段金庭 王永博(中國石油大港石化公司,天津 300280)
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。
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。
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。
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。