制氧厂球罐区氧气泄漏的抢修与整改措施

制氧厂球罐区氧气泄漏的抢修与整改措施收稿日期:2006-05-30作者简介：姚文献(1970))，男，工程师,1989年10月进安钢动力厂制氧车间工作,1995年7月进安钢1#14000m3/h制氧工程指挥部工作,1996年9月进安钢制氧厂生产安全科工作至今,2004年7月郑州轻工业学院机械电子专业本科毕业。制氧厂球罐区氧气泄漏的抢修与整改措施姚文献(安阳钢铁集团有限责任公司制氧厂，河南省安阳市455004)摘要：安钢制氧厂球罐区多处氧气法兰泄漏，严重威胁到安全生产，从生产和安全角度出发，采取大停气对其进行了抢修。文章详细介绍了抢修中采取的安全措施、抢修方案和过程，分析了泄漏的原因和抢修过程中的经济损失，并提出了制氧厂球罐区的整改措施。关键词：大型空分设备；氧气球罐；氧气泄漏；抢修；整改措施中图分类号:TB65719文献标识码:BRushrepairandmodifyingmeasuresforoxygenleakageinspheraltankzoneofoxygenproducingfactoryYaoWen-xian[OxygenProducingFactory,AnyangIron&Steel(Group)Co1,Ltd1,Anyang455004,Henan,P1R1China]Abstract:OxygenleakageatseveralflangesoccurredinthespheraltankzoneatoxygenproducingfactoryofAngang[AnyangIron&Steel(Group)Co1,Ltd.],whichseverelythreatenedsafeproduction.Forthesakeofproductionandsafety,largescalegasshutdownschemewascarriedoutforrushrepair.Safetymeasures,repairingschemeandprocedureareintroducedindetail.Afteranalyzingleakagereasonandeconomiclossesduringrepairingprocedure,modifyingmeasuresofspheraltankzoneinoxygenproducingfactoryareproposed.Keywords:Largescaleairseparationplant;Oxygenspheraltank;Oxygenleakage;Rushrepair;Modifyingmeasure2006年5月8日22B00，安阳钢铁集团有限责任公司(以下简称：安钢)制氧厂球罐区通往3#氧气球罐的中压氧气管道与法兰的焊缝渗漏已发展到20cm的裂缝泄漏，严重威胁到安全生产。由于球罐区的所有管网混并在一起，不能相互独立分开，决定采取大停气方案抢修。2006年5月9日10B10~19B40，经过915h的紧张抢修，解决了氧气泄漏问，比提前4h顺利完成了抢修任务，及时避免了一起重大事故的发生，确保了安全、优质供氧。1泄漏位置的发现2006年5月1日安钢制氧厂球罐区发现多处法兰渗漏,5月5日法兰渗漏点呈愈来愈大的发展趋势，存在着严重的事故隐患。厂方密切关注，并加强巡检。安钢制氧厂球罐区氧气管网如图1所示。渗漏位置如下:(1)3#氧气球罐进气阀(球动3)1对法兰;(2)2#氧气球罐进气阀(球动2)西法兰;(3)1#氧气球罐吹扫阀(球氮1)1对法兰;(4)2#氧气球罐吹扫阀(球氮2)1对法兰;(5)两套6000m3/h空分设备管道吹扫阀(吹#58#图1安钢制氧厂球罐区氧气管网简图2)法兰;(6)去一炼轧头道阀西法兰;(7)去炼铁旁通阀。2停送气方案及施工面的制订安钢制氧厂现有1套23500m3/h、2套14000m3/h和2套6000m3/h空分设备(1#6000m3/h空分设备备用)，经球罐区6个400m3的氧气球罐缓冲、均压后再分配给各个用户。由于原来球罐区的所有管网均混并在一起，不能相互独立分开，经现场讨论决定采取大停气方案抢修(只保留23500m3/h和2#6000m3/h空分设备运行，继续供氧，保二炼轧生产，其余机组停产)。由安钢相关部门和制氧厂多方研究并紧急制订抢修方案，由制氧厂负责停送气，公司基建工程处和制氧厂具体负责施工。施工面如下(见图1):(1)3#氧气球罐支路去掉三通改直管，将3#氧气球罐摘除(改做氩气球罐)，同时摘除球动3、止3和球氮3阀;(2)换球动2阀西法兰;(3)换球氮1阀法兰1对;(4)换球氮2阀法兰1对;(5)6000m3/h空分设备吹扫管道阀前加盲板，与氧气汇总管相连处切除，汇总管上加堵板;(6)换装去一炼轧头道阀西法兰;(7)换装氧气管道去炼铁旁通阀。3安全措施的制订因制氧厂球罐区氧气、氮气和氩气管网密集交错，介质具有易燃、易爆和易窒息的特点，氧气、氮气和氩气球罐又为特种设备，除了比较容易发生事故以外，更重要的是事故破坏性大，波及范围广，不仅会引起建筑物及设备的损坏和人员的伤亡，甚至遇火种还可能导致整个球罐区的连锁大爆炸，其后果不堪设想，因此球罐区为安钢A级危险源。为保证本次大停气抢修工作安全、顺利完成，实现零事故、零伤害目标，安钢安全环保部与制氧厂联合制订了详细的抢修安全措施，并监督所有参加抢修工作的单位和人员认真贯彻落实。(1)各参加抢修单位必须成立安全监督小组，对抢修全过程实行安全监督，各单位要安排专人负责作业过程的安全监督工作。(2)各参加抢修单位必须认真制订抢修施工方案和相应的安全措施，并认真组织对参加抢修的职工的安全教育，进行安全交底。检修人员都要明确检修任务，熟知危险因素，掌握防范措施和应急对#59#策。(3)凡进入施工现场的人员，必须按规定穿戴和使用劳保用品，违者按公司小分队工作制度进行处罚。(4)加强安全管理，严格按操作规程和作业程序进行操作，杜绝/三违0现象发生。(5)与运行的氧气管网相连的阀门必须确认关闭无泄漏。停送氧阀门操作时要缓慢进行，严禁猛开猛停。(6)严格动火票制度，动火作业必须办理动火票，经化验确认合格后方可进行，连续作业4h要再进行化验。(7)更换的氧气阀门管件必须进行脱脂清洗，不得黏染油污和其他杂质。(8)用砂轮切割管子时，砂轮片部位应装好防护罩，操作时应站在合适的位置，避免意外伤害事故发生。切割后的管子必须清理干净。(9)各类电焊机，必须采取保护接地。电动工具应加装漏电保护装置，使用前应认真检查是否有漏电现象，以免发生触电事故。(10)交叉作业要互相协调，互相配合；高处作业必须具备安全条件，严禁从高处抛掷工具和物品。(11)夜晚施工要保证照明充足，现场临时照明器具要用36V以下安全电压。(12)进入施工现场的施工人员和其他人员自觉遵守制氧厂安全，制氧厂安全小分队有权对一切/三违0现象进行纠察，直至停止作业或处罚。(13)氮气放散和管道吹扫时，施工人员和操作人员严禁站在排放和吹扫口正面，以防意外伤害事故和氮气窒息事故发生。氧气放散时，要禁止一切火源并配备适量消防器材。(14)施工现场安排消防车一辆、救护车一辆，以防发生意外事故。(15)必要时启动制氧厂重、特大安全事故应急救援预案(包括紧急停车和人员抢救)。4抢修方案的实施411停气(1)10B10接安钢总调度通知后，令各运行车间将氧压机机后压力设定到115MPa，当球罐区压力到设定值时，关闭23500m3/h与两套14000m3/h空分设备的并联阀(并网1和并网2)。(2)10B22停两套14000m3/h空分设备的氧压机，氧压机内通保护气。(3)10B26安钢总调度通知各用户打开各自的放散阀，开始卸压。(4)10B45氧气球罐压力降低到110MPa，打开1#~6#氧气球罐的放散阀继续卸压。(5)11B00氧气球罐的放散阀听不到气流声，增开1台15000m3/h氮压机，并打开吹扫总阀(吹1)及各吹扫阀，开始向球罐区管网送中压氮气。(6)11B23关闭球动4、球动5和球动6阀。(7)11B32关闭各用户头道阀和球罐放散阀，升压。(8)11B55当1#~3#氧气球罐内压力升到015MPa时，关闭吹扫阀，打开氧气球罐的放散阀卸压。(9)12B10在1#~3#氧气球罐放散阀口取样化验，氧含量小于20%，卸压至常压。412施工12B15，安钢基建工程处和制氧厂具体负责施工人员按各自负责施工面展开施工，为保障施工人员在切割、焊接氧气管道施工过程中的安全，避免火灾和氮气窒息危险事故的发生，化验员在现场多次取样化验，确保施工区域大气中氧含量在19%~22%。413检漏(1)16B40全关1#~6#氧气球罐放散阀、排放阀，一炼轧、二炼和炼铁等用户二道阀全关。(2)17B00施工完成，开吹扫总阀(吹1)，增加1#、2#氧气球罐及相关管道压力，同时检漏，当压力升到110MPa时检验，无泄漏为合格。414卸压18B05检漏合格，打开1#、2#氧气球罐放散阀，卸压到常压，公司总调度通知各用户关闭各自放散阀。415送气(1)18B22打开各用户送氧阀，全开一炼轧、二炼、二轧和炼铁等用户二道阀；打开球动4、球动5和球动6阀，关闭各球罐的放散阀。(2)18B30运行两套14000m3/h空分设备，从氧气压力011MPa开始向管网送气，并不断升压。#60#(3)18B40氧气球罐氧气压力达114MPa，与23500m3/h空分设备送氧压力相等，全开23500m3/h空分设备与两套14000m3/h空分设备并联阀(并网1和并网2)，抢修工作圆满结束。5泄漏的原因与经济损失经多方分析，泄漏的原因是中压氧气管道与法兰的焊缝年久腐蚀，特别是1#~4#4个球罐的4个球动阀和4个止回阀已投运15~20年，长年累月工作在115~215MPa的中压氧气负荷中，不间断地长期服役，由于工作压力的反复变化，导致多处焊缝因应力集中及疲劳损伤发生渗漏并缓慢扩展，直至发展为大的裂缝产生泄漏。此次制氧厂球罐区多处法兰渗漏的抢修工作历时915h，因为两套14000m3/h空分设备各送氧15000m3/h,1#6000m3/h空分设备因氧气压力高，实际没有送氧，所以少供氧气量:915@(15000+15000+6000)+6@400@20=390000m3；以每1t钢耗氧60m3计，少炼钢:390000A60=6500t；以每1t钢效益250元计，直接经济损失:6500@250=16215万元。来自安钢生产计划部统计：抢修915h，当天比平时实际少产铁6500t、少产钢7500t。以每1t铁效益300元、以每1t钢效益250元计，间接经济损失:6500@300+7500@250=38215万元。6球罐区整改措施此次中压氧气管道法兰的焊缝渗漏抢修任务虽已顺利结束，但抢修成本如此之高也为安钢敲响了警钟。为了避免类似大停气事件给安钢生产造成的经济损失，制订了如下整改措施:(1)在大停气的情况下，在球罐区加装4个截止阀(见图1中加1、加2、加3和加4阀)。在正常供氧时，加1、加3和加4阀处于全开位置。关闭加2阀，两套14000m3/h空分设备生产的氧气可以进球罐；当球罐区球罐及管道阀门出现故障或需检修时(如类似此次事故时)，就没有必要大停气来检修，只需将加1、加3和加4阀关闭，打开加2阀，使来自两套14000m3/h空分设备的氧气不进球罐，管路可以与球罐隔离，同时又不影响向一炼轧、二炼和炼铁等用户供氧。既节约了能源，又避免了大停气给安钢生产带来的经济损失。(2)在球罐区高压氮气与中压氮气管间加装1个截止阀(见图1中加5阀)，仅需2m管道，随时可以实施。加装后，打开加5阀即可将高压氮气并入中压氮气管网，从而避免了在吹扫、投运氧气管道和氧气球罐时因降低氧压机送气压力使氧气放散造成的能源浪费，结束了安钢以往氧压机降压并网造成氧气放散的历史；同时避免了炼钢、炼铁因氧压机降压、氧气压力过低导致生产节奏减慢所造成的经济损失，并且大大缩短了安钢氧气、煤气等管网吹扫和打压所用时间，节能效果显著。¬参考文献:[1]毛绍融，朱朔元，周智勇.现代空分设备技术与操作原理[M].杭州：杭州出版社,2005:342-351.[2]国家质量技术监督局.压力容器安全技术监察规程(1999)[S].xxx煤化工用离心式压缩机组前景广阔最近，沈鼓集团和杭州汽轮机股份公司联合主办了煤化工流程用离心式压缩机组技术交流会。会议受到全国61家院所、煤化工用户及配套厂家的关注。会议指出，我国煤化工发展大有可为，给煤化工流程用离心式压缩机组制造业提供了难得的机遇。煤化工产业在我国能源的可持续利用中将扮演重要角色，对我国减轻燃煤造成的环境污染、降低对石油进口的依赖均有重大意义。中国正在向世界最大煤化工业国家的方向迈进，这为沈鼓等一批向煤化工提供核心配套设备的专业生产企业提供了发展良机。沈鼓已与一些煤化工项目筹建单位达成了合作意向，项目的招投标和市场开发工作正在稳步推进。深冷技术#61#