化工裝備事故

化工裝備事故

分析與預(yù)防李俊鋒第一章：概論第一節(jié)：化工設(shè)備與機(jī)器安全運(yùn)行在生產(chǎn)中重要地位第二節(jié)：化工設(shè)備與機(jī)器事故的現(xiàn)狀分析第三節(jié)：化工設(shè)備、機(jī)器分類與典型結(jié)構(gòu)第四節(jié)：材料選擇在化工設(shè)備與機(jī)器安全的重要作用第一節(jié)：化工設(shè)備與機(jī)器安全運(yùn)行在生產(chǎn)中重要地位一、化工裝備在化工、石油化工生產(chǎn)中的應(yīng)用；二、化工石油化工生產(chǎn)的特點(diǎn)及安全要求；三、安全運(yùn)行在化工、石油化工生產(chǎn)中的重要地位。第二節(jié)：化工設(shè)備與機(jī)器事故的現(xiàn)狀分析一、爆炸事故屢見不鮮二、泄漏事故普遍發(fā)生三、相同事故接連不斷四、惡性事故沒能遏制五、設(shè)備缺陷比例很大第三節(jié)：化工設(shè)備、機(jī)器分類與典型結(jié)構(gòu)

一、化工設(shè)備分類與典型結(jié)構(gòu)二、化工機(jī)器分類與典型結(jié)構(gòu)第四節(jié)：材料選擇在化工裝備安全運(yùn)行中的重要作用一、合理選擇材料的重要性二、選材中應(yīng)注意的問題實(shí)例：如：1991年4月26日凌晨，山東省某化肥廠合成車間合成塔后廢熱鍋爐進(jìn)口管突然爆炸斷開。大量高壓合成氣噴出起火，20多米外的7名調(diào)度室員工被燒死。自行彎制彎頭。斷口內(nèi)壁脫碳達(dá)8mm，機(jī)械強(qiáng)度和沖擊韌性也大大下降。第二章：化工裝備事故的機(jī)理

第一節(jié)化工設(shè)備事故的機(jī)理一、物理爆炸是指由于物質(zhì)的物理變化即物質(zhì)的狀態(tài)或壓力發(fā)生突變而引起的爆炸現(xiàn)象。二、化學(xué)爆炸是指化工設(shè)備內(nèi)，物質(zhì)發(fā)生極迅速、劇烈的化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生高溫高壓引起的瞬間爆炸現(xiàn)象。

三、嚴(yán)重腐蝕分為化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。

四、泄漏中毒當(dāng)化工設(shè)備中的大量有毒介質(zhì)泄漏、逸出、噴出而污染作業(yè)環(huán)境，當(dāng)其濃度超過規(guī)定的濃度時(shí)，便造成中毒甚至窒息身亡事故。第二章：化工裝備事故的機(jī)理

第二節(jié)化工機(jī)器事故的機(jī)理一、燃燒與爆炸燃燒是一種發(fā)光發(fā)熱的化學(xué)反應(yīng)，也是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為熱能的過程。（可燃物、助燃物、火源）；由于發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng)而引起的燃燒叫爆炸。二、腐蝕與污染酸，壓縮空氣中含二氧化硫等。污染粉塵大量沉積物，諧波，產(chǎn)生與葉片自振頻率相同的共振。三、磨損與疲勞①粘著磨損②磨料磨損③腐蝕磨損；未經(jīng)產(chǎn)生明顯的塑性變形而發(fā)生突然斷裂的現(xiàn)象成為疲勞。四、噪聲與振動(dòng)①空氣動(dòng)力噪聲②機(jī)械噪聲③電磁噪聲。當(dāng)激發(fā)頻率與固有頻率相同時(shí)，就會(huì)發(fā)生共振。五、氣蝕與喘振氣蝕與喘振

當(dāng)液體在葉輪內(nèi)低壓區(qū)的壓力小于該溫度下的飽和蒸汽壓時(shí)，液體氣化，產(chǎn)生大量氣泡，在液體中形成充滿蒸汽的空穴，這種氣泡隨液流進(jìn)入高壓區(qū)，在壓差作業(yè)下被壓碎，突然破滅、消失而重新凝結(jié)，在凝結(jié)的瞬間，由于體積急劇縮小，氣泡周圍的高壓水很快沖擊這一空間，加之壓力很大（對(duì)葉輪表面產(chǎn)生的局部壓力可達(dá)幾百到幾千大氣壓），沖擊頻率很快（高達(dá)25000次/秒），凝結(jié)放熱時(shí)溫度也很高（達(dá)230℃左右）。液體質(zhì)點(diǎn)相互撞擊，結(jié)果使葉輪金屬表面產(chǎn)生疲勞點(diǎn)蝕破壞，加之氣泡凝結(jié)時(shí)放出氧氣，對(duì)金屬表面產(chǎn)生化學(xué)腐蝕作用（又稱侵蝕）從而加快金屬部件的破壞。當(dāng)壓縮機(jī)的實(shí)際運(yùn)行流量Qj比設(shè)計(jì)流量Qj設(shè)小到一定程度（Qj≤Qjmin）時(shí)，則會(huì)出現(xiàn)不穩(wěn)定的工作狀態(tài)，此工況稱為喘振或飛動(dòng)。第三章：化工裝備事故的統(tǒng)計(jì)分析第一節(jié)塔槽釜爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析

一、違章作業(yè)二、操作失誤三、維護(hù)不周四、制造缺陷五、設(shè)計(jì)缺陷六、化學(xué)腐蝕1979～1988年全國(guó)重大槽釜爆炸事故原因統(tǒng)計(jì)爆炸原因件數(shù)百分比％設(shè)計(jì)不合理23.6設(shè)備制造缺陷59.1腐蝕23.6操作失誤916.4維護(hù)不周1221.8違章作業(yè)1120.0超壓過熱712.7熔體倒流35.5其他47.3總計(jì)551001958～1989年全國(guó)小氮肥槽釜爆炸事故原因統(tǒng)計(jì)爆炸原因件數(shù)百分比％設(shè)計(jì)不合理31.1設(shè)備制造缺陷2910.2腐蝕3211.2操作失誤4114.4維護(hù)不周5318.6違章作業(yè)10737.5超壓過熱62.1熔體倒流103.5其他41.4總計(jì)285100第三章：化工裝備事故的統(tǒng)計(jì)分析第二節(jié)換熱器事故統(tǒng)計(jì)分析

一、燃燒爆炸①?gòu)?qiáng)度低②焊接差③腐蝕④可燃?xì)庠嚶葸`章超壓⑥易爆物（如三氯化氮）積聚⑦過氧爆炸二、嚴(yán)重泄漏①腐蝕②開停車頻繁，溫差大，驟冷驟熱③焊接差④溫升，緊固部松動(dòng)⑤機(jī)械沖擊泄漏三、管束失效①腐蝕②結(jié)垢③流體流動(dòng)誘導(dǎo)振動(dòng)④操作維修不當(dāng)流體誘導(dǎo)振動(dòng)：⑴碰撞破壞⑵折流板處管子切開⑶管子與管板連接處破壞⑷材料缺陷的擴(kuò)展造成失效⑸振動(dòng)交變應(yīng)力場(chǎng)中的拉應(yīng)力還會(huì)成為應(yīng)力腐蝕的應(yīng)力源第三章：化工裝備事故的統(tǒng)計(jì)分析第三節(jié)加熱爐爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析1949～1988年加熱爐爆炸事故次數(shù)與人員傷亡統(tǒng)計(jì)設(shè)備種類爆炸事故次數(shù)傷亡情況（人數(shù)）傷亡總計(jì)管式加熱爐12134煤氣發(fā)生爐（造氣爐）456052112第三章：化工裝備事故的統(tǒng)計(jì)分析第三節(jié)加熱爐爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析

一、過氧操作致使煤氣發(fā)生爐爆炸（O2％＜0.5％）二、空氣、煤氣倒流形成爆炸性混合物（盲板）三、水蒸氣壓力劇升，致使煤氣發(fā)生爐水夾套憋壓爆炸四、違章動(dòng)火引起煤氣發(fā)生爐爆炸五、設(shè)備缺陷、檢修不良致使煤氣發(fā)生爐爆炸（焊接差）六、燃料質(zhì)量不佳、操作不當(dāng)引起煤氣發(fā)生爐爐口爆炸七、二次上吹結(jié)束、空氣吹除開始時(shí)發(fā)生爐底爆炸第三章：化工裝備事故的統(tǒng)計(jì)分析第四節(jié)廢熱鍋爐事故統(tǒng)計(jì)分析

一、爐膛、殼體爆炸①非法制造，焊接差②殼體開孔挖補(bǔ)，強(qiáng)度不足③可燃?xì)夥e聚，焊，炸。④操作失誤。二、爐管爆裂、變形和失效①缺水②液位計(jì)失靈③管水垢，堵，炸。④缺水干燒時(shí)，未停，反大量給水，炸。⑤設(shè)計(jì)制造缺陷，材料疲勞。三、鍋爐嚴(yán)重缺水①違章、脫崗、串崗②液位計(jì)失靈③自動(dòng)上水儀表裝置失靈。④鍋爐排污閥忘關(guān)。⑤鍋爐水管破裂。四、鍋爐火管漏水①焊接差②火管磨穿或局部過熱③火管高溫氧化腐蝕。④鍋爐嚴(yán)重缺水，火管燒壞。五、鍋爐火管堵塞①氣化爐開車時(shí)，爐膛溫度低，重油霧化不好，炭黑生產(chǎn)量多，炭黑和油焦混合物堵塞（爐膛溫度＞800℃）②耐火磚脫落或超溫耐火磚融融物帶入火管內(nèi)，引起火管堵塞。（嚴(yán)控爐膛溫度，減少耐火磚因溫度波動(dòng)或火焰沖刷而導(dǎo)致的脫落或超溫熔融。）第三章：化工裝備事故的統(tǒng)計(jì)分析第五節(jié)管道破裂、泄漏與爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析

一、管道設(shè)計(jì)不合理①管道撓性不足。管道結(jié)構(gòu)、管件與閥門的連接形式不合理，加之，為采取有效的固定方法，振動(dòng)，導(dǎo)致破裂②管道工藝設(shè)計(jì)缺陷，如氮?dú)馀c氧氣的管道連接在一起，操作中誤關(guān)閉充氮閥，致使氧氣進(jìn)入合成水系統(tǒng)，爆炸。二、材料缺陷、誤用代材和制造質(zhì)量低劣①材料本身，如管壁砂眼等②選用代材不符合要求或誤用。③焊接質(zhì)量低。三、違章作業(yè)、操作失誤①停車檢修和開車時(shí),未對(duì)管道系統(tǒng)進(jìn)行置換②忘拆盲板③鐵質(zhì)工具火花引起爆炸。④管道中存在爆炸性混合氣體。⑤氧含量超標(biāo)＞3%,與裂化氣,爆炸。⑥違章作業(yè)、違章動(dòng)火.四、維護(hù)不周①管道腐蝕②流體沖刷使管壁變?、蹥饬髅}沖，振動(dòng)，管道疲勞斷裂。④管道泄漏，引起著火。⑤有潤(rùn)滑油的壓縮機(jī)管道，高溫積碳自燃引起爆炸。⑥管道承受外壓，車輛過重或回填土壓力過大，管道受損。⑦壓力表、安全閥失靈，管道超壓。第三章：化工裝備事故的統(tǒng)計(jì)分析第六節(jié)壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)事故統(tǒng)計(jì)分析

一、壓縮機(jī)事故綜合分析（1979～1988，224起重大壓縮機(jī)事故）①因設(shè)計(jì)不合理、制造缺陷而發(fā)生的事故79起，占35％。②因操作（誤操作、違章操作）、維護(hù)管理不善而發(fā)生的事故90起，占40％。③因檢修不良而發(fā)生的事故27起，占12％。④因其他原因（包括電氣事故、自然災(zāi)害等）而發(fā)生的事故，占13％。二、燃燒爆炸事故統(tǒng)計(jì)分析①可燃性氣體泄漏嚴(yán)重，閥門、軸封、法蘭、儀表等管件泄漏②因腐蝕、疲勞斷裂，可燃性氣體噴出。③溫度壓力過高，積炭自燃和可燃物燃燒。（潤(rùn)滑油油量，油質(zhì)，形成積炭；冷卻水中斷，氣溫高。④誤操作，違章作業(yè)，導(dǎo)致燃燒爆炸。⑤因制造缺陷、管理不善引起的爆炸事故。三、機(jī)械事故統(tǒng)計(jì)分析①活塞桿斷裂②氣缸開裂③氣缸和氣缸蓋破裂④曲軸斷裂。⑤連桿斷裂和變形⑥連桿螺栓斷裂。⑦活塞卡住與開裂。⑧機(jī)身斷裂。⑨燒瓦；⑩離心式壓縮機(jī)轉(zhuǎn)子磨損與損壞。11.離心式壓縮機(jī)、風(fēng)機(jī)葉片斷裂；12.離心式壓縮機(jī)機(jī)組振動(dòng)。四、風(fēng)機(jī)事故統(tǒng)計(jì)分析①煤氣倒流中毒②抽成負(fù)壓③機(jī)內(nèi)帶水。④主軸破裂。⑤機(jī)殼發(fā)燙。⑥振動(dòng)大。⑦噪聲大。⑧出口壓力波動(dòng)大。⑨電流超高或跳閘。⑩盤不動(dòng)車。五、機(jī)（泵）電機(jī)燒壞事故統(tǒng)計(jì)分析①短路擊穿②同步電機(jī)失步③電動(dòng)機(jī)著火。第三章：化工裝備事故的統(tǒng)計(jì)分析第七節(jié)石油化工用泵事故統(tǒng)計(jì)分析

一、泵軸燒壞或斷裂①制造缺陷。②曲軸箱內(nèi)漏入銅液，潤(rùn)滑油變質(zhì)。③冷卻水中斷，冷卻條件惡化。二、軸承、軸瓦燒壞①磨碎的金屬顆粒隨油進(jìn)入軸頸而引起燒瓦。②潤(rùn)滑油混有其他液體，油質(zhì)惡化，因腐蝕、疲勞斷裂，可燃性氣體噴出。③溫度壓力過高，積炭自燃和可燃物燃燒。（潤(rùn)滑油油量，油質(zhì)，形成積炭；冷卻水中斷，氣溫高。④誤操作，違章作業(yè)，導(dǎo)致燃燒爆炸。⑤因制造缺陷、管理不善引起的爆炸事故。三、燃燒爆炸①泵體材料強(qiáng)度低②密封安裝不良③泵軸封處有砂眼④檢修不良，泵軸力不足。⑤定子繞組進(jìn)水。四、軸封嚴(yán)重泄漏①軸、填料、軸套嚴(yán)重磨損。②密封環(huán)、機(jī)械密封損壞。五、其他零部件損壞①泵異常振動(dòng)②化學(xué)腐蝕③安裝檢修不良。④超壓。第三