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案例回顾 | 一起被及时发现的氧气压缩机燃爆事故

  一、事故经过

  2010年5月27日中午11:45分左右,操作工正在机房现场做记录,刚走到9号氧压机附近时,看到该氧气压缩机(公司编号14号氧压机,下称14号氧压机)二级密封函冒烟,随即喷出火花,操作工立即停机,同时关闭进出口阀门。此时中控室操作人员发现中压氧气管路压力异常,14号氧压机着火,就将2台中压氧压机全部停掉,由于操作人员处置妥当,减少了事故的损失。据操作人员讲述,当时三级排气压力是7MPa 左右。

一起被及时发现的氧气压缩机燃爆事故

  二、事故原因

  通过现场调查,二级气缸内壁燃烧比较严重,活塞头上部压紧螺母烧损,皮碗间隔圈都有不同程度的烧损,多个皮碗烧损,但还有部分残留,并没有全部烧掉。活塞杆上部烧了一个坑,密封函填料也没有全部烧毁,还有部分残留,二级排气阀门和阀门压盖都全部烧掉,二级进气阀门烧坏。氧压机回气管上的膨胀节烧穿。

  从各零件的燃烧痕迹来分析,最初着火点应该是二级气缸二级排气阀门烧毁造成二级排气燃烧后,随着气流将二级的排气阀门和阀门压盖全部烧掉。由于燃烧温度很高,活塞头烧损,氧气泄漏下冲,烧掉活塞杆和密封函,再跑到回气管路将回气管的膨胀节烧穿(膨胀节的管壁比较薄)。

  通过询问现场检修人员和查阅设备检修记录,14号氧压机二级皮碗检修的时间是2010年5月4日,至燃烧时已经运行了23天,实际的运行时间为165小时。2010年5月10日检查过二级的进排气阀门,更换了进气阀片,检修后至燃烧时实际的运行时间为125小时,询问检修人员, 排除零部件脱脂不干净的可能性。符合正常的检修程序,因此,其对检修工程详细的介绍了一遍。

  分析造成氧压机可能燃烧的原因:是铁锈类的机械杂质进入气缸,与气缸壁摩擦引起的。机械杂质的来源有如下几条渠道:

  1)该机进口没有设置过滤器,气源来自中压氧压机,有可能是管道内的铁锈,由氧气流带入二 级气缸内,撞击摩擦造成二级气缸燃烧。

  2)查看仓库内的氧压机阀座、升高限制器、阀片等氧压机备件,发现有的备件圆周加工口上存在有飞边(毛刺)的情况。公司原先也没有特别注意这一类情况,因此,有可能是阀门或者其他新安装的配件飞边没有去除,经过长时间的运行,飞边脱落掉到二级气缸内,撞击摩擦引起二级气缸燃烧。

  3)使用中曾发现二级进气阀弹簧经长时间使用,发现过断裂,也有可能是弹簧的部分断件掉到 气缸内,撞击产生火花,造成二级气缸燃烧事故。

  4)该机的回气管与平衡腔相通,平衡腔内的铁锈跑到气缸内,碰撞摩擦发生二级气缸燃烧。因为14号氧压机不经常开,而12号和13号氧压机开机的时间长,由于回气管路是连在一起的(回气的气流还是比较大),当11号和12号氧压机开机的时候,回气的气流就将管道内的铁锈等吹过来,由于在14号氧压机的边上就是一个向上的弯头,铁锈必将积存在这个位置,由于操作人员都习惯不关氧压机的回气阀门,在14号氧压机停机的阶段,管道内的铁锈就有可能被其他两台氧压机的回气气流吹到14号氧压机平衡腔或者气缸内部,氧气皮碗经过一段时间的运行后磨 损,在皮碗与气缸壁间就会有间隙,因此,有可能使铁锈跑到气缸上部。

  综上分析,机械杂质在氧气流冲击摩擦下,可产生高达3000伏的静电,杂质间放电产生的高温引起的燃烧是事故发生的原因。

  三、预防措施

  对该设备前的管道系统全部拆除进行彻底的吹扫,并在氧压机进口增设不锈钢外壳和内置20 目铜丝网的过滤器,以保证管道中的机械杂质不会跑到氧压机内而发生事故。

  通过事故分析,对制造厂发来的新备件要逐个检查,设备维保人员对新装的配件都必须彻底的去除飞边(毛刺)后,才能装上机器。

  加强对设备的维护保养,定期检查氧压机进排气阀门并做好记录,发现阀门弹簧变形应及时 更换。

  对氧压机的平衡腔进行彻底清洗,清除腔内残留的铸件铁砂和铁锈。

  将设备的回气管改成不锈钢管,并修改操作规程,明确操作人员在该机停车时应将回气管道 阀门必须关好。

  将公司同类型氧压机的进口阀门全部从氧压机上部改至地面,方便员工的操作。老进口阀门都在氧压机的上部,发生异常事件时,员工关闭阀门不方便。另外阀门在设备的正上方,人员在 应急处置事故时,容易发生伤害事故。

  同类型的每台氧压机出口加装止回阀,防止出口管道系统的氧气倒回到设备内。

  在氧气进口总管上设置紧急切断阀,保证发生事故时能迅速的切断气源,该按钮与原先安装 的设备停机的紧急切断阀安装在同一按钮中,按下一个按钮同时切断设备电源和气源。

  编制针对性的事故应急预案,从本次的事故应急措施来看,操作工经验丰富,处理还是比较妥当。为了规范处理此类事故的程序,需要编制事故应急处理预案,并组织相关人员进行演练, 使新员工在发生类似问题时能迅速、准确的操作,减少事故的损失。

  四、结束语

  氧压机是氧气充装的关键设备,由于高压氧具有的特性,决定氧气生产中容易发生事故,虽然我们对氧压机的改造十分重视,已采取了很多有效的措施,如多级压缩,不锈钢进气管等,但改造中还存在不完善的地方。通过此次事故教训,使得公司对该型号氧压机的改造、运行有了进一步的认识。通过事故整改,也进一步提高了氧压机的运行安全。


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