丙烯卸車壓縮機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兩具2000m3丙烯球罐，負責給聚丙烯裝置儲備原料，球罐進料為外購丙烯，通過兩臺卸車壓縮機抽取球罐頂部的氣相丙烯，經壓縮機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的丙烯送至原1000方丙烯罐區，從而作為聚丙烯裝置的原料使用。

1.事故經過

由于生產需要，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，壓縮機啟動后聲音異常，振動較大，14:21分停壓縮機。對壓縮機進行檢查沒發現問題，14:45分重新開啟壓縮機，入口閥緩慢開啟過程中，壓縮機發生爆缸現象，約十多厘米不規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，同時遠程從操作室和卸車場將壓縮機出入口閥切斷。

此次事故除造成機體缸蓋爆裂外，未造成其他傷害。

2.事故原因分析

事故發生后，及時對事故原因進行了分析。

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

2.2 調取了壓縮機排氣壓力趨勢圖，此次開機過程中機組排氣壓力最高點為0.83MPa，而壓縮機設計排氣壓力為1.48MPa，報警停機值為1.7MPa，因此壓縮機沒有超壓。

2.3 查看現場監視器，可以清晰地看到壓縮機啟動后在操作人員打開入口閥過程中突然發生爆缸，大量液體噴出，該液體灑落地面后立刻汽化，這表明此次開機壓縮機入口為液態烴；同時事故后現場發現，入口緩沖罐外表面結了一層霜，這表明壓縮機入口液態烴汽化。

此次事故啟機是進入冬季氣溫下降后的首次啟機，從丙烯物性表可以看出，0℃、0.5856MPa壓力即可造成丙烯液化，因此在當時入口壓力0.83MPa下、環境溫度0℃左右的條件下，入口管線內應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（即壓縮機入口）流程未投（設計原意是將壓縮機入口液相丙烯通過汽化器進行汽化），但由于汽化器與卸車壓縮機之間的距離過長，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，因此形成了管線內丙烯液化。

綜合以上分析，此次事故的根本原因開機前未識別出，壓縮機入口管線內氣相丙烯在低溫下發生了液化，夾帶大量液體造成液擊從而導致壓縮機爆缸。

3.解決措施

鑒于此次事故發生的原因所在，經過認真考慮，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，因此決定冬季暫時停用該壓縮機的使用，而通過改造采用以下方式進行卸車。

3.1 改造方案依據

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

3.2 改造方案

將現有丙烯卸車壓縮機出入口增加跨線，卸車壓縮機出、入口隔斷、打盲板，停止壓縮機的使用，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（兩個丙烯球罐單罐單用），利用該壓力差將丙烯罐車內液相丙烯壓送至另一個丙烯儲罐。

3.3 總結

由于該方案的提出主要是利用丙烯汽化器產生的兩罐之間的壓力差，該方案安全、可靠，操作簡單，同時節省了啟用壓縮機的電力消耗及維護保養費用，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，因此其他季節的卸車還得要使用壓縮機或卸車泵進行卸車。