第三常減壓裝置氨精制塔C-9事故
一、事故經過:
2010年10月2日4:50,三常氨精制塔C-9塔底壓力(1.22MPa)及塔頂壓力(1.12MPa)開始緩慢上升,塔頂氣相流量由450Nm3/h上升,5:14,頂壓升至1.22MPa,開始回落,底部壓力繼續上升, 5:12分,塔底壓力上升至1.45MPa,此時參數尚處于正常操作范圍內(1.0~1.45MPa),但塔頂物料流量劇烈上升到1820Nm3/h,持續1分鐘后急劇下降,后維持在845Nm3/h。崗位人員發現塔頂壓力穩定后塔底壓力仍在上升,結合前一段時間C-9底部壓力出現過三次假指示,操作員懷疑儀表指示再次出現問題,立即佩戴空氣呼器到現場查找原因。5:23,當走至氨精制塔C-9進料泵P-37處時,塔中上部冷凝器下1米處突然爆裂,在高速噴出的介質反作用力下,該塔發生倒塌。
操作員迅速跑回主控室匯報班長,車間及時啟動應急處理程序,匯報廠調度及車間值班,同時通知周邊裝置注意安全防護,值班的車間主任及時到現場指揮事故處理,將氨精制塔C-9系統的進料、液氨出裝置、塔底重沸器蒸汽以及放火炬隔斷閥門全部關閉, 氨精制塔C-9徹底切出系統。同時將設備周邊所有水炮打開進行掩護,現場所有污水改進含油污水系統,通知下游二凈化注意來水性質變化,聯系氣防站現場待命。6:30現場處理到安全狀態。
二、事故原因分析:
三常氨精制C-9事故的發生系塔中部冷凝器堵塞,底部氣體排放不暢超壓引起,有操作上的原因和設備上的因素,具體分析如下。
1、工藝操作方面
氨精制系統采用金陵石化設計院專利技術,氨精制塔C-9設計塔頂溫度45℃,壓力1.45MPa(設備最高承受壓力1.8MPa),塔底溫度145~161℃。
氨精制塔C-9系統最近一次打開檢修時間為2010年2月,在現場實際撕裂的地方可以發現,黑褐色雜質及淤泥較多,氨中所含有的微量硫化氫也易于在水冷器的低溫處結鹽,兩方面原因造成水冷器管束存在著一定堵塞現象,但由于前期處理負荷較低,可以滿足C-9運行條件,暫未造成塔底部憋壓的發生。但自9月29日重油含硫污水開始改進5000立大罐,該部分水改入后,原料水溶解的硫化氫從14.9g/l提高到了16.83g/l,溶解的氨從4500mg/l提高到了9037mg/l,氨精制塔C-9氨負荷逐漸升高,硫氫化銨在水冷器處結晶增加, 5:14,塔頂氣量大幅度上升至1820Nm3/h,氣相中攜帶填料中的部分雜質沖到水冷器管束內,加劇了管束的堵塞,直接造成塔底壓力急劇上升到2.46Mpa,進而引發了塔體的撕裂,塔整體受力不均衡,將裙座處折斷。
崗位操作員在發現氨精制塔C-9底部壓力上升并且與塔頂壓力出現較大偏差后,首先是根據經驗懷疑塔底壓力指示存在問題,第一時間去現場查看壓力表實際指示,準備停止氨精制塔C-9進料,并沒有及時做出降低蒸汽的調整措施,反映出崗位操作員對操作參數異常變化不夠敏感,沒有采取最有效的操作調整方法,說明崗位人員的基本功訓練不夠扎實。
2、設備腐蝕方面
該塔2004年10月份投用,投用后塔頂內置冷卻器腐蝕泄漏比較頻繁,自2004年10月份投用至2010年2月,共檢修更換7臺次內冷器, 2010年2月更換為鈦復合管內冷器,基本解決了內冷器腐蝕泄漏問題。由于該內冷器的檢修堵漏必須拆到地面上進行,因此利用每次檢修內冷器的機會都對內冷器下部筒體和人孔內部進行檢查,檢查發現筒體腐蝕并不嚴重。在2008年11月內置冷卻器再次泄漏檢修檢查時,發現內冷器下部人孔底部焊道有明顯坑蝕,從人孔底部向下塔壁上有20厘米的沖蝕溝槽,對腐蝕部位消氫處理后進行了打磨補焊處理。2009年6月由合肥通用機械研究院對該塔進行了壓力容器全面檢驗,塔壁測厚最小值13.5mm(設計壁厚14mm),安全評定等級為1級。2010年2月更換為鈦復合管內冷器時,對下部筒體和人孔檢查也沒有大的腐蝕問題。從本次超壓器壁開裂點情況看,該處又沖蝕出了溝槽,說明最近一段時間該部位的腐蝕有加劇的趨勢,腐蝕受損處局部壓力的增加導致破裂,觸發了事故。
三、防范措施
1、 加大操作人員技術練兵力度,加強基本功訓練,提高崗位操作人員發現、分析、判斷和處理問題的能力,建立詳盡事故預案,杜絕事故的發生。
2、 加強對工藝指標的檢查和考核力度,加大技術攻關力度,解決裝置存在的事故隱患
3、 加強對原料水質的分析,跟蹤水質變化,及時調整工藝操作。
4、 加強風險辨識,對該設備該部位進行定期檢測。提高對工藝介質的分析頻次,將設備腐蝕率控制到一個較低的水平。
5、 對該系統進行技術改造,使氨精制塔中硫化氫達到設計要求,并在塔底重沸器蒸汽設置聯鎖閥,消除事故隱患。
6、 在氨精制系統工藝改造完成之前,對氨精制塔C-9每月進行一次蒸汽吹掃,消除危險。
7、 舉一反三,對我廠同類裝置(重油加氫)進行檢查,采用同樣的防范措施。
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