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电捕焦油器爆炸事故典型案例分析及其防范措施

2011-08-15中国铝业公司山西分公司煤气厂范雪琳

上海煤气 2011年5期
关键词:焦油煤气静电

中国铝业公司山西分公司煤气厂 范雪琳

电捕焦油器是人工煤气生产过程中必不可少的设备,它的主要作用是通过高压静电场来捕集煤气中残存的焦油和细小尘粒,对煤气进行深度净化。在煤气生产工艺中,电捕焦油器是具有较高爆炸几率的设备。这是由于电捕焦油器内有高压静电,有密闭空间,如果设备内的气体浓度进入爆炸极限范围,按照煤气爆炸机理,三要素同时具备,事故将无法避免。为了确保电捕焦油器的安全运行,常规做法是:生产时,控制煤气中的含氧量小于1%(体积百分比),使其远远偏离爆炸极限浓度,无法形成爆炸性混合气体;检修前,隔离电捕焦油器,吹扫置换设备内的残余煤气,做好安全确认后才可开工。以上方法行之有效,符合煤气安全生产规程,只要认真执行,就可确保安全。但在实际生产中,任何细节上的疏忽和思想上的懈怠都会引发电捕焦油器爆炸事故的发生。本文列举的两起案例,事故表象典型,事故原因特殊,有必要在此进行深入剖析,以起到警示作用。

1 案例

1.1 接地装置发生故障,残余静电引爆煤气

1.1.1 事故发生经过

2011年2月,某发生炉煤气生产厂按计划对净化系统进行检修。期间,电捕焦油器的停车作业、净化系统空气置换煤气作业和随后的检修动火作业均未发生异常,但当检修完毕,对系统进行吹扫置换时,7号电捕焦油器却突然发生剧烈爆炸,其本体的防爆膜和与之相连的净煤气总管西端防爆膜均发生爆裂,配重块及盖板飞出几十米远,所幸未造成人员伤害。

1.1.2 原因分析

《工业企业煤气安全规程》(GB 6222—2005)第10条第1款“煤气设施的操作”中规定:“吹扫和置换煤气设施内部的煤气,应用蒸汽、氮气或烟气为置换介质。吹扫或引气过程中,不应在煤气设施上栓、拉电焊线,煤气设施周围40 m内严禁火源。”该厂在检修作业前后,采取空气—煤气直接置换,违背了安全规程,是事故发生的直接原因,也是主要原因。那么,又是什么引爆了煤气的呢?由于当时现场没有明火存在,故将调查重点放到了静电的产生上。

调查人员首先对电捕焦油器的断电操作进行了检查,没有发现异常。在排除了电捕焦油器本体接地状况和检修作业等可能造成静电产生的其它因素后,回过头来再次排查时,终于发现了事故原因。原来是接地杆发生轻微变形,没有与接地柱真正接触。操作人员受视角所限,并没有发现这个真实情况,误以为接地杆到位,静电已被释放,没再进一步采取措施,造成存留在电晕线上的静电引爆了残余煤气。

1.2 放散阀门阀芯脱落,空试引爆塔内煤气

1.2.1 事故发生经过

2007年5月29日,某煤气厂电捕焦油器发生故障,准备检修。首先,操作人员关闭煤气进出口阀门,打开塔顶放散阀,将设备退出系统。随后,检修人员在煤气进出口阀门内侧插入盲板,使设备与煤气系统隔离,并打开下部人孔自然通风。三日后,当检修人员打开绝缘子箱手孔盖,使用高压摇表检测馈电系统绝缘情况时,塔内瞬间发生燃爆,火焰从绝缘子箱手孔中喷出,灼伤检修人员手臂。

1.2.2 事故原因分析

《工业企业煤气安全规程》第10条第2款“煤气设施的检修”中规定,“煤气设施停煤气检修时,应可靠地切断煤气来源并将内部煤气吹净”。在本案例中,电捕焦油器虽然被隔离,但内部残余煤气并没有得到彻底置换,原因有:

(1)主放散阀阀芯脱落,操作人员没有及时发现,残余煤气依然存留在设备内;

(2)没有按照要求打开塔体上部人孔,加之放散阀阀芯脱落,气体无法流通,形成死煤气,与渗透进来的空气混合成爆炸性气体。

《工业企业煤气安全规程》第10条第2款“煤气设施的检修”中还规定,“进入设备内部和动火作业,应当用可燃气体测定仪测定合格,并经取样分析,其含氧量接近作业环境空气中的含氧量”。检修人员明知测试绝缘会产生电火花,仍凭主观臆断塔内气体置换合格,没有检测气体成分和测试CO浓度就冒险打开手孔操作,导致电火花引爆了残余煤气,并将自己灼伤。

2 责任认定

从以上分析可以看出,两起事故均为违章作业所致,属于责任事故。那么谁应当负主要责任呢?笔者认为,在接地装置发生故障残余静电引爆煤气案例中,由于该厂《岗位技术操作规程》上明确规定可采用空气—煤气直接置换方法,而且缺少对接地操作进行确认的相关要求,违背了科学原理、违反了煤气安全规范要求,生产管理者监管不力,应当负主要责任。在放散阀门阀芯脱落空试引爆塔内煤气案例中,该厂设有工作票制度,但检修人员却没有按照要求执行,冒险蛮干引发事故,应负主要责任。对于电捕焦油器操作者来说,在两起案例中,均没有尽到检查责任,未能及时发现设备故障,未能对本岗位的检修作业起到必要的监管作用,应负次要责任。

3 有关电捕焦油器的特殊操作的讨论

3.1 空气—煤气直接吹扫置换的可行性

从理论上来讲,采取空气—煤气直接置换是一个由纯煤气(或空气)向混合气体(空气+煤气),再向纯空气(或煤气)转变的过程,过程的两端煤气已被空气稀释(或空气已被煤气稀释),处于煤气爆炸极限范围之外,状态相对安全。但在置换过程中间,煤气与空气形成的混合气体浓度较长时间停留在爆炸极限范围内,只要现场出现明火或电火花,就会引发爆炸,因此,煤气安全规范明令禁止使用空气—煤气直接置换是有科学根据的,必须严格遵照执行。但鉴于成本因素和时间因素(蒸汽会冷凝,使吹扫时间延长,尤其以冬季为甚),多数煤气厂都或多或少地采用过空气—煤气直接置换,其中不乏存有侥幸心理的,所谓的根据就是他们的煤气厂几十年一贯如此也没有发生危险。客观地讲,在生产过程中确实存在一些困难,影响使用惰性气体进行置换。但是办法总比困难多,如果出现这种情况,也应想方设法按照安全规程去做,决不可图一时之快,酿成严重后果。

3.2 电捕焦油器停车后要确认接地良好

对于电捕焦油器接地操作,《工业企业煤气安全规程》上没有明确要求进行验电确认,但为了确保安全,应当在实际操作时加入该程序。方法是使用静电测试仪对已经打到接地位置的馈电系统进行检测,确认有无静电。为了保持设备完好,还应当有计划地对接地系统(包括设备本体接地装置和馈电系统接地装置)进行检修,保证其正常发挥作用。

3.3 电捕焦油器吹扫置换前要检查放散阀

电捕焦油器放散阀门一般采用闸板阀,该种阀门阀芯脱后,从外观上不好做出判断,容易被忽视。即使是有经验的操作人员,也得先凭手感初判,再通过观察有无气体放出才能做出最终确认。具体操作方法是:对于正压运行的电捕焦油器,可在停车前适当打开放散阀门,观测有无煤气冒出;若是电捕焦油器负压运行,可在停车后打开蒸汽吹扫阀门,看有无蒸汽冒出来确认。如果放散阀门阀芯脱落,必须及时检修或寻找替代放散点,务必将塔内残余煤气置换干净。

3.4 检修前必须进行安全确认

检修前的安全确认制度是保证检修安全的必要条件,不可省略。因此必须建立和完善检修工作票制度,内容包括:明确的检修任务和检修工期、指定的检修人员,简明扼要的工艺配合方案和安全措施,执行人和许可人的签字确认,延期管理,验收确认,等等。其中,对电捕焦油器内的气体成分分析和使用可燃气体测定仪检测是对置换结果的最终确认,直接关系到检修安全,必须认真对待。

4 结语

综上所述,在对电捕焦油器进行运行与检修双向切换时,必须按章操作,注重细节,方能确保安全。切换操作的程序可参考下面步骤执行:

(1)接到停车指令后,中止电捕焦油器运行,断电,将联络装置打到接地位,验电确认;

(2)确认放散阀门是否完好;

(3)电捕焦油器退网,关闭煤气进出口阀门,关闭循环水阀门(对湿式电捕焦油器而言),打开放散阀,打开连通阀(同心圆式电捕焦油器除外),打开塔底蒸汽吹扫阀门对塔体进行吹扫,封堵盲板,打开塔体上下入孔自然通风。

(4)对塔体内部气体成分取样分析,并用便携式测漏仪检测,确认置换是否合格。

(5)办理检修工作票,签发人提出安全措施,许可人补充完善,并监督执行人操作到位,方可签字许可作业。完工后,许可人验收合格后,签字确认。若在规定期限内没有完成检修作业,须办理延期手续,许可人签字认可。

(6)检查电捕焦油器及其附属设备,发现问题及时处理,做好投用准备。

(7)封闭入孔,抽取盲板,吹扫置换电捕焦油器,含氧量合格后,关闭放散阀,打开进出口阀门,并网运行。

(8)撤销接地措施,电捕焦油器投电运行。

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