大庆炼化公司爆炸事故
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大庆炼化公司爆炸事故文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
2006年8月14日18时16分,大庆炼化公司炼油二厂180万t/aARGG 分馏塔顶气液分离罐和气压机出口放火炬罐发生爆炸着火事故。事故造成3人死亡、2人重伤。
一、事故装置简介
大庆炼化公司炼油二厂180万t/aARGG装置,于1999年10月建成投产。该装置是以常压重油为原料,主要是生产汽油和富含丙烯的液化气等,是目前国内规模最大的同类型生产装置。
该装置的基本流程是:原料油进入提升管反应器,在提升管内与催化剂接触并反应,生成油气进入分馏塔,在分馏塔中根据各组分沸点的不同,分离出富气、轻柴油、重柴油和油浆。其中,轻柴油、重柴油和油浆作为产品送罐区;富气经过冷却,液相进入吸收稳定系统,气相经气压机加压液化后送至吸收稳定系统,经过吸收、解吸和蒸馏等过程,分离成干气、液化气、稳定汽油,最后产品经精制后出装置。
二、事故经过
根据安排,大庆炼化公司决定180万t/aARGG装置8月份停工检修。计划8月12日开始停工。检修期15天。为推进生产操作受控管理工作,公司各装置本年度检修开停工执行“四有一卡”制度。180万t/aARGG装置编制的停工规程于7月20日通过汇签审批。
反应再生系统于8月12日4时反应开始降量,8时30分切断进料,开始卸催化剂;13日5时卸剂工作结束;13日12时15分,反应器与分馏塔之间的油气大盲板加完,实现了反再系统和分馏系统的安全隔离。
分馏系统于8月12日8时30分开始退油;反应油气盲板加完后,分馏系统全面给汽,进行系统各条管线扫线工作。
吸收稳定系统于8月12日8时30分开始退油;13日10时50分,吸收稳定系统上水向罐区顶油气;打开3个塔安全阀副线向低瓦系统泄压;13日16时,经过水顶油,系统压力与低瓦压力平衡后,关安全阀副线,微开3个塔顶放空阀门,开始排放系统内存水;14日15时吸收稳定系统各塔给蒸汽吹扫。
14日18时16分,二套ARGG装置低压瓦斯放空脱液罐D-10306及分馏塔顶油气分离罐D-10201突然发生爆炸着火,并引发低压瓦斯放火炬出装置线断裂着火和南侧管排着火。
三、事故原因
(一)直接原因
1.爆炸类型
根据现场D-10306罐和D-10201罐损坏程度及对其他设备及管线破坏的情况,这次爆炸属于混合气体发生的化学爆炸。
2.事故发生前各系统状态
(1)分馏系统:分馏塔给蒸汽吹扫,塔顶介质(蒸汽和油气)经冷却,水蒸气被冷凝脱出,油气经气压机入口大放火炬阀(开度13.3%)进入低压瓦斯和火炬放空系统(小放火炬阀门全关)。
(2)吸收稳定系统:吸收塔、解吸塔和稳定塔三塔塔顶安全阀付线阀关闭,放空阀开,高压瓦斯并低压瓦斯阀关,吸收稳定系统的13台泵泄压阀关。
(3)气体放火炬系统:产品精制区来凝缩油阀(Dg50)加盲板;去低压瓦斯火炬蝶阀(D g1000)关,阀前放空(D g80)未打开。
3.油气的来源
(1)分馏系统扫线过程中产生的蒸汽和油气经过冷却器冷却后,不凝油气经由大放火炬阀进入D-10306系统。
(2)由于火炬系统是冷态设计(≮120oC),为防止高温蒸汽进入火炬系统造成火炬系统损坏,关闭北界区低压瓦斯火炬蝶阀(Dg1000),低压瓦斯无法及时排入火炬放空系统,造成可燃气体聚集。
4.空气来源
(1)吸收稳定系统吸收塔、解吸塔和稳定塔放水时,空气由塔顶放空进入到吸收稳定系统。
(2)在吸收稳定系统15时给蒸汽扫线时,由于吸收稳定系统三塔塔顶放空阀开度偏小,塔内压力达0.5MPa。吸收塔、解吸塔和稳定塔顶安全阀付线阀或高压瓦斯去低压瓦斯阀有内漏,将塔内积存的空气压进D-10306系统,与系统内油气形成爆炸性混合气体。
(3)从分馏塔和吸收塔、解吸塔压力同时升高的趋势中可以说明分馏和稳定系统是相连通状态。
注意:100万吨/年ARGG装置吸收稳定系统在蒸汽吹扫过程中,安全阀未超压时,由于受温度影响也发生过内漏。
5.火的来源
装置长周期运行中,油气中的硫化氢与碳钢设备的铁反应生成硫化亚铁,积聚在塔板及塔器内壁上。
6.发生爆炸着火
硫化亚铁在干燥的情况下,遇到空气中的氧气,发生氧化反应生成三氧化二铁放热燃烧,引爆爆炸气体发生剧烈爆炸。
(二)间接原因
(1)对硫化亚铁在密闭状态下能够发生燃烧缺乏足够认识,防范措施不到位。硫化亚铁遇空气燃烧现象大多发生在塔器打开人孔后通风时,因
此对密闭状态下也可能产生燃烧缺乏足够认识,所以在停工规程中没有相应的预防措施及分析说明,给事故留下隐患。
①由于低压瓦斯放火炬管线是按冷态设计的,即排放温度最高不能超过120℃,一旦超温将使低压放火炬管线及火炬塔受到膨胀破坏,限制了装置在停工蒸汽吹扫时,将油气通过低压放火炬烧掉的安全措施。吹扫出来的大量瓦斯气体存在系统中不能及时排走,这本身就是一个重大隐患,对此缺乏足够认识及采取有效防范措施。
②在吸收稳定塔给蒸汽吹扫中,忽略了因压力上升,塔内空气因阀门不严而被压进瓦斯系统的可能情况,吸收稳定塔顶安全阀付线阀是1999年装置建成时投用,使用年限已达7年。阀门在多次开关时,也会出现关不严现象,对此没有引起重视,没有采取防范措施。
③100万t/aARGG装置吸收稳定系统在水顶油后给蒸汽煮塔时,发生塔顶安全阀在未超压状态下开启,使蒸汽进入瓦斯系统。这一现象是我们未知的,也是未想到的,说明还有许多技术上的问题有待我们去分析和认知。
(2)操作规程制定和修改不细。
合订本新版操作规程于2006年1月1日开始正式执行,由于编写时间只有5个月,对新版操作规程的理解和掌握不到位,因此存在问题较多。虽然在本次装置停工前,按照“四有一卡”的要求,停工规程经过进一步的细化完善,但仍然存在明显的漏洞,直接影响到操作动作的完整、准确执行。
①操作指南第一章中未能将正常生产期间所有的主要控制参数包括进来,例如缺少对两器压差的正常调节和异常处理等。
②停工规程在退油、扫线、水洗等各阶段的操作规程中未能明确相关设备、管道的操作条件及控制参数,例如分馏塔的操作压力只在操作规程第一章工艺技术规程和附录静设备明细表中有表述,但在停工规程中未再次具体说明其控制指标。
③工艺吹扫方案不全面,未能对扫线初始状态、扫线中间状态及扫线完毕各阶段相关设备、管线的阀门开关状态进行详细说明,只是用文字流程方式进行了简要的表述。