大型空分设备主冷防爆

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1、大型空分设备主冷防爆20世纪70年代末至80年代初，据不完全统计，国内大中型空分设备爆炸30余台次，小型空分爆炸100余台次。鞍钢、包钢、武钢、兰化等单位均发生过多次事故，1986年7月27日，北京燕山石化3200m3／h空分设备大爆炸比较典型。1987年2月12日，安阳钢铁公司6000m3／h空分主冷也发生局部爆炸。进入20世纪90年代中期后，似乎又到了一个主冷爆炸的高发期，国内外连续几台大型空分主冷爆炸，损失惨重。1996年3月2日，江西新余钢铁厂6000m3／h空分主冷爆炸，空分塔报废。199大型空分设备主冷防爆20世纪7

2、0年代末至80年代初，据不完全统计，国内大中型空分设备爆炸30余台次，小型空分爆炸100余台次。鞍钢、包钢、武钢、兰化等单位均发生过多次事故，1986年7月27日，北京燕山石化3200m3／h空分设备大爆炸比较典型。1987年2月12日，安阳钢铁公司6000m3／h空分主冷也发生局部爆炸。进入20世纪90年代中期后，似乎又到了一个主冷爆炸的高发期，国内外连续几台大型空分主冷爆炸，损失惨重。1996年3月2日，江西新余钢铁厂6000m3／h空分主冷爆炸，空分塔报废。1997年5月16日，辽宁抚顺乙烯化工公司6000m3／h空分主冷

3、爆炸，空分塔毁损，死亡4人。Sh   尤其是1997年12月25日圣诞之夜，马来西亚宾特鲁壳牌石油公司80000m3／h空分主冷爆炸，空分设备全毁，伤12人，损失惨重，世界震惊。该设备为法国液化空气公司制造，分子筛吸附，降膜式主冷，外压缩流程。事故的直接诱因是印度尼西亚森林大火，环境严重污染，分子筛前端净化已无能为力，大量碳氢化合物、二氧化碳、氧化亚氮等可燃组分和堵塞组分穿透分子筛吸附器进入空分没备，未及时采取停机措施。当时膨胀机存在故障，未排液体。降膜式主冷液氧循环倍率设计偏小，易“干蒸发”。大量二氧化碳、氧化亚氮堵塞膜式主冷

4、氧通道，形成“死端沸腾”；大量碳氢化合物浓缩、析出、积聚，与液氧形成爆炸性混合物后引爆。之后，再引起铝材与液氧混合物的威力更大的“二次燃爆”，从而造成严重后果。V~    这次事故后，有四个问题引起了空分行业的关注：①降膜式主冷的安全性受到质疑；②氧化亚氮在主冷浓缩析出，堵塞氧通道，容易引起碳氢化合物的“干蒸发”与“死端沸腾”，造成主冷爆炸；③浸入液氧中的铝材“二次燃爆”(这是法国液化空气公司与美国气体化工产品公司的观点，德国林德公司不赞同)；④严格空分操作与管理。+OSVcE   由以上论述可知，大型空分主冷防爆，是空分设备安

5、全的关键与要害，是第一要务。AO4g2 主冷防爆机理!z2. 1 燃爆三要素分析&s©空分之家 -- 这是空分操作与管理人员的交流园地。　　r

6、hn=]   (1)可燃组分与堵塞组分Qd#m   可燃组分主要是乙炔等碳氢化合物.乙炔最危险，乙炔在液氧中的溶解度很低(5．6×10-6)，很容易以固态析出并引爆。"XpT   堵塞组分主要是二氧化碳、水分和氧化亚氮等，它们本身虽不可燃，但结晶析出后易堵塞主冷通道，造成主冷“干蒸发”和“死端沸腾”，进而造成乙炔等碳氢化合物可燃组分浓缩、积聚、析出，引发主冷燃爆事故。尤其是氧

7、化亚氮的危害，日渐引起关注。    (2)主冷内的大量液氧，是强氧化剂。"VL   (3)引爆源有多种因素构成：①爆炸性杂质固体微粒的机械撞击引爆，如液氧中析出的固态乙炔微粒互相摩擦、与器壁摩擦、受液氧冲击等；②静电放电引爆，液氧中含有的微量冰粒、固态二氧化碳会产生静电荷，二氧化碳含量提高到 (200~300)×10-6时，产生静电压可达3000V；③化学敏感性特强的物质(如臭氧和氮的氧化物等)引爆；④气流冲击、压力冲击、气蚀现象引起的压力脉冲，造成局部压力升高而温度升高引爆。 2. 2 主冷防爆原则 ^   清除和防止乙炔等碳

8、氢化合物可燃组分和二氧化碳、水分、氧化亚氮等堵塞组分的积聚，消除激发能源即多种引爆因素，是主冷防爆的原则。JUO3 主冷防爆措施ieU   总结以往事故教训。结合近期国内外研究成果，参考与德国林德公司、美国气体化工产品公司、液空(杭州)公司、俄罗斯深冷机械公司关于引进武钢60000m3／h空分技术谈判与交流资料，特对大型空分主冷防爆提出如下简要措施%/cL3．1 氧站总图位置和空分设备周边环境的安全~tTJ   氧站应在工厂的常年上风向，距乙炔发生站300米以上，远离有害气体源。加强原料空气质量监控，一旦污染严重要采取措施。c`

9、   空气质量标准见表1，其中只列人了几种敏感和主要的杂质。 表1 空气中部分有害杂质允许的最大含量(×10-6) 标准 杂质欧洲气体协会EIGA分子筛净化林德法液空APCI前苏联／(mgC／m3)中国GBW=S$<乙炔C2H20.3一般1分子筛100.510.