丙烯卸車壓縮機(jī)爆缸事故分析及解決辦法

段金庭 王永博（中國石油大港石化公司，天津 300280）

前言

2011年綜合裝車場安裝投產(chǎn)兩具2000m3丙烯球罐，負(fù)責(zé)給聚丙烯裝置儲(chǔ)備原料，球罐進(jìn)料為外購丙烯，通過兩臺(tái)卸車壓縮機(jī)抽取球罐頂部的氣相丙烯，經(jīng)壓縮機(jī)加壓后給外購丙烯車輛加壓，將外購丙烯液相壓入球罐。球罐收滿后，通過丙烯外送泵將丙烯罐內(nèi)的丙烯送至原1000方丙烯罐區(qū)，從而作為聚丙烯裝置的原料使用。

1.事故經(jīng)過

由于生產(chǎn)需要，2011年11月6日開始停止卸丙烯，12月9日開始重新卸丙烯，14:20分左右，壓縮機(jī)啟動(dòng)后聲音異常，振動(dòng)較大，14:21分停壓縮機(jī)。對壓縮機(jī)進(jìn)行檢查沒發(fā)現(xiàn)問題，14:45分重新開啟壓縮機(jī)，入口閥緩慢開啟過程中，壓縮機(jī)發(fā)生爆缸現(xiàn)象，約十多厘米不規(guī)則缸蓋被炸飛到高度4米多的棚頂后墜落到地面，大量丙烯液體噴出，操作人員迅速停止壓縮機(jī)，同時(shí)遠(yuǎn)程從操作室和卸車場將壓縮機(jī)出入口閥切斷。

此次事故除造成機(jī)體缸蓋爆裂外，未造成其他傷害。

2.事故原因分析

事故發(fā)生后，及時(shí)對事故原因進(jìn)行了分析。

2.1 觀察缸蓋碎片裂口鑄鐵件結(jié)構(gòu)紋密、均勻，沒有夾渣、氣孔等原始缺陷。同時(shí)金屬光澤十分清晰，并沒有任何舊痕現(xiàn)象，表明該斷口為新斷的，不是早期裂紋所致。

2.2 調(diào)取了壓縮機(jī)排氣壓力趨勢圖，此次開機(jī)過程中機(jī)組排氣壓力最高點(diǎn)為0.83MPa，而壓縮機(jī)設(shè)計(jì)排氣壓力為1.48MPa，報(bào)警停機(jī)值為1.7MPa，因此壓縮機(jī)沒有超壓。

2.3 查看現(xiàn)場監(jiān)視器，可以清晰地看到壓縮機(jī)啟動(dòng)后在操作人員打開入口閥過程中突然發(fā)生爆缸，大量液體噴出，該液體灑落地面后立刻汽化，這表明此次開機(jī)壓縮機(jī)入口為液態(tài)烴；同時(shí)事故后現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，入口緩沖罐外表面結(jié)了一層霜，這表明壓縮機(jī)入口液態(tài)烴汽化。

此次事故啟機(jī)是進(jìn)入冬季氣溫下降后的首次啟機(jī)，從丙烯物性表可以看出，0℃、0.5856MPa壓力即可造成丙烯液化，因此在當(dāng)時(shí)入口壓力0.83MPa下、環(huán)境溫度0℃左右的條件下，入口管線內(nèi)應(yīng)該大部分是液相丙烯，由于液體不可壓縮，因此在入口閥稍開的瞬間造成了缸蓋爆裂。雖然此次啟機(jī)前投用了汽化器，投用的是自倒丙烯泵入口來液相流程為球罐充壓，詳見丙烯卸車流程圖，雖然自罐頂來氣相（即壓縮機(jī)入口）流程未投（設(shè)計(jì)原意是將壓縮機(jī)入口液相丙烯通過汽化器進(jìn)行汽化），但由于汽化器與卸車壓縮機(jī)之間的距離過長，并且期間有2處∏型彎，即使流程投用了，也不能保證流程A點(diǎn)以后的液相丙烯能夠回流入約500米距離外的汽化器中，因此形成了管線內(nèi)丙烯液化。

綜合以上分析，此次事故的根本原因開機(jī)前未識(shí)別出，壓縮機(jī)入口管線內(nèi)氣相丙烯在低溫下發(fā)生了液化，夾帶大量液體造成液擊從而導(dǎo)致壓縮機(jī)爆缸。

3.解決措施

鑒于此次事故發(fā)生的原因所在，經(jīng)過認(rèn)真考慮，無論是增加熱水伴熱還是電伴熱對于丙烯是否液化都不好判斷，因此決定冬季暫時(shí)停用該壓縮機(jī)的使用，而通過改造采用以下方式進(jìn)行卸車。

3.1 改造方案依據(jù)

主要是利用壓力差將丙烯槽車內(nèi)丙烯壓送至低壓儲(chǔ)罐，這樣由于卸車壓縮機(jī)不啟動(dòng)，即使壓縮機(jī)入口攜帶液相丙烯，安全卸車也可以保證。

3.2 改造方案

將現(xiàn)有丙烯卸車壓縮機(jī)出入口增加跨線，卸車壓縮機(jī)出、入口隔斷、打盲板，停止壓縮機(jī)的使用，改造后流程如圖6所示，利用汽化器給丙烯球罐增壓0.4-0.5MPa（兩個(gè)丙烯球罐單罐單用），利用該壓力差將丙烯罐車內(nèi)液相丙烯壓送至另一個(gè)丙烯儲(chǔ)罐。

3.3 總結(jié)

由于該方案的提出主要是利用丙烯汽化器產(chǎn)生的兩罐之間的壓力差，該方案安全、可靠，操作簡單，同時(shí)節(jié)省了啟用壓縮機(jī)的電力消耗及維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用，總體來說是非常好的一種卸車方法的成功嘗試。

但是熱水系統(tǒng)停用后汽化器就停用了，該方案也就自然停用了，因此其他季節(jié)的卸車還得要使用壓縮機(jī)或卸車泵進(jìn)行卸車。