加氢装置氢气压缩机爆炸事故原因分析及预防措施.docx

加氢装置氢气压缩机爆炸事故原因分析及预防措施氢气压缩机是加氢装置的关键设备，广泛应用于石蜡加氢、汽油加氢、柴油加氢、加氢裂化等加氢装置。目前，按照结构划分，氢气压缩机分为两种，一种是新氢压缩机和循环氢压缩机为联体式，由一台电机驱动；另一种是新氢压缩机和循环氢压缩机为分体式，由不同电机驱动。1 事故简介某炼油厂催化重整装置建于 1965 年， 原设计能力为 10 万 ta。 此后，经过两次大的技术改造。2002 年 10 月，在原有 2 台循环氢压缩机的基础上，新增 1 台循环氢压缩机，采用两开一备方式运行。现该装置由 30 万 ta 催化重整、12 万 ta 抽提装置联合组成。2007 年 6 月 12 日 2 时 33 分， 催化重整装置当班压缩机操作工陈某听到运行的循环氢压缩机 J203 声音异常，立即汇报当班班长张某。张班长带领操作工董某、刘某赶到氢压机房，确认声音异常后，决定立即切换备用压缩机 J202。同时，陈某到隔音室联系钳工。操作工董某关闭 J202放空阀后，去一楼检查冷却水系统，刘某在班长指挥下打开 J202 入口阀门。稍后，J203 附近出现异常声音，班长决定将 J202 入口阀门关闭。此时，异常声音突然增大，J203 南侧入口缓冲罐附近发生泄漏。张班长意识到现场已经极其危险，无法进行机组切换，马上组织现场人员跑步回到操作室，对装置进行紧急停工处理。2 时 39 分，氢压机厂房发生闪爆着火。2 事故原因分析21 事故的直接原因催化重整装置岗位操作人员确认 J203 有异常后， 在切换备机 J202时，用氢气直接置换 J202 系统内的空气，压力升高后，J202 系统内的空气窜入正在运行的 J203 南侧入口缓冲罐内，在罐内发生爆燃。爆燃造成了缓冲罐接管焊口部位及出口法兰泄漏。泄漏逐渐扩大，约 2 时 39 分入口法兰垫片刺开，致使大量氢气外泄，19s 后达到了爆炸极限，发生爆炸。爆炸造成了压缩机南侧中体断裂、入口法兰开裂、支撑板固定螺栓断裂、地脚螺栓被拔出。经过调查，该装置 40 多年来一直沿用氢气直接置换氢压机系统内空气的操作方法，从来没有发生过事故。因此，车间一直没有执行该厂批准的 催化重整车间操作规程 中要求的氢压机启动前要用氮气置换的规定，还认为是编写错误， 认为车间制定的 重整装置压缩机岗位循环机操作卡才真实反映了生产运行的实际情况。那么为什么这一次就发生了闪爆事故呢?大家都知道，发生闪爆事故必须具备 3 个条件：系统中存在可燃物，包括可燃气体、蒸气、烟尘等。可燃物与空气混合达到爆炸极限，形成爆炸性气体混合物。存在一定能量的点火源。在过去一直这样操作的 40 年中没有发生事故，是因为 3 个条件一直没有同时具备。而这次恰恰同时具备了 3 个条件，用氢气直接置换氢压机系统内的空气，氢气和系统存在的空气形成了爆炸性气体混合物，同时存在一定能量的点火源。那么点火源又来自哪里?氢压机入口缓冲罐内，氢气携带微量硫化氢，硫化氢与管道、容器的金属铁反应产生高自燃物硫化亚铁， 硫化亚铁长时间积聚， 在一定条件下，很有可能自燃。另外，用氢气置换氢压机系统内的空气，如果速度过快，很容易产生静电火花。切换操作发生在凌晨 2 时，人的生理和心理都处于极度疲惫状态，而且在运氢压机已经存在故障，急于需要切换到备用氢压机，难免置换速度过快，产生静电火花。22 事故的间接原因(1)催化重整车间违反炼化企业生产装置操作规程管理规定 ，没有按照已批准实施的操作规程制定岗位操作卡片。炼油厂 2006 年 1 月 1 日颁布实施的新版催化重整车间操作规程第五章“专用设备操作规程”第 51 节“往复式压缩机的开、停操作”中，明确要求氢压机启动前要用氮气置换， 并写明了详细的氮气置换程序。 要求：“在引氮气时，注意不要超过压缩机入口的工作压力”，“直至化验分析氮气置换合格(含氧量小于 05)”。而催化重整车间 2007 年 1 月 5 日制定的重整装置压缩机岗位循环机 202 操作卡却没有氮气置换程序，而是采用氢气直接置换压缩机。违反了炼化企业生产装置操作规程管理规定及催化重整车间操作规程的要求，为事故的发生埋下了重大隐患。这起事故反映出车间没有深入地、科学地、规范地研究安全生产工作，一些习惯性的违章做法仍然沿用。(2)催化重整车间工艺管理不到位，辅助流程管理混乱。2002 年，该车间在增设压缩机氮气置换管线时，只设计了一道阀门。没有按照石化企业相关规范“在间歇使用的公用工程管道上应设置管道切断阀， 并在两阀间设检查阀”的要求， 设计安装“双阀”。 导致氮气线投用后，因无法确认阀门内漏情况，只能在界区加装盲板盲断，增设的氮气置换管线不能发挥应有的作用。压缩机脱液线也属于“双阀”流程设计，正确的使用可以有效地防止物料互窜。但现场勘察发现：脱液线