液氯工序安全生产改进措施

刘红民，靳朋帅

（河南神马氯碱发展有限责任公司，河南平顶山 467001）

1 事故经过

液氯压缩工序3号纳西姆机组（C 机）10 000 V高压电机接线盒内突然发生爆炸，电机接线盒外壳被爆炸力推到墙上，3号纳西姆机组（C 机）停止运行，并因此冲击到电网，造成生产线共38台电机晃电跳停，其中包括事故氯吸收装置正在运行的风机B 跳停，事故塔T101碱液循环泵跳停，造成大量氯气从30万t/a 事故氯风机处泄漏，少量氯气从氯氢处理3号透平机防喘振阀处泄漏，随后导致生产线全部紧急停车。

2 事故原因分析

经电器人员检查确认，3号纳西姆机组（C机）10 000 V 高压电机接线盒内在安装前进入电解质，因接线盒密封较严，电机长时间运行导致环境温度较高，电机接线盒内电解质高温电离，发生相间短路。3号纳西姆机组（C）跳停后，因不能及时关闭3号机组进出口阀门，而2号机仍在运行，2号机泵后高压氯气（0.7 MPa）经泵后氯气分配台进入3号纳西姆机组止回阀（事后发现该机组止回阀已失效）到3号机，然后进入泵前原氯分配台。高压氯气一路逆向进入氯氢处理的氯气分配台内。由于10万t/a氯氢处理3号透平机2级冷却器在7月14日发现泄漏，已经进行倒机。当3号透平机已停机，二级冷却器已拆除，但按备用机组的泵后防喘振阀在机组停车备用期间处于开启状态的规定，3号透平机防喘振阀在停机时没有关闭。另外，氯氢处理氯气分配台设定压力为120～170 kPa，如果超过190 kPa，泵后总管泄压阀会自动打开，将高压氯气泄放到事故氯吸收装置，当时，一方面由于液氯压缩高压氯气经过3号机倒流回氯氢处理原氯分配台；另一方面当时电解尚未停车，电解产生的氯气源源不断地送往泵后氯气分配台。两方面使氯气分配台压力上升超过设定值，分配台氯气自动泄压阀立即动作，将高压氯气往30万t/a事故氯装置进行吸收。同时，电网受3号纳西姆机组停机的冲击，事故氯风机B 和T101循环碱泵均晃电跳停。高压氯气一方面从30万t/a事故氯风机处溢出，另有少量氯气从10万t/a 氯氢处理3号透平机防喘振阀处跑到厂房内，氯气泵后压力持续高压导致连锁启动，使整条生产线停车。氯气泄漏流程见图1。

图1 氯气泄漏流程图

在此期间，经液氯压缩人员迅速启动备用碱泵和风机，氯气才停止泄漏。

3 改进措施

上述情况发生后，生产岗位迅速查清事故原因并采取如下改进措施。

（1）严格设备及其附件的管理，定期对纳西姆机组的安全阀、止回阀检查效验，保证设备完好；氯氢处理各台防喘振阀在正常备用时保持开启状态，如遇特殊情况，将防喘振阀关闭；编制应急措施，定期进行预案演练，保证事故发生时在最短的时间内遏制事故的蔓延。

（2）因平时发现事故塔T101吸收效果不好，遂利用停车对其进行检查，发现塔内液体分布器进料主管端头处焊缝开裂，大部分碱液从进料主管端头处流出，影响碱液对氯气的吸收。为不影响开车，在争得设备厂家的同意后，组织人员进入该塔，对液体分布器主管断头开裂焊缝进行补焊。

（3）在检修事故塔T101时发现，原设计T101、T102虽然并联使用，但2塔出口与T103连接，在检修2塔之一时，必须全部停用，影响另一事故塔对废氯的吸收，遂在2012年大修期间在事故塔T101、T102的出口各加装了1个蝶阀，正常运行时2塔出口蝶阀全开，一塔故障时又能保证在其检修时另一塔能正常吸收氯气。

（4）受电网冲击后的关键设备晃电跳停影响安全、环保。公司在事后分别对以上关键设备如事故氯系统的碱泵电机、风机等加装晃电保护器，避免这些设备受电网影响即跳停的发生。

（5）事故发生前，事故氯岗位共有2台风机A、B、C，C 风机为变频，原设计常开为A、C 或B、C，因某些问题一直未能投入使用，平时风机A、B 运行1台就能满足正常生产要求，因此，事故前正开B 风机。发生此事故后，为保证风机正常运行，不会出现抽离力不足，组织相关人员进行了如下实验。

实验一：在风机A 正常运行的情况下，投入风机C；实验操作步骤：

a.事故风机A 正常运转，塔前负压PIC-105（-3.0 kPa），补气阀PIC-105全关；

b.打开风机C 出口阀门，启动风机C，风机变频MIC-C101C MV：0%，风机变频PV：-19 kPa；

c.缓慢打开风机进口，电机倒转，塔前负压PIC-105降至-0.24 kPa，风机变频PV：-19 kPa；

d.停止风机C，关闭进出口，恢复风机A 单台运转。

结论：塔前负压PIC-105与风机变频PV 值互为连锁，显示的压力值应一致。

由上判断，风机变频PV 值显示不准，显示值低于设定值（-3.0 kPa），造成风机零负荷；联系仪表维修。

实验二：在风机C 正常运行的情况下，投入风机A；实验操作步骤：

a.事故风机C 正常运转，塔前负压PIC-105（-3.0 kPa），补气阀PIC-105全关，风机变频MICC101C MV：81%；

b.打开风机A 出口阀门，启动风机A，缓慢打开风机A 进口阀门，塔前负压PIC-105（-3.0 kPa）很稳定，风机变频MIC-C101C 缓慢下降；

c.随着风机A 进口缓慢开至30%时，风机变频MIC-C101C 缓慢降至0；当风机A 进口继续开大，风机C 电机开始倒转，塔前负压PIC-105（-0.20 kPa）且很不稳定；d.停止风机A，关闭进出口，恢复风机C 单台运转。

结论：由上可以看出，随着风机A 进口开大，风机C 变频负荷降低，当风机A 单台抽力达到-3.0 kPa 时，风机C 变频负荷降低至0。这时，由于风机C 进口为负压，造成风机A 排出的气流顺着风机C 的出口倒流至进口，使风机C 叶轮开始反转，形成气流循环，造成塔前无负压。

实验三：在风机C 正常运行的情况下，投入风机A，补气阀全开。实验操作步骤：

a.事故风机C 正常运转，塔前负压PIC-105（-3.0 kPa），补气阀PIC-105全开，风机变频MICC101C MV：78%；

b.打开风机A 出口阀门，启动风机A，缓慢打开风机A 进口阀门，塔前负压PIC-105（-3.0 kPa）很稳定，风机变频MIC-C101C 缓慢下降；

c.当风机A 进口缓慢开至100%时，风机变频MIC-C101C 缓慢降至66%；当塔前负压PIC-105（-3.0±0.3 kPa），有轻微波动。

结论：在补气阀打开的情况下，2台风机可同时运行，且塔前压力能够在范围内波动。

风机A、C 能正常运行后，对风机B、C 进行同样上述实验，结论一致。

4 结论

经过采取以上的措施，一方面员工安全意识大大增强；一方面提高了突发事件的应急处置能力。生产系统自2012年运行至今，系统运行安全、平稳，再没发生过跑氯事故。