避免設(shè)備底部泄漏事故
轉(zhuǎn)載:
2019年6月26日,某生物科技公司的生產(chǎn)車間發(fā)生了一起燃爆事故,造成7人死亡和4人受傷,直接經(jīng)濟損失2000多萬元。
發(fā)生事故的設(shè)備是一個溶媒提取罐。當(dāng)時,工廠利用乙醇提取工藝生產(chǎn)棗子酊。乙醇是易燃液體,閃點是12℃,爆炸下限3.3%,爆炸上限19%。
操作人員將乙醇和紅棗在提取罐內(nèi)混合。操作人員對提取罐抽真空,利用負(fù)壓從塑料桶中把乙醇吸到罐內(nèi)。然后,用蒸汽加熱至75℃以提取棗子酊。
在提取罐上部有一個破真空閥門,在乙醇真空上料時這個閥門是關(guān)閉狀態(tài);在加熱提取操作時,操作人員會打開這個閥門或者打開冷凝器接收罐上的閥門,以便提取罐處于常壓狀態(tài)。
在2019年6月26日19時45分左右,車間的提取工段開始交接班。交接班時有工人發(fā)現(xiàn)該提取罐底部有泄漏,幾名工人隨即上前封堵。
在封堵過程中,19時53分鐘左右(也就是發(fā)生泄漏約8分鐘后),由于提取罐的破真空閥和冷凝器接收罐上的閥門都沒有打開,罐內(nèi)物料在加熱的情況下,壓力不斷升高,罐內(nèi)物料從罐底部泄漏,隨后將提取罐底部的快開式卸料口上的放料蓋沖開,罐內(nèi)約1000千克乙醇和240千克紅棗從罐底泄漏出來。
泄漏的乙醇產(chǎn)生的蒸氣和空氣混合,形成了爆炸性混合物,遇到點火源被引燃;隨后引燃了存放在附近的1200千克桶裝乙醇和存放的其它提取液,火勢擴大蔓延,造成7人死亡和4人受傷的嚴(yán)重后果。
事故教訓(xùn)
造成這起事故的原因有很多,譬如:
(1)設(shè)備使用的變更。
事故中的這臺設(shè)備原設(shè)計是用于水提取,但在實際生產(chǎn)中卻用作乙醇提取,涉及設(shè)備使用的變更問題。
設(shè)備設(shè)計從下部出料,出料口采用快開設(shè)計,對于易燃液體的工藝而言,顯然會增加危害。
(2)操作失誤。
在加熱提取操作時,操作人員沒有打開放空閥,也沒有打開冷凝器接收罐上的閥門,導(dǎo)致加熱期間提取釜內(nèi)壓力升高。
這是操作上的失誤,但不能完全責(zé)備操作人員,操作失誤總是會發(fā)生,應(yīng)該從工程上采取措施來解決這類問題,而不是完全依賴操作人員。
(3)應(yīng)急操作和應(yīng)急反應(yīng)。
在這起事故中,操作人員的注意力都放在堵漏上,沒有及時采取泄壓措施,說明他們?nèi)鄙賾?yīng)對這種事故情景的正確方法和預(yù)案,缺乏必要的培訓(xùn)。
(4)車間存放了太多易燃物。
這次事故引燃了存放在提取罐附近的1200千克桶裝乙醇和其它提取液,火勢擴大和蔓延。在生產(chǎn)區(qū)域應(yīng)盡可能減少危險物料的貯存量。
這篇短文的標(biāo)題是防止設(shè)備底部泄漏事故,是想突出強調(diào)一點,對于涉及易燃溶劑的工藝設(shè)備,要特別防范易燃液體從底部泄漏。原因有兩個方面:
首先底部相對容易發(fā)生泄漏,在設(shè)備底部處承受的壓力往往是最高的;
其次,在設(shè)備底部的泄漏,往往意味著物料大量泄漏,堵漏的難度也相對較大。
工藝設(shè)備的底部出料口或管道閥門設(shè)計不合理,是導(dǎo)致底部泄漏的重要原因。在這起事故中的提取罐,底部采用了快開式卸料口,這種設(shè)計不利于容納易燃液體,不是本質(zhì)上安全的設(shè)計。
如果工藝允許,應(yīng)盡可能避免采用這種快開式卸料口的設(shè)計方案。倘若必須從底部出料,可以采用硬連接出料管加閥門的設(shè)計方式。
在行業(yè)中還存在其它情形,會導(dǎo)致工藝設(shè)備底部泄漏,譬如:
(1)工藝設(shè)備底部出口管道遭受腐蝕。
材質(zhì)選擇不正確,特別是涉及酸性腐蝕性介質(zhì),出料管本身或所采用的墊片遭受腐蝕損壞,易燃液體會發(fā)生泄漏。
這樣的泄漏危害比較大,泄漏處有一定的壓力,物料泄漏時容易形成噴射狀,快速泄漏本身也可能提供點火能,導(dǎo)致噴射火。
噴射火烘烤鄰近設(shè)備的表面,還可能導(dǎo)致次生事故,發(fā)展成更壞的后果。
(2)在工藝設(shè)備底部安裝塑料底閥。
這種做法的好處是易安裝、耐腐蝕而且投資較少。
但缺點也很明顯:塑料閥門較容易發(fā)生泄漏,特別是在發(fā)生外部火災(zāi)時,這些閥門容易被燒壞,隨后大量易燃物料會泄漏出來。
如果工藝介質(zhì)具有腐蝕性,最好采用碳鋼內(nèi)襯的管道和閥門(如鋼襯四氟管道),避免直接采用塑料出料管。
適當(dāng)?shù)脑O(shè)計型式和選擇恰當(dāng)?shù)牟馁|(zhì),是防止工藝設(shè)備底部泄漏的基礎(chǔ),當(dāng)然,在正確設(shè)計的基礎(chǔ)上,執(zhí)行日常維護(hù)也有助于消除意外的泄漏。