徐永齊，何琳（安陽鋼鐵股份有限公司制氧廠，河南安陽　455000）

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氧壓機(jī)密封、保安氮?dú)夤艿肋M(jìn)油事故分析與處理

徐永齊，何琳
（安陽鋼鐵股份有限公司制氧廠，河南安陽455000）

【摘要】在空壓機(jī)壓力油箱充氣過程中，因油壓高于低壓氮?dú)鈮毫Γ斐蓾櫥瓦M(jìn)入低壓氮?dú)夤艿?，采取緊急處理措施防止?jié)櫥瓦M(jìn)入氧壓機(jī)，避免了事故擴(kuò)大，并采取了改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】壓力油箱；氧壓機(jī)；進(jìn)油

1　概述

安陽鋼鐵股份有限公司1#6000 m3/h制氧機(jī)配套有空氣透平壓縮機(jī)一臺（型號：ITY-690/0.53-I）、氧氣透平壓縮機(jī)一臺（型號：2TY-120/5.5）、氧氣活塞壓縮機(jī)兩臺（型號：2LY-120/5.5-30-I）?？諝鈮嚎s機(jī)和氧氣壓縮機(jī)的強(qiáng)制潤滑系統(tǒng)都配備有高位油箱和壓力油箱，高位油箱容積：0.62 m3，壓力油箱容量：0.6 m3。高位油箱和壓力油箱都是為了在故障情況下為壓縮機(jī)緊急提供潤滑油，起到保護(hù)壓縮機(jī)的作用。壓力油箱上部定期充入壓力氣體，利用壓縮氣體膨脹，在緊急情況下將潤滑油壓送到潤滑部位。對于空氣壓縮機(jī)，每兩周左右對壓力油箱充氣一次，氣源為低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)的氮?dú)狻?/p>

來自低壓氮?dú)夤芫W(wǎng)的氮?dú)猓▔毫s為0.7 MPa）分為左右兩支，右側(cè)DN200的支管上主要有5個(gè)使用點(diǎn)。詳見圖1：1#6000 m3/h制氧機(jī)使用低壓氮?dú)饬鞒淌疽鈭D。

空壓機(jī)壓力油箱正常運(yùn)行時(shí)，1#閥和2#閥處于關(guān)閉狀態(tài)，3#閥處于常開狀態(tài)，以排出可能泄漏的潤滑油或者氮?dú)?。壓力油箱充氣時(shí)，先打開1#閥，對管道進(jìn)行吹掃。然后關(guān)閉3#閥，觀察壓力表壓力。最后打開2#閥對壓力油箱充氣，通過窺鏡確定充氣的多少。充氣結(jié)束時(shí)先關(guān)閉2#閥，再關(guān)閉1#閥，最后打開3#閥。

潤滑油系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，泵后壓力約0.5 MPa，油過濾器后壓力約0.38 MPa。當(dāng)供油壓力低于0.25 MPa時(shí)備用油泵啟動(dòng)，油壓低于0.2 MPa時(shí)聯(lián)鎖停車。油泵互投時(shí)，備用泵啟動(dòng)13 s后，原運(yùn)行泵自停。

2　事故經(jīng)過

2014年1月22日上午7：30左右，崗位人員發(fā)現(xiàn)空壓機(jī)壓力油箱油位較高，需要補(bǔ)充氣體。按規(guī)程進(jìn)行操作，在打開2#閥充氣過程中，初始時(shí)窺鏡中油位沒有反應(yīng)，再次開大2#閥，隨即發(fā)現(xiàn)油路系統(tǒng)的安全閥起跳。判斷可能是油過濾器阻力過大，于是倒換過濾器，準(zhǔn)備對原過濾器進(jìn)行反沖洗。此時(shí)又發(fā)現(xiàn)備用油泵啟動(dòng)，油冷卻器后壓力表在0.6~0.9 MPa之間波動(dòng)。立即停止充氣操作，關(guān)閉2#閥，關(guān)閉1#閥，打開3#閥時(shí)有油排出，再次打開1#閥有油連續(xù)排出。技術(shù)人員正好趕到現(xiàn)場，立即使用油路回流閥調(diào)整油壓，并手動(dòng)停運(yùn)原運(yùn)行油泵（B），保持油壓穩(wěn)定。全開1#、3#閥對進(jìn)油的充氣管道進(jìn)行排油和吹掃。

根據(jù)排油量判斷可能有少量潤滑油已經(jīng)進(jìn)入DN200的支管內(nèi)。因?yàn)樵撝Ч苓€供應(yīng)氧壓機(jī)保安氮?dú)夂兔芊獾獨(dú)猓坏櫥碗S密封氮?dú)膺M(jìn)入氧壓機(jī)，就可能造成嚴(yán)重的設(shè)備事故。匯報(bào)車間和調(diào)度后立即停運(yùn)氧活塞和氧壓機(jī)，做進(jìn)一步確認(rèn)和處理。

圖1　1#6000 m3/h制氧機(jī)使用低壓氮?dú)饬鞒淌疽鈭D

3　原因分析

根據(jù)操作人員對操作過程和異?，F(xiàn)象的描述，分析潤滑油進(jìn)入低壓氮?dú)夤艿赖脑蛑饕校?/p>

（1）在充氣過程中，1#閥或者2#閥開度太大，低壓氮?dú)獯罅俊⒖焖龠M(jìn)入壓力油箱。壓力油箱內(nèi)的潤滑油被壓出，送入到供油管道，造成供油壓力升高，安全閥起跳。安全閥起跳后油壓降低，達(dá)到備用泵啟動(dòng)條件，備用泵啟動(dòng)。兩臺泵并行壓力約0.9 MPa，超過安全閥起跳壓力（0.6 MPa），供油壓力在0.6~0.9 MPa之間波動(dòng)。油壓稍高于低壓氮?dú)鈮毫r(shí)，潤滑油就會進(jìn)入充氣管道。

（2）正常運(yùn)行時(shí)，當(dāng)供油壓力低于0.25 MPa時(shí)，備用油泵啟動(dòng)，備用泵啟動(dòng)13 s后，原運(yùn)行泵自停。此次事故過程中，備用泵啟動(dòng)后，原運(yùn)行泵并未停車，而是一直保持并行狀態(tài)，導(dǎo)致油壓一直居高不下，最后手動(dòng)停運(yùn)原運(yùn)行油泵。兩臺泵并行，安全閥頻繁起跳，造成油壓斷續(xù)高于低壓氮?dú)鈮毫?，成股的潤滑油進(jìn)入充氣管道。

（3）充氣過程油壓升高、安全閥起跳，錯(cuò)誤判斷是油過濾器堵塞、阻力高造成的。出現(xiàn)備用油泵啟動(dòng)，油壓頻繁波動(dòng)的異常情況時(shí)，才停止充氣操作。

（4）充氣管道沒有設(shè)計(jì)限流孔或防倒流裝置。沒有限流孔，充氣速度無法控制，低壓氮?dú)獯罅?、快速進(jìn)入壓力油箱，導(dǎo)致事故的發(fā)生。沒有防倒流裝置，事故發(fā)生后，潤滑油不受阻擋直接進(jìn)入充氣管道和氮?dú)庵Ч堋?/p>

4　處理過程

通過對現(xiàn)場管線的勘察和事故范圍的初步判斷，采取了以下幾項(xiàng)措施：

（1）將空壓機(jī)壓力油箱充氣管道（DN20）從氮?dú)庵Ч芴幐顢?，檢查有進(jìn)油痕跡。

（2）將氧壓機(jī)密封氣管道拆開檢查，沒有發(fā)現(xiàn)油跡。

（3）打開氧壓機(jī)保安氮?dú)夤艿罊z查，沒有發(fā)現(xiàn)油跡。

（4）因暫時(shí)無法確定氮?dú)庵Ч苓M(jìn)油量的多少，為了盡快恢復(fù)氧壓機(jī)運(yùn)行，決定先將氧壓機(jī)密封氣管道進(jìn)行改造。從氮?dú)饪傞y后引出一根DN20的管道，直接連接到氧壓機(jī)密封氣管道上。改造示意圖見圖2。

（5）使用2#6000 m3/h制氧機(jī)的氧活塞壓縮1#6000 m3/h制氧機(jī)的氧氣，雖然量有所減少，但也能保證公司生產(chǎn)用氧的平衡。

為保證氧壓機(jī)的安全運(yùn)行，必須采取進(jìn)一步措施對氮?dú)庵Ч苓M(jìn)行徹底處理。

方案一：使用三氯乙烯對進(jìn)油管道進(jìn)行浸泡脫脂，脫脂合格后原管道投入使用。

氮?dú)庵Ч芄軓綖镈N200，長度約為15 m，計(jì)算容積為0.47 m3，大約需要2.5桶三氯乙烯。由于三氯乙烯到貨時(shí)間無法確定，而且脫脂效果也無法取樣確定。根據(jù)現(xiàn)場情況，采取了第二種方案。

方案二：檢查進(jìn)油情況，重新鋪設(shè)一根管道（DN80），專供氧壓機(jī)保安氮?dú)?。原管道廢棄不用。

在去空氣過濾器的管道后約500 mm的氮?dú)夤艿溃―N200）上，去掉長度約500 mm的管段，檢查進(jìn)油情況。開口之前的管道沒有發(fā)現(xiàn)油跡，開口之后的管道1 m深處能看到油跡，距離空壓機(jī)壓力油箱充氣管道口約2.5 m。以此判斷，順著氮?dú)饬鲃?dòng)方向（往氧壓機(jī)密封氣方向）的油跡長度會更長。考慮氧壓機(jī)安全運(yùn)行和施工難度，決定重新鋪設(shè)一根管道，專供氧壓機(jī)保安氮?dú)?。改造示意圖見圖2。

圖2　氧壓機(jī)保安氮?dú)狻⒚芊獾獨(dú)飧脑焓疽鈭D

1月24日，所有改造全部完成，對管道進(jìn)行徹底吹掃后投入使用。下午，相繼啟動(dòng)氧壓機(jī)和氧活塞，氧氣正常外送。

5　結(jié)束語

通過對此次事故的分析和處理，吸取了經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，在規(guī)范操作和本質(zhì)化安全方面的啟示：

（1）壓力油箱充氣管道安裝止回閥。在空壓機(jī)、氧壓機(jī)壓力油箱的充氣管道上安裝止回閥，避免特殊情況下潤滑油倒流進(jìn)入充氣管道的現(xiàn)象。

（2）限制充氣閥門的開度。制作安裝閥門開度限制器，限制充氣球閥的開度小于50%，防止閥門開度過大，氮?dú)獯罅俊⒖焖龠M(jìn)入壓力油箱，從而導(dǎo)致事故發(fā)生。

（3）嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行操作。提高職工操作水平、操作經(jīng)驗(yàn)和應(yīng)急能力，遇到異常情況必須立即停止充氣操作，關(guān)閉進(jìn)氣閥，打開放空閥。然后做進(jìn)一步檢查。

（4）壓力油箱充氣操作必須有組長現(xiàn)場監(jiān)護(hù)，避免類似事故的發(fā)生。

（5）通過實(shí)驗(yàn)檢查確認(rèn)油泵互投正常。

（6）氧壓機(jī)的密封氣和保安氮?dú)鈶?yīng)取用獨(dú)立的氣源。氧壓機(jī)用氮?dú)夂蛪毫τ拖溆玫獨(dú)鈦碜酝还艿溃嬖诎踩[患。建議將兩者分開，獨(dú)立取氣，互不影響。

（7）對其他有壓力油箱或油壓容器的設(shè)備采取一定的防范措施，防止油和氣體的互相串通，避免事故的發(fā)生。

Analysis and Treatment of an Oil Inlet Accident of Oxygen Compressor Sealing and Security Nitrogen Pipe

XU Yongqi，HE Lin
(The Oxygen Generating Plant of Anyang Iron & Steel Group Co., Ltd., Anyang, Henan 455000, China)

【Abstract】During gas charging into the pressure oil tank of air compressor, lubricating oil entered the low-pressure nitrogen pipe due to higher pressure of the oil over that of nitrogen. Emergency treatment measures were taken to prevent the oil leaking into the oxygen compressor, which avoided extension of the accident. After that improvement measures have been taken to prevent such accident.

【Keywords】pressure oil tank; oxygen compressor; oil inlet

作者簡介：徐永齊（1981-），男，畢業(yè)于河南理工大學(xué)熱能與動(dòng)力專業(yè)，工程師，現(xiàn)從事制氧生產(chǎn)管理工作。

收稿日期：2015－07－24

【中圖分類號】TH45

【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】B

【文章編號】1006-6764(2015)10-0022-03