劉紅民,靳朋帥
(河南神馬氯堿發(fā)展有限責任公司,河南平頂山 467001)
液氯壓縮工序3號納西姆機組(C 機)10 000 V高壓電機接線盒內突然發(fā)生爆炸,電機接線盒外殼被爆炸力推到墻上,3號納西姆機組(C 機)停止運行,并因此沖擊到電網(wǎng),造成生產(chǎn)線共38臺電機晃電跳停,其中包括事故氯吸收裝置正在運行的風機B 跳停,事故塔T101堿液循環(huán)泵跳停,造成大量氯氣從30萬t/a 事故氯風機處泄漏,少量氯氣從氯氫處理3號透平機防喘振閥處泄漏,隨后導致生產(chǎn)線全部緊急停車。
經(jīng)電器人員檢查確認,3號納西姆機組(C機)10 000 V 高壓電機接線盒內在安裝前進入電解質,因接線盒密封較嚴,電機長時間運行導致環(huán)境溫度較高,電機接線盒內電解質高溫電離,發(fā)生相間短路。3號納西姆機組(C)跳停后,因不能及時關閉3號機組進出口閥門,而2號機仍在運行,2號機泵后高壓氯氣(0.7 MPa)經(jīng)泵后氯氣分配臺進入3號納西姆機組止回閥(事后發(fā)現(xiàn)該機組止回閥已失效)到3號機,然后進入泵前原氯分配臺。高壓氯氣一路逆向進入氯氫處理的氯氣分配臺內。由于10萬t/a氯氫處理3號透平機2級冷卻器在7月14日發(fā)現(xiàn)泄漏,已經(jīng)進行倒機。當3號透平機已停機,二級冷卻器已拆除,但按備用機組的泵后防喘振閥在機組停車備用期間處于開啟狀態(tài)的規(guī)定,3號透平機防喘振閥在停機時沒有關閉。另外,氯氫處理氯氣分配臺設定壓力為120~170 kPa,如果超過190 kPa,泵后總管泄壓閥會自動打開,將高壓氯氣泄放到事故氯吸收裝置,當時,一方面由于液氯壓縮高壓氯氣經(jīng)過3號機倒流回氯氫處理原氯分配臺;另一方面當時電解尚未停車,電解產(chǎn)生的氯氣源源不斷地送往泵后氯氣分配臺。兩方面使氯氣分配臺壓力上升超過設定值,分配臺氯氣自動泄壓閥立即動作,將高壓氯氣往30萬t/a事故氯裝置進行吸收。同時,電網(wǎng)受3號納西姆機組停機的沖擊,事故氯風機B 和T101循環(huán)堿泵均晃電跳停。高壓氯氣一方面從30萬t/a事故氯風機處溢出,另有少量氯氣從10萬t/a 氯氫處理3號透平機防喘振閥處跑到廠房內,氯氣泵后壓力持續(xù)高壓導致連鎖啟動,使整條生產(chǎn)線停車。氯氣泄漏流程見圖1。
圖1 氯氣泄漏流程圖
在此期間,經(jīng)液氯壓縮人員迅速啟動備用堿泵和風機,氯氣才停止泄漏。
上述情況發(fā)生后,生產(chǎn)崗位迅速查清事故原因并采取如下改進措施。
(1)嚴格設備及其附件的管理,定期對納西姆機組的安全閥、止回閥檢查效驗,保證設備完好;氯氫處理各臺防喘振閥在正常備用時保持開啟狀態(tài),如遇特殊情況,將防喘振閥關閉;編制應急措施,定期進行預案演練,保證事故發(fā)生時在最短的時間內遏制事故的蔓延。
(2)因平時發(fā)現(xiàn)事故塔T101吸收效果不好,遂利用停車對其進行檢查,發(fā)現(xiàn)塔內液體分布器進料主管端頭處焊縫開裂,大部分堿液從進料主管端頭處流出,影響堿液對氯氣的吸收。為不影響開車,在爭得設備廠家的同意后,組織人員進入該塔,對液體分布器主管斷頭開裂焊縫進行補焊。
(3)在檢修事故塔T101時發(fā)現(xiàn),原設計T101、T102雖然并聯(lián)使用,但2塔出口與T103連接,在檢修2塔之一時,必須全部停用,影響另一事故塔對廢氯的吸收,遂在2012年大修期間在事故塔T101、T102的出口各加裝了1個蝶閥,正常運行時2塔出口蝶閥全開,一塔故障時又能保證在其檢修時另一塔能正常吸收氯氣。
(4)受電網(wǎng)沖擊后的關鍵設備晃電跳停影響安全、環(huán)保。公司在事后分別對以上關鍵設備如事故氯系統(tǒng)的堿泵電機、風機等加裝晃電保護器,避免這些設備受電網(wǎng)影響即跳停的發(fā)生。
(5)事故發(fā)生前,事故氯崗位共有2臺風機A、B、C,C 風機為變頻,原設計常開為A、C 或B、C,因某些問題一直未能投入使用,平時風機A、B 運行1臺就能滿足正常生產(chǎn)要求,因此,事故前正開B 風機。發(fā)生此事故后,為保證風機正常運行,不會出現(xiàn)抽離力不足,組織相關人員進行了如下實驗。
實驗一:在風機A 正常運行的情況下,投入風機C;實驗操作步驟:
a.事故風機A 正常運轉,塔前負壓PIC-105(-3.0 kPa),補氣閥PIC-105全關;
b.打開風機C 出口閥門,啟動風機C,風機變頻MIC-C101C MV:0%,風機變頻PV:-19 kPa;
c.緩慢打開風機進口,電機倒轉,塔前負壓PIC-105降至-0.24 kPa,風機變頻PV:-19 kPa;
d.停止風機C,關閉進出口,恢復風機A 單臺運轉。
結論:塔前負壓PIC-105與風機變頻PV 值互為連鎖,顯示的壓力值應一致。
由上判斷,風機變頻PV 值顯示不準,顯示值低于設定值(-3.0 kPa),造成風機零負荷;聯(lián)系儀表維修。
實驗二:在風機C 正常運行的情況下,投入風機A;實驗操作步驟:
a.事故風機C 正常運轉,塔前負壓PIC-105(-3.0 kPa),補氣閥PIC-105全關,風機變頻MICC101C MV:81%;
b.打開風機A 出口閥門,啟動風機A,緩慢打開風機A 進口閥門,塔前負壓PIC-105(-3.0 kPa)很穩(wěn)定,風機變頻MIC-C101C 緩慢下降;
c.隨著風機A 進口緩慢開至30%時,風機變頻MIC-C101C 緩慢降至0;當風機A 進口繼續(xù)開大,風機C 電機開始倒轉,塔前負壓PIC-105(-0.20 kPa)且很不穩(wěn)定;d.停止風機A,關閉進出口,恢復風機C 單臺運轉。
結論:由上可以看出,隨著風機A 進口開大,風機C 變頻負荷降低,當風機A 單臺抽力達到-3.0 kPa 時,風機C 變頻負荷降低至0。這時,由于風機C 進口為負壓,造成風機A 排出的氣流順著風機C 的出口倒流至進口,使風機C 葉輪開始反轉,形成氣流循環(huán),造成塔前無負壓。
實驗三:在風機C 正常運行的情況下,投入風機A,補氣閥全開。實驗操作步驟:
a.事故風機C 正常運轉,塔前負壓PIC-105(-3.0 kPa),補氣閥PIC-105全開,風機變頻MICC101C MV:78%;
b.打開風機A 出口閥門,啟動風機A,緩慢打開風機A 進口閥門,塔前負壓PIC-105(-3.0 kPa)很穩(wěn)定,風機變頻MIC-C101C 緩慢下降;
c.當風機A 進口緩慢開至100%時,風機變頻MIC-C101C 緩慢降至66%;當塔前負壓PIC-105(-3.0±0.3 kPa),有輕微波動。
結論:在補氣閥打開的情況下,2臺風機可同時運行,且塔前壓力能夠在范圍內波動。
風機A、C 能正常運行后,對風機B、C 進行同樣上述實驗,結論一致。
經(jīng)過采取以上的措施,一方面員工安全意識大大增強;一方面提高了突發(fā)事件的應急處置能力。生產(chǎn)系統(tǒng)自2012年運行至今,系統(tǒng)運行安全、平穩(wěn),再沒發(fā)生過跑氯事故。