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江蘇化工網 行業資訊 安全環保 安全 從韓國“2?11”爆炸事故看如何消除化工裝置氣密性隱患
從韓國“2?11”爆炸事故看如何消除化工裝置氣密性隱患
  發布日期:2022-03-31

據韓聯社2月11日消息,韓國全羅南道麗水國家產業園內石化原料生產商麗川NCC第三工廠11日上午9時26分許發生爆炸事故,造成4人遇難、4人受傷。爆炸事故未引發火災,4名傷者被送往醫院救治。消防隊員及時采取了安全措施。

對中國同行來說,發生事故的麗水國家產業園并不陌生,國內許多石油和化工企業都組織員工去參觀考察過。它位于韓國全羅南道麗水市光陽灣內,成立于1967年2月,總面積31.6平方公里。產業園入駐企業近300家,由石油化學、非金屬、機械、電子電器、非制造業等組成,其中以煉油、石油化學和肥料三大類為主。該園在規劃建設、安全監管、環境保護方面都做得可圈可點。園內山清水秀,自然風光和大型石化企業和諧相處,給參觀考察過的中國同行都留下了深刻印象。發生事故的這家企業是于1999年整合韓華集團與大林集團各自的石腦油裂解裝置成立的,雙方各持50%股份,擁有具備世界最強競爭力的石腦油裂解裝置,年產195萬噸乙烯、111萬噸丙烯以及550萬噸石油化學基礎餾分(如苯、甲苯、二甲苯)、苯乙烯單體、丁二烯等。這次發生事故的裝置乙烯產能為47萬噸/年,丙烯產能為24萬噸/年。

這樣一個成熟的產業園發生爆炸事故,不能不引起中國同行的高度關注。

按照一般規律,這起事故原因的正式調查報告需要一段時間才會官宣,目前尚不得而知。不過,對中國同行來說,這起爆炸事故的起因已是心中有數了。為此,我專門請教了幾位中國專家。

據中國化學品安全協會高級專家張力介紹,一般的石化生產現場設備具有緊固螺栓多、體積大、管束多且直徑在兩米以上的特點。從報道看,韓國的這次事故應該發生在高壓管式換熱器處。因為該設備工作壓力和試驗壓力應該都比較高,是具備高壓力能的第一類危險源。

張力指著現場報道圖片說,爆炸現場無明顯燃燒痕跡,換熱器封頭被炸出較遠位置,說明應該是換熱器內惰性氣體壓力超過設備承受極限后發生的物理性爆炸。爆炸的沖擊力還是非常大的,現場部分設備框架及施工搭設的腳手架都遭到了不同程度的破壞,但設備本體——殼體及被炸出幾米遠的換熱器封頭都未發現明顯的形變和損壞。因此,推測造成爆炸的主要原因,一是換熱器緊固螺栓失效。根據畫面目測,該換熱器至少有幾十條固定螺栓,可能是換熱器的部分緊固螺栓未上或處于松動狀態;也可能是檢修后使用了舊螺栓或長度和強度不合格的螺栓,螺栓本身承載能力下降或不足,超過了原設計規定的承載能力,最終導致螺栓被拉斷后發生了爆炸。二是試壓過程采用的介質可能是可壓縮性更強的惰性氣體,未采用液體介質,爆炸的風險就增大了。三是現場管理混亂,職責不明確。設備試壓應有專門的試壓方案,對施壓過程中各個階段提出明確具體的要求,包括試壓介質、試驗壓力、保壓時間、檢查合格標準等。按照正常試壓過程,試壓期間不應該有大量人員滯留現場,此次事故造成多人傷亡,說明試驗現場周圍未進行有效隔離、警戒,未疏散無關人員,造成事故后果擴大。

中國化學品安全協會另一位高級專家,對石化生產過程中氣密性試驗頗有研究的孫志巖表示,工藝系統氣密性試驗是指化工建設項目在完成設備、管道安裝后,引入真實工藝物料前,向項目裝置的工藝系統內引入特定的試驗介質并對工藝系統進行嚴密性檢測的一項工作,是化工項目建成投產或既有裝置檢維修結束后投入運行前必不可少的一個環節。他結合中國曾經發生過的類似事故,分析了影響氣密性安全的4個風險隱患。一是管道及設備強度不足。主要是設計缺陷,比如在管道及設備選型設計時存在計算錯誤,選用材料的壁厚不夠,設備內配置的加強筋偏少,不能滿足氣密性試驗壓力要求,真空設備會導致抽癟、外殼塌陷等,壓力設備則會發生超壓容器爆炸事故。二是焊接質量差導致焊縫裂開。如2015年4月6日,中國騰龍芳烴(漳州)有限公司二甲苯裝置發生的爆炸著火重大事故,直接原因就是在裝置開工引料操作過程中出現壓力和流量波動,引發液擊,存在焊接質量問題的管道焊口作為最薄弱處斷裂,管線開裂泄漏出的物料擴散后被鼓風機吸入風道,經空氣預熱器后進入爐膛,被爐膛內的高溫引爆。三是緊固件連接強度不夠脫開。主要表現在設備封頭、管道法蘭等連接部位選用的緊固件強度不夠或緊固件數量偏少,不足以抑制試驗壓強。如發生在2017年11月30日的中石油烏魯木齊石化公司換熱器檢修事故,就是因系統余壓未泄完,當維修工拆卸換熱器封頭螺栓到僅剩余4~5顆時,換熱器頭蓋連接的螺栓突然失效斷裂,換熱器芯子沖出,致使換熱器殼程在反作用力下向后移動數米,造成在場的數名人員重傷,其中5人死亡。四是試驗系統未與其他系統有效隔離相互影響。主要表現在檢修后的設備、管道氣密性試驗系統未與其他系統完全隔離,尤其是未與涉及易燃易爆物料的系統隔離。當使用空氣作試驗介質時,可能串入易燃易爆物料系統,造成火災爆炸事故。如果高壓物料倒串入試驗系統,也可能導致試驗系統因超壓發生爆炸事故。如2007年11月24日,中國上海市某油氣加注站在對液化氣儲罐安全檢查中發現隱患,檢修完畢在進行管道氣密性試驗時,沒有將管道與埋地液化石油氣儲罐用盲板隔斷,導致液化石油氣儲罐內未置換干凈的液化石油氣與置換用壓縮空氣混合,形成爆炸性混合氣體,遇現場電焊火花引發爆炸。事故造成4人死亡、30人受傷。

孫志巖進一步分析說,為做好設備、管道的氣密性試驗工作,防范試驗過程中出現意外,石油和化工企業應堅持預防為主,從以下4個方面加強管理。

一是把好設計質量關。項目設計階段,企業就要求設計單位必須在設計環節根據設備、管道工作參數精確計算,合理選用設備、管道材料、壁厚等參數,保證設備、管道的強度。

二是把好安裝質量關。企業須盯緊施工單位在安裝過程中嚴格遵守施工規范,加強焊制環節管理。輸送易燃易爆有毒介質管道的焊縫應100%探傷,嚴格按照設計文件要求選用緊固件并足量使用,切實把好安裝質量關。

三是編制好試驗方案并遵章執行。應編制氣密試驗方案,明確試驗方法、試驗介質、試驗壓力、檢漏方式、泄放點設置、合格標準等內容;試驗前要進行條件確認,確保試驗系統與現有生產運行系統做好有效隔離;試驗時應逐步緩慢升壓或提高真空度,直到達到試驗壓力,泄壓時也應緩慢操作,確保試驗安全。對于老舊設備,應清楚認識到設備、管道因腐蝕、減薄造成的耐壓強度降低的現狀,合理確定氣密方案,避免出現超壓爆裂事故。

四是加強試驗現場管理。試驗前應規劃限制區域,試驗時禁止無關人員出入試驗區域,避免出現意外。試驗前應擬定應急預案,做到防患于未然,準確分析氣密試驗可能出現的險情,降低事故后果。在試驗過程中,當需要對試驗系統進行缺陷處理時,應先泄壓,再進行處理。嚴禁在系統壓力高于環境壓力的情況下帶壓作業。

孫志巖還提醒企業,在開展氣密性試驗時,一定要充分了解工藝系統氣密性試驗國家標準的規定和要求,開展工藝系統氣密性試驗必須嚴格遵守標準。

我國是世界第一化工大國,大型石化裝置數不勝數,安全生產必是頭等大事。認真吸取韓國“2·11”事故教訓,對中國同行來說,太重要了!

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