷爆炸区可能存在 液氧流动不畅, 乙炔与其它碳氢化合物在该区浓缩 积聚。 分析碳氢化合物的仪器, 由于质量问题未投 用。液空吸附器一直正常运行, 但生产中 1% 液氧未 连续排放, 而为间断排放。 液氧泵与液氧吸附器未 连续使用, 只是间断运行。 分子筛吸附器的吸附及 再生周期有些偏长。 分析也有可能是二氧化碳及硅 胶粉末堵塞主冷通道而致爆。
低温与特气 L ow T em p era tu re and Sp ecia lty Ga ses
V o l120, N o 11 Feb1, 2002
90 年代空分塔爆炸伤亡事故及教训α
顾福民
(杭州制氧机研究所 行业情报室, 浙江 杭州 东新路 90 号 310004)
摘要: 介绍了 90 年代 6 次空分塔爆炸造成人员伤亡的简况及原因, 侧重介绍了空分塔爆炸事故的思考与教训, 提 出了相应的安全措施。 关键词: 空分设备; 空分塔; 爆炸; 伤亡; 原因; 教训; 安全措施 中图分类号: TB 65717 文献标识码: B 文章编号: 100727804 (2002) 0120033204
单元未全浸操作; 而直接导火线就是爆炸之前连续 6 空公司给予重建。 法液空已建造第二套 3200 t d
个多小时直接对口吸入含大量碳氢化合物的空气!
(93440 m 3 h) 空分设备提供马来西亚 (杭氧液空有
事故造成空分塔报废。 1997 年 6 月 13 日抚顺乙 限公司制造分子筛纯化器) , 已于 2000 年 5 月投产。
第 1 期 顾福民: 90 年代空分塔爆炸伤亡事故及教训
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配电室及主控室内电气、仪表设施损坏; 1# 空压机 211 马来西亚 80000 m 3 h 空分设备一声爆炸, 引
电机、 膨胀机及油箱等损坏; 空分塔冷箱板骨架及
出三个问题
上下塔支承部分断裂, 冷箱板底部北面凹进。 塔内
11 铝制规整填料的安全性问题
设备基本完好, 仅有部分倾斜。 损失 400 余万元。
美国 A PC I 专家曾在国际制冷学术会议上指
这次事故不是空分塔冷箱内设备 (主冷凝蒸发 出, 铝填料在氧浓度高的操作段是不安全的, 宜采
器等) 发生爆炸, 而是主厂房内空分塔冷箱外发生 用铜填料。因此上塔下部接近主冷凝蒸发器的那段,
二氧化碳 6% , 其余为氧、氮。排放点高 40 m , 空分 氮的积聚很可能会增加碳氢化合物积聚的风险, 而
ｗｗｗ．ｂｚｆｘｗ．ｃｏｍ 吸气口高31m)。全厂区有 5 个化工生产车间, 因此
该套空分设备所处的大气环境不好。 21 操作存在问题
这种风险主要出现在膜式主冷中。 这就引出了对空 分设备来说是一个“相当新的问题”, 因为过去从未 对N 2O 有足够的关注。近年, 发现我国莱钢、宝钢
115 马来西亚壳牌石油公司“80000”空分塔爆炸
塔。
1997 年 12 月 25 日圣诞节之夜, 马来西亚宾突鲁 116 萍乡钢铁公司制氧厂 “1500”空分车间爆炸
壳牌石油公司中间蒸馏工厂一套由法国液化空气公司
2000 年 8 月 21 日 0 时 10 分, 江西萍乡钢铁公
设计制造、1993 年投产的 2800 t d (81760 m 3 h) 空 司制氧厂二车间 1# 1500 m 3 h 制氧机检修现场发生
因大气条件不好, 危险杂质碳氢化合物含量严重超标, 019 s 中 31×106 kJ。
日积月累, 浓缩积聚; 又未进行在线、离线监测, 也不
爆炸使 2800 t d (81760 m 3 h) 整套空分设备彻
连续排放折合 1% 气氧产量的液氧; 再加上主冷板式 底毁坏, 马来西亚壳牌中间蒸馏合成公司邀请法液
20 世纪 90 年代, 国内外相继发生了几起较大 的空分塔爆炸伤亡事故, 震惊世界。为吸取教训, 下 面仅将了解到的、 有伤亡的、 重大的空分塔爆炸事 故以时间先后汇列一起, 供行业同仁引以为鉴。 因 收集有限, 可能有遗漏的, 所列述的供参考, 如不 对请批评指正。
1 90 年代空分塔爆炸伤亡事故
20% , 8 时左右排放完毕。该排气口距空分设备吸气口 进入主冷的碳氢化合物的来源, 而它们则源于当时
直线距离 103 m , 两者均高 30 多m , 且空分吸气口略 印尼的森林大火。
低, 当时刮西北风, 正对空分吸气口, 正好吸进排放气
在这次爆炸中, 第一次发现主冷中可能会有一
(法液空调查报告, 气体组分为乙烯 31%、甲烷 48%、 氧化二氮 (也叫氧化亚氮, N 2O ) 积聚, 而一氧化二
公司 6000 m 3 h 空分塔 (1988 从法国法液空引进, 力, 有报道说相当于 20 t TN T 炸药。由于爆炸发生在
1991 年投运) 发生恶性爆炸, 造成 4 人死亡 (其中一 圣诞节之夜, 工厂人少, 只有 12 人受轻伤 (包括液化
人是在 200 m 外被飞来的冷箱钢板击中头部致死的)、 天然气厂) , 无人员死亡。
h 空分塔, 新钢吸取教训后加强防范措施, 已安全运 外; 爆炸的碎片崩飞散落到周围 100 m , 最远至 212
行至今。
km 外; 5 km 内窗框玻璃震碎, 周围设备遭受很大破
114 抚顺乙烯化工有限公司“6000”空分塔爆炸
坏; 飞出的金属击破了石脑油和煤油储罐而引起大火。
1997 年 5 月 16 日 9 时 05 分, 抚顺乙烯化工有限 据说, 爆炸声距离 150 km 也可听到。如此大的爆炸威
事发后法液空组织专门工作组到现场调查邀请美国apci德国林德公司等专家协助分析接原因是当时印度尼西亚的森林大火空分塔周围大气被烟气严重污染当地大气能见度仅10调查分析报告称主冷的封闭单元中有碳氢化合物积聚而这些碳氢化合物被未知的引燃机制点燃并燃烧爆炸
第 20 卷第 1 期 2002 年 02 月
安全技术Biblioteka 11 吸入大量碳氢化合物大气被烟气严重污染, 当地大气能见度仅 10 m。据
因为事故当日凌晨 2 时 30 分同车间的环氧乙烷 调查分析报告称, 主冷的封闭单元中有碳氢化合物
乙烯氧化装置停车排放气体, 排放量 400～ 500 m 3 h, 积聚, 而这些碳氢化合物被未知的引燃机制点燃并
其组分为: CH 4 约为 50%、CO 2 约 20%、C2H 4 约 燃烧爆炸。 确认空气中的杂质 (气体或颗粒状) 是
1993 年 7 月 25 日, 金川有色金属公司机械厂 制氧车间, 150 m 3 h 空分塔主冷发生粉碎性爆炸, 当场炸死一位操作工, 空分塔报废。原因为 5 L 空压 机油多; 吸附器自制容量偏小, 空气净化不彻底, 碳 氢化合物增多, 带进塔内。 爆炸前 4 h 未作记录。
113 新余钢铁厂“6000”空分主冷爆炸, 空分塔报 废 1996 年 3 月 2 日凌晨 3 时 44 分, 江西新余钢
Explos ion Acc iden ts of A ir Separa tion Column in
90th and The ir L esson s
GU Fu2m in
(H angzhou A ir Sep a ra tion P lan t R esea rch In stitu te, H angzhou 310004, Ch ina) Abstract: Sim p le cond ition and cau ses of six exp lo sion acciden ts of a ir sep a ra tion co lum n in 90th a re illu stra ted, though t and L esson of the exp lo sion acciden ts is described m a in ly. Co rrespond ing safety m ea su res a re p resen ted. Key W ords: a ir sep a ra tion p lan t; a ir sep a ra tion co lum n; exp lo sion; ca sua lty; cau ses; lesson; safety m ea su res
爆炸后, 杭州制氧机厂紧急赶制一台 6000 m 3
α 收稿日期: 2001211230 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
34 低 温 与 特 气 第 20 卷