湖南涟源钢铁集团有限公司制氧厂氧气管道燃爆事故.docx

1、湖南涟源钢铁集团有限公司制氧厂氧气管道燃爆事故近几年，随着钢铁工业的高速发展及高炉富氧等强化冶炼措施的采用，钢铁企业需氧量大幅度增加，尤其是管氧输送量的增多更为明显。管氧大多数采用纯氧、中压输送，因此氧气管道的安全运行尤为重要。防止氧气管道燃爆事故的发生，应引起广大同行的高度重视。本文就我厂新安装两个月后的一根氧气管道燃爆事故进行分析，供同行在管氧管理工作中借鉴。1 事故经过2003 年 7 月 17 日 0：30，因管网压力高，调度 指令停两台 1500m3h 氧压机。0：40 操作工发现 “一万”制氧机恒压装置压力偏高，管网压力上涨较快，此时管网压力为 24MPa，申请停 5000m3h

2、氧压机。0：56 正当操作工准备停 5000m3h 氧压机时，听见一声巨响，随后只见1500m3h 氧压机房后天空一片火红，并持续了几秒钟。事后发现，一条新增的连接新建 16000m3h 制氧机与老空分系统的膨胀节被炸裂，被炸裂的膨胀节后面的 20 多米的氧气管道被烧黑并部分烧熔，同时周围的树及草被烧燃。操作人员赶紧关闭相应的阀门，组织扑火，才末使事态进一步扩大。2 事故原因分析事故发生后，公司立即组织国内制氧专家对现场进行查看和对事故管道、焊接处取样分析。现场查看及取样分析情况：管内存在氧化铁 皮、焊渣及阀门加工的残渣等杂质；管内有锈 渣、水渍；管道附件弯头、变径不符合规范要 求；管托、管座

3、设计不合理，使膨胀节产生径向 振动而损坏；施工单位无施工资质。引起氧气管道燃爆的原因有如下几个方面：(1)施工质量问题是造成氧气管道燃爆的基本 原因。管内有氧化铁存在，熔融物剥落层内有铁 锈，说明管道酸洗不彻底；管道有锈渣、水渍， 说明管道酸洗后没有进行钝化处理及安装完后较长 时间内未投运时没有进行充氮保护； 焊渣及阀门 加工的残渣存在，说明管道施工完后吹扫不干净。进行吹扫时阀门末拆除，阀门存在的死角吹扫不到。阀门不应参与吹扫，阀门应在拆除后单独处理，管道应用短管连接进行吹扫。施工质量问题造成新安装的氧气管道内存在氧 化铁、锈渣、焊渣等残留异物，在氧气流动中成为 引火物。这些引火物的存在为本次

4、氧气管道燃爆事 故提供了基本条件。(2)管托、管座及管路走向设计不合理，使膨 胀节产生径向振动而损坏。由于管托、管座及管路走向设计时没有充分考虑管道运行中径向振动或位移，当管内压力变化时，管道产生径向振动或位移，使膨胀节也产生径向振动而损坏。压力升高以后膨胀节就被压破，氧气外泄，形成高速气流。当管网压力升到 24MPa 时膨胀节被冲破，氧 气外泄瞬时流速达到亚音速(约 300ms)，管内的 杂物在高速气流带动下与管道内壁发生强烈摩擦、 碰撞，使管道局部过热达到燃点而燃烧。有关资料 显示：氧气中混有氧化铁皮或焊渣，在弯管中的氧 气流速达到 44ms 时，产生的高温能将管壁烧红； 杂质为焦炭颗粒、

5、氧气流速为 30ms，杂质为无烟 煤、氧气流速为 13ms 时， 产生的高温能将管壁烧 红。 因此当膨胀节破裂时，管道内的氧气流速大大 提高，致使施工中留在管道中的氧化铁、焊渣在高 纯氧中燃烧起来，钢管在纯氧中也燃熔。(3)氧气管道设计缺少安全保证措施。管路设计时未考虑在恒压调节阀前增加过滤器， 造成焊渣等杂物将调节阀卡死，不能及时调节恒压 阀后管网压力，使管网压力超过正常工作压力。3 安全防护措施31 氧气管道安装方面(1)在确定氧气管道施工单位时应选择具有相 应资质和有氧气管道施工经验的施工队伍。(2)氧气管道在安装之前应按 GB 169121997 氧气及相关气体安全技术规程进行严格的酸

6、洗、 脱脂处理。酸洗、脱脂后管道用不含油的干燥空气 或氮气吹净。(3)氧气管道安装施工后较长时间未投运时应 充干燥氮气进行保护，以防潮湿空气进入，使管道 生锈。(4)氧气管道施工完毕后应进行严密的吹扫、 试压及气密性试验。吹扫应不留死角， 吹扫气体应 选用干燥无油空气或氮气， 且流速不小于 20ms。 严禁采用氧气吹扫。(5)氧气管路焊接时应采用氩弧焊打底，并按 GBJ 235、GBJ 236 标准的有关规定上升一级处理。3. 2 氧气管道设计方面(1)在选用膨胀节作管道伸缩补偿时，管道走 向设计时应充分考虑减少管道运行过程中的径向振 动或位移的措施。(2)在恒压调节阀前应设计相应的过滤器，防 止铁锈、杂物卡住调节阀。阀门后均应连接一段其 长度不短于 5 倍管径、且不小于 15m 的铜基合金 或不锈钢管道，防止着火。(3)氧气管道应尽量少设弯头和分岔，工作压 力大于 01MPa 的氧气管道弯头、变径应采用冲压 成型法兰制作。分岔头的气流方向应与主管气流方 向成 4560角。(4)法兰密封圈宜采用紫铜或聚四氟乙烯材料 的 O 型密封圈。(5)氧气管道应设有良好的消除静电装置，接 地电阻应