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山东胜利石油管理局河口社区煤气发生炉爆炸事故

  (一)事故概况

  2003年1月3日19时10分,胜利石油管理局河口社区西区锅炉房3号热煤气发生炉在调试运行期间发生爆炸重大事故,造成6人死亡,3人轻伤,直接经济损失43. 5万元。

  事故设备为BG3.0-3Q型煤气发生炉,是生产煤气的定型产品,夹套式反应容器,炉体水夹套内径为3000mm,外径为3400mm,炉体承压部位3656mm,夹套内介质是煤水混合物,设计压力0.3MPa,通过燃料煤在煤气发生炉炉膛内氧化,还原反应产生CO、H2等可燃气体作取暖锅炉燃料。

  煤气发生炉爆炸后,夹套内板从顶部撕开并向下翻转180’。炉体下部与锥形灰斗连接处断裂,分离成两部分。煤气发生炉进风口防爆片破裂,炉体夹套上的人孔盖打飞,煤气管至旋风分离器处上部管道上的方形人孔盖炸飞。

  (二)事故原因分析

  热煤气装置在调试试运行阶段,因故障处理不当,导致煤气发生炉夹套内壁上顶板处使用温度超温,引起煤气发生炉夹套内壁上顶板材料强度下降发生开裂,是造成这起事故的直接原因。

  17时左右,煤仓下煤不畅,煤气出口温度偏低,调试人员在装置出现异常时未果断停炉,而采取人工捅煤的方式处理,因煤层变薄,局部烧穿引起偏烧,导致内套局部直接受火焰燃烧,同时,操作人员严重违规,关闭汽包蒸汽出口阀门,导致煤气发生炉膛内燃层厚度加大。炉膛温度升高,炉膛出口温度达600C,超过最高允许温度50C以上,造成煤气发生炉夹套内壁卜顶板处材料使用温度超温,强度下降,导致发生开裂。

  煤气发生炉炉体下支座与锥形灰斗连接环焊缝焊接质量差是造成事故扩大的主要原因。经计算,正常情况下,0.3MPa的蒸汽进入炉膛后,通过爆破窗、煤气出口管路和下煤孔、出渣装置等处的泄放,压力会迅速降低,炉膛不至于发生爆炸。由于炉体下支座与锥形灰斗连接环焊缝焊接质量差,在煤气发生炉水夹套内套开裂,蒸汽进入炉膛使炉膛内压力升高的情况下,引起此处焊缝开裂,炉体爆炸分离为上、下两部分。上部分炉体在过热水迅速汽化的作用下上冲,导致在3、4层炉体周围操作的人员伤亡,是事故扩大的主要原因。

  重要原因:

  1. 实施该工程的创新公司,在热煤气工程科研、设计、施工过程中管理混乱,导致工程质量差。管道设计、煤发生炉安装的分包单位均无资质。整套系统存在多处不符合规定的缺陷:控制系统没有自动给水装置,蒸汽调节阀设计、安装不合理,储煤仓角度小造成下煤不畅,煤气站汽水管路设计不合理。

  2. 煤气发生炉炉体水夹套顶部存在汽相空间,断口部位钢材组织不连续。造成汽相空间的原因是:

  ①热煤气装置控制系统没有自动给水装置,水位报警装置设置不合理,导致运行时因缺水而使该部位存在汽相空间;

  ②煤气发生炉的设计结构在炉体水夹套内的集汽管口平面与水夹套顶板之间存在间距,导致运行时该部位存在汽相空间。由于汽相空间的存在,在炉膛出口煤气温度超温的情况下,金属不能得到有效冷却而致破裂。

  3. 社区在工程建设中管理制度不落实,施工管理混乱,致使工程质量差。

  (三)预防同类事故的措施

  1. 管理上加大执法力度,杜绝非法设计、安装,对产品制造焊接质量严格把关。

  2. 加强煤气发生炉安全附件的研究,保证及时调控,特别是要有安全可靠的温度联机控制系统。

  3. 设计煤气发生炉及其管路、煤仓等应充分论证,保证达到使用技术要求。

  4. 调试人员要有严格的岗前培训,持证上岗,果断处置。

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