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由于液化石油气残液罐内气相管穿孔引起压缩机损毁事故的原因及分析

1 前言

  

在一次钢瓶倒残操作中,由于残液罐内气相管穿孔,使大量残液进入压缩机,引起压缩机冒烟着火,致使压缩机严重损毁,所幸未发生爆炸事故。

2 压缩机的使用情况及工作原理

  

发生事故的压缩机于1992年投入使用,发生事故前各部件运转正常,但过去曾多次发生气缸进液险情,所幸能及时排除。该压缩机型号为:ZG0751624,属于单级单动立式压缩机,有一个气缸,排气量为075m3min,排气温度不得高于110,压缩机与电机直联传动,属于容积型活塞式气体压缩机。其工作原理是:通过曲轴、连杆和十字接头等零件,将回转运动变为活塞在气缸内的往复运动,使工作容积作周期性变化,从而依次完成吸气、压缩、排气和膨胀四个工作循环;在压缩机的进气管上,要求安装有气液分离器,以避免将液态石油气、水分和杂质带入气缸。

3 倒残工艺流程

  

储灌站采用的是加压法回收残液,工艺流程见图1。操作步骤是:将贮罐(1)内的LPC通入要倒残液的钢瓶(4),以提高瓶内压力,再将钢瓶翻转,即可使瓶内的残液流入残液罐(3)。当残液罐内的储量较多,压力升高,以至影响钢瓶倒残液时,可启动压缩机(2),将残液罐(3)内的LPG压至贮罐(1),即可达到降低残液罐内压力,继续接收钢瓶残液的目的。

1 加压法回收残液工艺流程图

4 事故原因

  

操作工在操作过程中,检查气液分离器液位时从液位计上没有反映出液位,因此没有进行液体排放,认为气液分离器工作正常,因此按正常程序启动压缩机,压缩机运转后,操作工并没有按规程要求对压缩机运转情况进行检查,反而离开了岗位,以致压缩机严重进液仍继续运行。大量的液体液化石油气进入压缩机气缸后,由于液体的可压缩性小,压缩机活塞在不停的往复运动过程中,由于磨擦使压缩机气缸温度不断升高,最终引起压缩机冒烟着火,所幸能及时停止压缩机的运行,未造成压缩机爆炸事故,但主要零部件已严重损毁。

5 事故分析

51 残液罐的结构(见图2)

1 —液位计 2—气相接管 3—液相接管4—压力表5—安全阀 6—人孔

2 残液罐结构图

  

该残液罐为卧式二类压力容器,设计压力为16MPa,设计温度为-2050,工作介质为液化石油气。在罐体分别设有残液进出管、气相接管以及安全附件接管等,与各接管连接的阀门及安全阀、压力表、液位计等安全附件无泄漏,且在检验有效期内;由于气相接管的开口设在罐底,所以气相管需从罐底引到罐内液面以上。

52 气相管腐蚀穿孔部位

  

事故发生后,我们马上成立事故原因调查小组,初步认定为气相管穿孑L所致,为了进一步证明压缩机内液化石油气的来源,我们联系有关检验部门对该残液罐进行内外部检验,发现罐内气相管在三个不同部位存在腐蚀穿孔,详细部位见图3

3 腐蚀穿孔部位图

53 残液罐的检验情况

  

按照《压力容器安全技术监察规程》内外部检验是指在用压力容器停机时的检验,安全状况等级为12级的,每六年至少一次;安全状况等级为3级的,每3年至少一次。该残液罐安全状况为3级,所以每3年至少进行一次内外部检验,从历次检验报告显示该残液罐均按规定的时间要求进行定期检验,检验项目与《在用压力容器检验规程》规定的相符,重点检查部位为:

①简体与封头的连接;

②方型孔、人孔、检查孔及其补强;

③角接;

④搭接;

⑤布置不合理的焊缝;

⑥封头(端盖)

⑦支座或支承;

⑧法兰;

⑨排污口。

  从以上重点检查部位可以看出,残液罐内气相管并非重点检查部位,从历次检验报告中也未发现对该管的检查情况,因此该管的安全使用状况被忽视。

54 设备运行情况

  

根据事后我们进行的调查,气液分离器液位出现异常情况已出现了很长一段时间,操作人员认为是温差所致,只单一地对液体进行排放,未对有关设备进行检查,也未向有关部门反映,致使气相管穿孔后未能及时发现。

6 事故结论及综述

  

综上所述,由于残液中H2S、水分含量较高,气相接管长期处在这种腐蚀介质之中,容易造成腐蚀;另外残液罐内气相管的使用状况受到忽视,在定期检验过程中未列入重点检验部位,使腐蚀部位未能及时发现。

  对于液化石油气汽车槽车罐体或部分液化石油气贮罐、残液罐,气相接管开口设在罐体底部时,罐内气相接管应作为开罐检验重点部位,虽然单从罐体本身安全性能来讲,接管的安全性能并不会对罐体的安全使用造成影响,但会引起其它相关设备的使用安全,因此检验过程中应与罐体其它受压部件同等对待,一样应作为重点部位来检查。另外,加强对操作工的安全教育,提高安全意识,严格按有关操作规定进行操作,也是保证储罐区安全运行的基础。

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