一起氧氣管道燃爆事故案例分析

1、一起氧氣管道燃爆事故案例分析 1事故經(jīng)過近幾年，隨著鋼鐵工業(yè)的高速發(fā)展及高爐富氧等強(qiáng)化冶煉措施的采用，鋼鐵企業(yè)需氧量大幅度增加，尤其是管氧輸送量的增多更為明顯。管氧大多數(shù)采用純氧、中壓輸送，因此氧氣管道的安全運(yùn)行尤為重要。防止氧氣管道燃爆事故的發(fā)生，應(yīng)引起廣大同行的高度重視。本文就我廠新安裝兩個(gè)月后的一根氧氣管道燃爆事故進(jìn)行分析，供同行在管氧管理工作中借鑒。2003年7月17日0：30，因管網(wǎng)壓力高，調(diào)度 指令停兩臺(tái)1500m3h氧壓機(jī)。0：40操作工發(fā)現(xiàn) “一萬”制氧機(jī)恒壓裝置壓力偏高，管網(wǎng)壓力上漲較快，此時(shí)管網(wǎng)壓力為2.4mpa，申請停5000m3h 氧壓機(jī)。0：56正當(dāng)操作工準(zhǔn)備停500

2、0m3h氧壓機(jī)時(shí)，聽見一聲巨響，隨后只見1500m3h氧壓機(jī)房后天空一片火紅，并持續(xù)了幾秒鐘。事后發(fā)現(xiàn)，一條新增的連接新建16000m3h制氧機(jī)與老空分系統(tǒng)的膨脹節(jié)被炸裂，被炸裂的膨脹節(jié)后面的20多米的氧氣管道被燒黑并部分燒熔，同時(shí)周圍的樹及草被燒燃。操作人員趕緊關(guān)閉相應(yīng)的閥門，組織撲火，才未使事態(tài)進(jìn)一步擴(kuò)大。2事故原因事故發(fā)生后，公司立即組織國內(nèi)制氧專家對現(xiàn)場進(jìn)行查看和對事故管道、焊接處取樣分析?，F(xiàn)場查看及取樣分析情況：管內(nèi)存在氧化鐵 皮、焊渣及閥門加工的殘?jiān)入s質(zhì)；管內(nèi)有銹 渣、水漬；管道附件彎頭、變徑不符合規(guī)范要求；管托、管座設(shè)計(jì)不合理，使膨脹節(jié)產(chǎn)生徑向 振動(dòng)而損壞；施工單位無施工資質(zhì)。

3、引起氧氣管道燃爆的原因有如下幾個(gè)方面：(1)施工質(zhì)量問題是造成氧氣管道燃爆的基本 原因。管內(nèi)有氧化鐵存在，熔融物剝落層內(nèi)有鐵 銹，說明管道酸洗不徹底；管道有銹渣、水漬， 說明管道酸洗后沒有進(jìn)行鈍化處理及安裝完后較長時(shí)間內(nèi)未投運(yùn)時(shí)沒有進(jìn)行充氮保護(hù)；焊渣及閥門 加工的殘?jiān)嬖?，說明管道施工完后吹掃不干凈。進(jìn)行吹掃時(shí)閥門末拆除，閥門存在的死角吹掃不到。閥門不應(yīng)參與吹掃，閥門應(yīng)在拆除后單獨(dú)處理，管道應(yīng)用短管連接進(jìn)行吹掃。施工質(zhì)量問題造成新安裝的氧氣管道內(nèi)存在氧 化鐵、銹渣、焊渣等殘留異物，在氧氣流動(dòng)中成為 引火物。這些引火物的存在為本次氧氣管道燃爆事故提供了基本條件。(2)管托、管座及管路走向設(shè)計(jì)不合

4、理，使膨 脹節(jié)產(chǎn)生徑向振動(dòng)而損壞。由于管托、管座及管路走向設(shè)計(jì)時(shí)沒有充分考慮管道運(yùn)行中徑向振動(dòng)或位移，當(dāng)管內(nèi)壓力變化時(shí)，管道產(chǎn)生徑向振動(dòng)或位移，使膨脹節(jié)也產(chǎn)生徑向振動(dòng)而損壞。壓力升高以后膨脹節(jié)就被壓破，氧氣外泄，形成高速氣流。當(dāng)管網(wǎng)壓力升到24mpa時(shí)膨脹節(jié)被沖破，氧氣外泄瞬時(shí)流速達(dá)到亞音速(約300ms)，管內(nèi)的 雜物在高速氣流帶動(dòng)下與管道內(nèi)壁發(fā)生強(qiáng)烈摩擦、 碰撞，使管道局部過熱達(dá)到燃點(diǎn)而燃燒。有關(guān)資料 顯示：氧氣中混有氧化鐵皮或焊渣，在彎管中的氧氣流速達(dá)到44ms時(shí)，產(chǎn)生的高溫能將管壁燒紅； 雜質(zhì)為焦炭顆粒、氧氣流速為30ms，雜質(zhì)為無煙 煤、氧氣流速為13ms時(shí)，產(chǎn)生的高溫能將管壁燒 紅

5、。因此當(dāng)膨脹節(jié)破裂時(shí)，管道內(nèi)的氧氣流速大大 提高，致使施工中留在管道中的氧化鐵、焊渣在高 純氧中燃燒起來，鋼管在純氧中也燃熔。(3)氧氣管道設(shè)計(jì)缺少安全保證措施。管路設(shè)計(jì)時(shí)未考慮在恒壓調(diào)節(jié)閥前增加過濾器， 造成焊渣等雜物將調(diào)節(jié)閥卡死，不能及時(shí)調(diào)節(jié)恒壓 閥后管網(wǎng)壓力，使管網(wǎng)壓力超過正常工作壓力。3防范措施31 氧氣管道安裝方面(1)在確定氧氣管道施工單位時(shí)應(yīng)選擇具有相 應(yīng)資質(zhì)和有氧氣管道施工經(jīng)驗(yàn)的施工隊(duì)伍。(2)氧氣管道在安裝之前應(yīng)按gb 169121997 氧氣及相關(guān)氣體安全技術(shù)規(guī)程進(jìn)行嚴(yán)格的酸洗、 脫脂處理。酸洗、脫脂后管道用不含油的干燥空氣 或氮?dú)獯祪簟?3)氧氣管道安裝施工后較長時(shí)間未投

6、運(yùn)時(shí)應(yīng) 充干燥氮?dú)膺M(jìn)行保護(hù)，以防潮濕空氣進(jìn)入，使管道 生銹。(4)氧氣管道施工完畢后應(yīng)進(jìn)行嚴(yán)密的吹掃、 試壓及氣密性試驗(yàn)。吹掃應(yīng)不留死角，吹掃氣體應(yīng) 選用干燥無油空氣或氮?dú)猓伊魉俨恍∮?0ms。 嚴(yán)禁采用氧氣吹掃。(5)氧氣管路焊接時(shí)應(yīng)采用氬弧焊打底，并按 gbj 235、gbj 236標(biāo)準(zhǔn)的有關(guān)規(guī)定上升一級處理。3. 2 氧氣管道設(shè)計(jì)方面(1)在選用膨脹節(jié)作管道伸縮補(bǔ)償時(shí)，管道走 向設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮減少管道運(yùn)行過程中的徑向振 動(dòng)或位移的措施.(2)在恒壓調(diào)節(jié)閥前應(yīng)設(shè)計(jì)相應(yīng)的過濾器，防 止鐵銹、雜物卡住調(diào)節(jié)閥。閥門后均應(yīng)連接一段其 長度不短于5倍管徑、且不小于1.5m的銅基合金或不銹鋼管道，防止著火。(3)氧氣管道應(yīng)盡量少設(shè)彎頭和分岔，工作壓 力大于0.1mpa的氧氣管道彎頭、變徑應(yīng)采用沖壓 成型法蘭制