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焦化苯初馏份蒸馏釜发生爆炸的原因探讨

  
评论: 更新日期:2011年06月27日

   1996年4月29日17时30分,某钢铁公司附属企业公司下属科技公司,发生一起焦化苯初馏釜爆炸事故,并引发了火灾,导致当班一操作工当场死亡。

    1 事故经过

    事故发生的当日上午,该单位生产车间布置操作工,要在下午将焦化苯初馏份蒸馏釜(内有加热器,容积约2m2)内的残渣排出,以便为下一班生产创造条件。当日下午3时多,当操作工打开釜端底放空阀门,进行排渣,过了一会后仍不见有残渣排出,随后许某即启动空压机,往釜内送压缩空气,大约在17时30分左右蒸馏釜北端盖被爆炸脱开,将在釜北端的操作工击倒,使其烧伤并当场死亡。此次爆炸事故造成工亡一人,蒸馏釜报废,直接经济损失1万余元。

    2 爆炸事故原因

    该蒸馏釜是盛装焦化苯初馏份进行蒸馏的II类加热器式受压容器。在加热过程中,不仅要防止突沸爆炸伤人,而且更要消除摩擦产生静电火花引起的爆炸。发生爆炸必须具备以下三个条件:①有达到爆炸极限的混合气体存在;②有火源;③有一定压力的空间或在密闭容器中。

    2. 1生产工艺流程及生产过程

    生产时先将焦化苯初馏份原料加入到蒸馏釜内,然后通过蒸汽加热器进行加热,蒸出二环戊二烯、二硫化碳、苯类等产品,釜底沉积一些不饱和化合物,多呈树脂状,其中的二环戊二烯是生产所需的宝贵原料,其余物质均作为残渣排出,当作燃料处理。由于当时排残渣困难,按以往惯例往釜内通入压缩空气,以加快排放釜内残渣速度,当时压缩空气,以加快排放釜内残渣速度,当时压缩空气软管理接在一根插入釜内残渣底部逸出,使釜内残渣激烈搅拌、飞溅。釜内残液主要是沸点168℃以上的芳香烃聚合物和二聚环戊二烯及苯类等可燃物,通入压缩空气后,因釜内温度较高,苯类油气在不断挥发,釜内上部空间就逐渐形成了可燃气与空气的混合气体,釜内压力在不断增大,迫使釜内充满了达到爆炸范围的气体与液体混合物。(苯在空气中体积比达到1.3%即可发生爆炸)

    附图 焦化苯初馏份蒸馏生产工艺流程

    2. 2爆炸、着火的原因分析

    本次爆炸事故的火源在排除明火和放热化学反应两个因素后,到底是激烈搅拌产生的静电积聚,还是二硫化碳或硫化铁自然以及其它什么因素所致,现分析如下。

    (1)静电火花的可能性很大。因为当时釜内压缩空气与液态残渣长时间的激烈搅拌摩擦、喷溅等都会产生静电,静电积聚到一定程度后就会放电,产生静电火花,进而导致釜内的甲级易燃易爆物苯类发生爆炸燃烧,这种事故已经在焦化厂发生过多起了。

    (2)有些工程技术人员的安全管理人员认为是自燃原因引起的,其理由是该蒸馏釜内的硫二硫化碳是极易自燃的物质(自燃点约为100℃),当时釜内温度在100℃以上,通入压缩空气和打开釜底排渣阀门后,釜内有氧,完全具备了自燃的条件。另据有关资料介绍,焦化厂化工生产过程中,因苯初馏份中含有硫化物,这些硫化物对生产设备器壁上的氧化铁和铁长期腐蚀,生成硫化铁。虽然硫化铁的自燃点极低(仅为40℃),但在正常生产设备中的硫化铁由于充满物料,不能与空气中的氧接触,故不能发生氧化自燃,只有当其在停产检修时需要将容器放空或容器中的液面下降,硫化铁露出时,与空气接触才能氧化发热而自燃,但它不是立即燃烧,而要等硫化铁表面的油或水蒸发之后才会自然,自然时虽不会出现火焰,仅呈炽热状态,但其温度很高。所以说硫化铁自燃时,如果设备内有可燃气体与蒸汽或空气形成的爆炸混合物,则可能会发生爆炸,如果有可燃气体或易燃液体,还可能引起火灾。因此认为这次爆炸燃烧事故有可能是自燃引起的。

    (3)还有一种可能是:当时压缩空气中夹带冷凝水进入釜内,水与釜内高温油渣接触后,瞬间即被气化,体积突然膨胀,造成强大压力,经气相介质传递到釜体四周,将最薄弱之处北端盖崩裂,金属碳钢在被强力接断的同时也产生火花,火花导致易燃易爆的苯类蒸气引燃爆炸、着火。

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