某冷凍廠氨油分離器出口管道爆炸
遼寧某冷凍廠在機(jī)房中新裝4臺(tái)LN—150冷凝器。在對(duì)冷凝器和高壓排氣管道進(jìn)行空氣試壓前，曾對(duì)油分離器等舊設(shè)備及管路進(jìn)行了抽真空操作，認(rèn)為已經(jīng)“無(wú)氨”后，開(kāi)始空氣試壓檢漏。本來(lái)有一根不通過(guò)舊系統(tǒng)的專用管路用于試壓，但因管徑較小升壓緩慢未采用。而直接通過(guò)油分離器、舊管路向冷凝器試壓。經(jīng)過(guò)半天的連續(xù)運(yùn)行，當(dāng)天中午發(fā)生了油分離器出口管道強(qiáng)烈爆炸。爆炸時(shí)壓力為1.47MPa，炸飛了5段管子，其中最長(zhǎng)的是出口總管上一根Φ219×6（毫米），長(zhǎng)4米無(wú)縫鋼管。炸破了一只直徑125氨閥，同時(shí)還炸壞了低壓循環(huán)儲(chǔ)液桶和調(diào)節(jié)站上的管道，引起兩處漏氨。
原因分析
1．Φ600離心式油分離器內(nèi)存油并未放凈（放油管距桶底有一段距離），存于油內(nèi)的液氨，因冬季氣溫低，成為容器底部?jī)?nèi)的“死氨”。試壓時(shí)，進(jìn)入油分離器的空氣濕度很高，使“死氨”加熱蒸發(fā)為氨氣，與試壓空氣混合成氨、空氣的混合氣體。當(dāng)此混合氣體中氨含量達(dá)16%~25%時(shí)，遇明火就會(huì)引爆。
2.事故之后，檢查了被炸壞的管道、閥門以及壓縮機(jī)的排氣腔、排空管道，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有絲毫油跡，全是燃燒后的油灰，說(shuō)明潤(rùn)滑油已燃燒炭化。究其原因，試壓用的5—200/12氨壓機(jī)已經(jīng)運(yùn)轉(zhuǎn)了10多年，排氣閥片不嚴(yán)，活塞縫隙較大，平時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)中排氣溫度曾達(dá)到過(guò)140℃。用作連續(xù)空氣試壓時(shí)，溫度必然更高。當(dāng)排氣溫度達(dá)到潤(rùn)滑油的閃點(diǎn)170℃時(shí)，排氣腔和排氣管道內(nèi)的油霧閃燃成火星，隨著壓縮空氣帶到距壓縮機(jī)只有2米的油分離器內(nèi)，瞬時(shí)使氨、空氣混合氣體遇明火爆炸。破壞的部位正是油分離器的出口管路，也是強(qiáng)度較低的焊口和閥體部位。
某化工廠氨油分離器爆炸
2000年，某化工廠發(fā)生了一起氨油分離器爆炸事故。爆炸發(fā)生后，首先對(duì)爆炸物進(jìn)行了取樣和機(jī)械化學(xué)實(shí)驗(yàn)。該氨油分離器內(nèi)徑1000毫米，壁厚10毫米，事故發(fā)生前鍋檢所實(shí)測(cè)壁厚為9.5毫米，殼體高3040毫米，殼體容積2.24立方米。爆炸后殼體炸為4塊：上筒體炸為兩塊，其中一條縱向斷口目測(cè)有明顯減薄，該斷口相對(duì)應(yīng)的另一側(cè)厚度變化情況與其基本一致。其余斷口減薄不明顯，測(cè)得厚度仍為9.5毫米。上封頭在封頭與筒體環(huán)焊縫上側(cè)斷裂，下筒體與下封頭保持完整，無(wú)明顯變形。制冷系統(tǒng)三臺(tái)氨壓縮機(jī)排氣管道斷裂，與爆炸的油分離器連接的Φ219×9（毫米）總排氣管管壁炸開(kāi)。
原因分析
1. 物理超壓爆炸可能性分析
系統(tǒng)試漏使用1號(hào)氨壓機(jī)空氣加壓試漏。該壓縮機(jī)裝有高壓繼電器、安全閥，兩臺(tái)冷凝器及1臺(tái)液氨儲(chǔ)罐上各裝有1個(gè)安全閥。經(jīng)查，兩臺(tái)氨冷凝器安全閥下部各連接1個(gè)截止閥，截止閥處于打開(kāi)狀態(tài)。經(jīng)重新測(cè)定，1個(gè)安全閥開(kāi)啟壓力為1.78MPa，冷凝器上另一個(gè)安全閥及液氨儲(chǔ)罐上的安全閥在油分離器爆炸時(shí)損壞，無(wú)法測(cè)定開(kāi)啟壓力；壓縮機(jī)上的安全閥第一次測(cè)定壓力為1.87MPa，第二次、第三次測(cè)開(kāi)啟壓力均為1.36MPa（事故前該閥未進(jìn)行校驗(yàn)），經(jīng)對(duì)壓縮機(jī)高壓繼電器測(cè)試，其電流斷開(kāi)壓力為1.77MPa，達(dá)到該壓力，壓縮機(jī)會(huì)自動(dòng)停車。安全閥開(kāi)啟壓力也未超過(guò)油分離器的設(shè)計(jì)壓力。以上測(cè)試分析說(shuō)明不存在物理超壓爆炸的可能。
2. 低應(yīng)力爆炸可能性分析
經(jīng)調(diào)查了解和查閱有關(guān)資料分析比較：該設(shè)備出廠質(zhì)量證明書顯示筒體材質(zhì)為16MnR，厚度9.5毫米，材料屈服強(qiáng)度405MPa，抗拉強(qiáng)度585MPa。經(jīng)取樣測(cè)試，下筒體屈服強(qiáng)度465MPa，抗拉強(qiáng)度565 MPa，延伸率26%，材料合格。上筒體靠近撕裂部位最小變形處材料屈服強(qiáng)度545MPa，抗拉強(qiáng)度575MPa，由于試件長(zhǎng)度不夠，延伸率未測(cè)，材料屈服和強(qiáng)度符合標(biāo)準(zhǔn)。上筒體化學(xué)成分分析結(jié)果與質(zhì)量證明書提供數(shù)據(jù)基本一致，材料化學(xué)成分及力學(xué)性能測(cè)試結(jié)論合格。
按筒體爆炸前實(shí)測(cè)壁厚9.5毫米，和材料上述三個(gè)屈服強(qiáng)度的最低值405MPa計(jì)算，筒體屈服（發(fā)生塑性變型）所需的最小壓力，由國(guó)標(biāo)（GB-150）5-4式計(jì)算得知為7.62MPa。
調(diào)查了解設(shè)備發(fā)生爆炸前系統(tǒng)壓力為1.55MPa。
3．認(rèn)定為化學(xué)爆炸
技術(shù)監(jiān)督局在經(jīng)過(guò)多天的調(diào)查鑒定分析后，排除物理超壓引起爆炸和低應(yīng)力破裂，作出化學(xué)爆炸的認(rèn)定。
總結(jié)
作為化學(xué)爆炸的三個(gè)要素：可燃物（冷凍油）、助燃物（富氧空氣）、爆炸燃點(diǎn)具備，是導(dǎo)致氨系統(tǒng)爆炸的直接原因。多年來(lái)沿用的直接吸入空氣打壓存在危險(xiǎn)因素，在打壓過(guò)程中是直接吸入的系統(tǒng)外空氣，故所觀察到壓力表、溫度計(jì)不能真實(shí)反映系統(tǒng)定容壓縮后的溫度，致使達(dá)到燃點(diǎn)。加之氨油分離器又無(wú)檢測(cè)儀表，故形成了對(duì)最危險(xiǎn)部位——氨油分離器（容量大，蓄熱、蓄氧大，油含量大）檢測(cè)失控，系統(tǒng)油污又沒(méi)有清除干凈，從而導(dǎo)致了事故發(fā)生。同時(shí)，在現(xiàn)有冷庫(kù)中裝設(shè)新系統(tǒng)、新設(shè)備時(shí)，試壓必須與舊系統(tǒng)、舊設(shè)備嚴(yán)格分開(kāi)單獨(dú)進(jìn)行。這樣可保證安全，又便于定壓檢查。