锅炉炉膛煤气爆炸事故案例.docx

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1、锅炉炉膛煤气爆炸事故案例目录1 .燃气炉燃烧爆炸事故的主要原因12 .事故经过13 .事故原因24 .事故的防范措施25 .其他案例：RTO催化燃烧装置典型爆炸案例的思考及隐患排查要点35. 1.事故案例35. 1.1.案例 况35. 2.事故原因分析45. 2.1.直接原因45. 2. 2.间接原因45. 2. 3. (4)废气中存在化学品自聚现象55. 3.典型的问题隐患排查55. 3.1.废气预处理设计存在缺陷55. 3. 2.废气输送系统工艺设计未充分考虑精细化工生产过程特点65. 3. 3. TO装置操作、维护不到位7L燃气炉燃烧爆炸事故的主要原因燃气锅炉燃烧爆炸一般是在点火时、燃烧

2、中和再点火时产生的燃料爆炸现象。据美国对15年 间133件燃气炉燃烧爆炸事故的分析，燃气炉和干燥机在点火时产生的爆炸事故占1/3强，其中一 半为停火期间燃气泄漏造成的、由于操作人员的失误，如开燃气总阀前未将燃烧器前阀门关闭；用不完善的点火器点燃主燃烧器等引起的爆炸事故占1/2 ,燃烧过程中的爆炸约占燃气爆炸事故 的1/2,其中50%以上是由于炉子无火焰监视装置，在燃烧器出现灭火时产生，50%为用不足的空 气燃烧，燃烧时产生的CO、电等气体又与空气混合成为爆炸混合物引起：1/6的爆炸事故起因于冉点火，即点火之前没有将炉内可燃气体用新鲜空气吹扫干净。当然， 没有吹扫引起的爆炸也可归于点火时产生。由

3、此看来，点火时爆炸和燃烧过程中爆炸均已各占 50%o2 .事故经过山西省潞城市潞宝焦化实业总公司所属煤气发电厂于2000年9月23日发生了一起锅炉炉膛 煤气爆炸事故。此锅炉SHS20-2.45/400-Q,用于发电。于1999年11月制造。此次爆炸事故造成 死亡2人、重伤5人、轻伤3人，直接经济损失：49.42万元。2000年9月23日上午10时15分，潞宝煤气发电厂厂长指令锅炉房带班班长对锅炉进行点 火，随即该班职工将点燃的火把从锅炉从南侧的点火口送入炉膛时发生爆炸事故。尚未正式移交使用的煤气发电锅炉在点火时发生炉膛煤气爆炸，炉墙被摧毁，炉膛内水冷壁管 严重变形，最大变形量为15米。钢架不同

4、程度变形，其中中间两根立柱最大变形量为230mm, 部分管道、平台、扶梯遭到破坏，锅炉房操作间门窗严重变形、损坏。锅炉烟道、引风机被彻底摧 毁，烟囱发生粉碎性炸毁，砖飞落到直径约80m范围内，砸在屋顶的较大体积烟囱砖块造成锅炉 房顶11处孔洞，汽轮发电机房顶13处孔洞，最大面积约15m2,锅炉房东墙距屋顶1.5m处有 12m长的裂缝。炸飞的烟囱砖块将正在厂房外施工的人员2人砸死，别造成5人重伤，3人轻伤。 爆炸冲击波还使距锅炉房500m范围内的门窗玻璃不同程度地被震坏。事故发生后，当地有关部门非常重视，迅速赶赴事故现场组织抢救，对死伤人员进行了妥善处 置。潞城市政府责成有关部门和人员对事故进行

5、了调查。3 .事故原因此次爆炸事故是由于炉前2号燃烧器（北侧）手动蝶阀（煤气进气阀）处于开启状态（应为关闭状 态），致使点火前炉膛、烟道、烟囱内聚集大量煤气和空气的混合气，且混合比达到轰爆极限值， 因而在点火瞬间发生爆炸。具体分析如下：1、当班人员未按规定进行全面的认真检查，在点火时未按规程进行操作，使点火装置的北蝶 阀在点火前年于开启状态，是导致此次爆炸事故的直接原因。2、煤气发电厂管理混乱，规章制度不健全，厂领导没有执行有关的指挥程序，没有严格要求 当班人员执行操作规程，未制止违规操作行为，责职不明，规章制度不健全也是造成此将爆炸事故 的原因之一。3、公司领导重生产、轻安全，重效益、轻管理

6、。在安全生产方面失控，特别是在各厂的协调 管理方面缺乏有效管理和相应规章制度，对各厂的安全生产工作不够重视，也是造成此将爆炸事故 的原因之一。4 .事故的防范措施1、潞宝集化实业总公司要认真贯彻落实国家有关锅炉压力容器的法律、法规和江泽民总书记 的重要讲话精神，真正从思想上吸取教训，引以为戒，制定出有效的详细的安全措施，健全各项安 全管理制度。2、进一步完善各级安全生产责任制，明确锅炉安全管理的有关事项和要求，把锅炉的安全管理工作落到实处。3、各有关部门要严格执行各项规章制度及操作规程，层层落实，责任到人，消除麻痹思想和 侥幸心理，操作程序规范化，从组织指挥、安全措施、规章制度、操作规程上彻底

7、堵塞漏洞，消除 隐患，从而防止类似事故再次发生。5 .其他案例：RTO催化燃烧装置典型爆炸案例的思考及隐患排查要点众所周知，现在VoCS治理市场上对VoCS的大量处理工艺，例如膜分离、活性炭吸附、高沸 点溶液吸收、生物转化、冷凝回收和热力氧化等方法中，RTO具有去除效率高、经济适用性强，且 热能利用效率比传统的直燃式氧化炉提高70%左右等优点，是目前企业解决VOCs的有效手段。但因各企业情况的不同，RTo应用也存在局限性，在投入生产使用时，由于操作失误、设备缺 陷、设计处理风量过小、沉积物清理不够及时、收集系统设计不合理等多种原因发生过生产安全事 故。今日结合实际案例，分享本篇文章，一起温故知

8、新：5.1. 事故案例5. 1. 1.案例概况江苏某化工企业RTO净化系统在2015年3月初和3月末两次发生爆炸。事故没有造成人员伤 亡，聚合物多元醇车间引风机损坏，现场仪表烧毁，RTO部分装置损毁严重，直接经济损失达100 余万元。根据相关资料，该企业生产方式为间歇性生产，事故发生时仅POP、PL1/PL2产品的工艺 废气通过DN50DN350不等的金属管道进行了收集（主要污染物为环氧乙烷、环氧丙烷、三甲胺、 异丙醇、苯乙烯、丙烯懵等），废气收集后通过引风机进入RTO焚烧，该RTo为R-RTO（旋转式蓄 热焚烧炉）。废气收集、处理的详细流程如下图所示。5. 2.事故原因分析5. 2. 1.直

9、接原因真空泵出口尾气排放温度过高，而有机物沸点较低，同时新鲜空气补充不足，污染物排放浓度 过高，外加环氧丙烷，环氧乙烷的化学性质活泼，最终导致接入焚烧炉中的废气达到相应的爆炸极 限，从而造成爆炸事故的发生。序号物版名称M忸和浓度/(Sm)对应体枳比/% O7K)对应爆炸极限/% (FZK)安全与否I环乙烷75-IO1 891.98552.8396J128.113%100%不安全不安全2环复丙烧75-IO2 303.29I40.7S88.83 $.432%77%不安全 不安全3三甲胺75-IO2 610.744060498.9415392%7L6%不安全 不安全4好内的75-IO2 06013.

10、747630.512.0%-12.7%不安全 安全5某乙175-IO3 028.6833365.14 0.07l.l%f1%不安全 安全6内端M75-IO! 845.6957.0378.01 2.413.0577.5%不安全 安全不同温度下有机物饱和浓度安全性分析5. 2. 2.间接原因1)收集系统设计不合理调查过程发现对于真空泵高浓度有机废气，企业均未进行冷凝回收预处理，且目前企业对PL 系统真空泵出口废气所设计的收集方式极不合理，真空泵出口所配备的伞形罩集气量有限，废气收 集总管仅DN50,正常运行时系统稀释风量难以保证。2)预处理措施不到位该企业POP、PL1、PL2车间对有机废气所采用

11、的活性炭吸附未配备脱附再生系统，基本无 效，末端所配置的不锈钢高压风机无变频系统，导致废气收集管路系统中负压值过高，能耗较高且 不利于有机物的冷凝回收，所采用的金属材质水洗塔强度较高，当系统发生爆炸等意外事故时无法 起到有效泄爆的效果（无泄爆措施），导致爆炸产生的冲击波沿着管道进一步往生产车间传导，加剧 了爆炸的次生危害。3） RTo炉本体存在问题本项目中部分产品含有氯元素，诸多案例表明，蓄热陶瓷体由于质量较大，支撑件通常要承受 较大的应力腐蚀，当体系含氯时（如环氧氯丙烷）高温焚烧处理过程中将产生HQ等污染物，对设备 本体、RTO炉旋转阀易产生较大腐蚀，系统难以稳定、有效运行。5.2.3.废气

12、中存在化学品自聚现象项目废气中含有部分丙烯懵、苯乙烯等有机物，上述物料在温度较高时极易发生自聚合，导致 RTO炉蓄热陶瓷体在使用一段时间后设备阻力变大，同时底部有高沸点有机物粘附现象，易引起火 灾等安全事故。5. 3.典型的问题隐患排查5. 3. 1.废气预处理设计存在缺陷5. 3.1.1.企业提供的基础数据不全，导致预处理方式存在设计缺陷。蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范要求应根据废气来源、组分、性质（温度、湿 度、压力卜流量、爆炸极限等因素，综合分析后选择废气处理工艺流程。而在实际设计过程中， 企业主要提供最大废气处理量、VoCS最高含量，不能提供尾气具体的组成。如某园区内企业提供R

13、TO设计依据为废气组分为甲苯和甲醇，VOCs最高含量为5000mgm 3,且具体含量未标明。因此企业在RTO设计时未考虑企业生产过程中能产生二甲胺气体，在预处 理系统中没考虑酸洗，只是在车间将废气冷却到10左右后，通过总管（DN600）进入碱洗、水洗塔 后经引风机进入到RTO系统，这也就为后来发生的事故埋下了隐患。该企业于2021年6月3日开始试生产，RTO装置于2021年6月6日16： OO发生爆炸， 整个风机的蜗壳全部粉碎，所幸的是事故没有造成人员伤亡。事故调查显示，由于二甲胺易溶于水 （沸点7）,随着水中二甲胺含量升高及环境温度上升，二甲胺大量挥发，同时因引风机叶轮、蜗 壳材质均为玻璃钢

14、材质，虽然有导电涂层，但引风机对地电阻为无穷大，达到爆炸极限的有机废气 与高速旋转的风机叶轮摩擦产生静电，导致风机蜗壳粉碎性爆裂。5. 3. 1. 2. RTO安全设施设计有缺陷。（1）设计时未将可燃气体检测信号纳入RTo控制程序系统，当废气浓度达到爆炸极限后，不能 及时采取稀释、走旁通等应对措施，高浓度废气直接进入RTO炉体从而引发火灾、爆炸事故。其中部分企业只是在RTO控制程序界面上做了一个显示，且永远显示0%LEL0大气污染治 理工程技术导则(HJ 2000-2010)第651条，明确提出“进入热力燃烧工艺的有机废气浓度应控制 在其爆炸极限下限的25%以下，对于混合有机化合物，其有机物浓

15、度应根据不同有机化合物的浓度 比例和其爆炸下限值进行计算与校核”；蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范 (HJl0932020)第6.5.1条，明确要求“当废气浓度波动较大时，应对废气进行实时监测，并采取 稀释、缓冲等措施，确保进入蓄热燃烧装置的废气浓度低于爆炸极限下限的25% O某企业的在线分析仪显示“Err”，因输出超过20mA,满量程后显示“错误”，但RTO控制 界面显示为0%LELo(2)设计时不考虑可燃气体在线分析仪的安装位置。如某企业在线分析仪取样位置距RTO炉约30米(RTO炉前有一个碱洗塔和一个水洗塔)，该处 废气约IOS后就能进入到RTo炉，但在线分析仪距取样点约2.5米，经过蠕动泵抽取样品，不计在 线分析仪的响应时间，至少需要20s后才能分析出废气中可燃气体的含量，这种设置，即使可燃气 体检测信号进入RTo控制程序系统，也达不到保护作用。具体可参考蓄热焚烧装置安全风险评估 指南第7.3.3的要求。(3)技术协议书中的P&ID与RTO装置现场不一致，或P&ID中给定的逻辑无法实现。如设计文件中设计有“压缩空气压力低，系统报警停机”，但现场无压缩