双氧水装置事故分析案例

双氧水装置事故分析案例11、博汇“8.25”双氧水爆炸事故2、鲁西双氧水“7.27”火灾事故3、山东双氧水生产装置发生爆炸4、浙江善高化学有限公司双氧水车间爆炸火灾事故5、磷酸泄漏事故6、山东国金化工厂“8.25”爆炸事故7、临沂兰山九州化工厂双氧水桶爆炸事故8、山东双氧水厂火灾事故9、山东恒通化工双氧水车间工作液贮槽爆炸着火事故及分析双氧水装置事故分析案例210、上海远大过氧化物有限公司“7.28”爆炸事故及分析11、柳化“12.16”循环工作液贮槽爆炸事故报告12、浙江：龙鑫化工双氧水生产车间发生爆炸事故13、太阳纸业济宁福利达化工有限公司事故分析博汇“8.25”双氧水爆炸事故1.博汇“8.25”双氧水爆炸事故简介（续）----事故发生经过：山东国金化工厂4万吨/年双氧水装置2012年8月13日至14日重新调剂人员组织开车，8月16日零时复产投料。装置运行至8月25日15时10分左右循环工作液泵跳停，在开启备用泵运行5分钟后氧化液泵又发生跳停，装置于15时18分紧急停车（注：距18时46分发生爆炸接近3.5小时，应该有足够的时间处理异常），车间通知电工检修线路、未发现异常。15时50分乙班人员接班后，因氮气中氧含量一直不合格无法再次开车。3博汇“8.25”双氧水爆炸事故1.博汇“8.25”双氧水爆炸事故简介----事故发生经过（续）：在装置停车时段内，DCS主操发现氧化塔压力由17时25分的0.08MPa升至18时24分的0.2MPa，通过远程控制打开氧化塔尾气调节阀泄压，由于阀的开度过小，塔内压力升高速度短暂减缓后仍继续升高；18时39分塔内压力急剧升高，通过远控阀泄压已不起作用，18时46分压力升至测量传感器满量程（0.6MPa）并继续升压；18时46分22秒发生了氧化塔爆炸，并相继引燃了氧化塔周边氢化塔、萃取塔等设备中的物料。21时41分，工作液配置釜发生二次爆炸。26日6时许，大火被扑灭。4博汇“8.25”双氧水爆炸事故1.博汇双氧水爆炸事故简介↓现场照片5博汇“8.25”双氧水爆炸事故1.博汇双氧水爆炸事故简介↓现场照片6博汇“8.25”双氧水爆炸事故1.博汇双氧水爆炸事故简介↓现场照片7博汇“8.25”双氧水爆炸事故1.博汇双氧水爆炸事故简介↓现场照片8鲁西双氧水“7.27”火灾事故2.鲁西双氧水“7.27”火灾事故简介2013年7月27日16时45分左右，鲁西化工集团股份有限公司18万吨/年双氧水生产装置的萃取塔发生火灾事故，直接经济损失约200万元。这起事故虽未造成人员伤亡，但产生了较大社会影响（网上传播、东方时空）。鲁西化工集团股份有限公司是由原鲁西化肥厂（1976年建厂）逐步发展起来的国有大型化工企业，总部位于聊城高新技术开发区鲁西化工园区，总资产159亿元，职工11000余人。发生事故的18万吨/年双氧水生产装置由聊城市鲁西化工工程设计有限公司设计，鲁西工业装备有限公司安装，2013年6月5日取得试生产方案备案告知书，7月25日开始投料试生产。9鲁西双氧水“7.27”火灾事故2.鲁西双氧水“7.27”火灾事故简介（续）----事故发生经过：该双氧水装置于7月23日工作液进系统循环，7月25日引氢气进系统，正式投料试生产；27日12时05分，萃取塔开始分出双氧水，浓度为27%。27日16时45分左右，中控室操作人员通过远程视频监控发现萃取塔、萃余分离器位置有浓烟冒出。随后操作人员离开中控室前往现场，发现萃余分离器部位起火，火势随萃余液（油质可燃物）的泄露增大，并伴有爆鸣声；立即通知中控室其他操作人员进行一键安全停车，同时启动装置切断氢气并充氮保护。企业和当地政府迅速启动应急预案扑救火灾，27日20时左右火势得到有效控制，28日3时36分火灾被全部扑灭。“清净下水”全部封堵在厂区内并导入环境安全应急池，经环保部门对大气和周边水体检测，未发现有毒有害物质和水体污染。10鲁西双氧水“7.27”火灾事故2.鲁西双氧水火灾事故简介↓现场照片11鲁西双氧水“7.27”火灾事故2.鲁西双氧水火灾事故简介↓现场照片12鲁西双氧水“7.27”火灾事故2.鲁西双氧水火灾事故简介↓现场照片13鲁西双氧水“7.27”火灾事故2.鲁西双氧火灾产事故简介↓现场照片14博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析一、两起双氧水事故的原因分析相同点：（1）都是双氧水分解造成的。博汇事故是双氧水急剧分解造成的氧化塔物理爆炸事故，鲁西事故是由于双氧水分解较快造成管道内介质流速过快产生静电引起的设备内化学爆炸和燃烧事故。（2）都发生在装置的试运行阶段。一个是长期停车恢复运行，一个是新建装置开始试运行。不同点：（1）一个造成了人员伤亡，一个没造成人员伤亡。（2）一个是物理爆炸事故，一个是化学爆炸和燃烧事故。（3）一个是在事故（或异常）发生时没有采取有效的防范（或控制）措施，一个是在事故（或异常）发生时采取了有效的防范（或控制）措施。15博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析1.技术层面的事故原因分析（1）系统内杂质的存在是造成双氧水分解加速的原因。1）博汇未对生产系统中可能产生钯催化剂和氧化铝粉末杂质的因素进行彻底排除，造成开车以后系统内杂质较多。2）鲁西通过查找原始记录、询问操作人员，发现开车过程中氢化液过滤器、工作液过滤器因阻力大频繁清洗，说明系统清洁度较差，酸洗钝化不彻底或系统内有积留杂质的死角。（2）三个基本条件的具备导致火灾爆炸事故的发生。1）爆炸物。工作液的闪点为42℃左右，其蒸汽属于火灾爆炸性物质，且爆炸下限较低（0.8%-7%）容易形成爆炸性混合物。2）助燃物。（见下页）3）点火源。（见下页）16博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析（2）三个基本条件的具备导致火灾爆炸事故的发生（续）。2）助燃物。双氧水的大量分解可提供足够的氧气。另外，放空管设置不合理产生的“烟囱效应”，萃取塔溢流管设计不合理造成的“虹吸现象”，都存在负压抽吸进入空气的可能。3）点火源。萃取塔与萃余液分离罐高达6.8米的位差，造成工作液的流速在岀液管道内大大加快，易产生静电；萃取塔溢流管设计不合理造成萃取塔塔顶液位不稳定，特别是在双氧水分解较活跃的状况下，萃取塔萃余液出口管内介质为气液非均相混合物，管内介质流速快而紊乱，易产生静电；萃取塔、萃余分离器、高位集液槽、工作液计量槽的气液相管路法兰（4个螺栓以上）未进行静电跨接等原因，造成静电积聚。17博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析2.操作层面的事故原因分析（1）对双氧水装置的危险特性认识不足。1）对双氧水装置的工艺技术了解不深，对开车过程中可能出现的危险性情况分析不透。2）对行业发生的事故案例了解不全面、学习不透彻、分析不深入，没有认真汲取各类事故教训、研究制定相关完备的预防措施。（2）没有抓住项目开车的关键点和重点注意事项。1）对影响装置试生产安全的酸洗钝化关键环节管控不到位，对双氧水原始开车过程设备、管路杂质积聚和双氧水分解活跃的认识不足，酸洗不彻底，预防措施落实不到位。2）没有针对可能出现的系统杂质含量高情况，制订和采取针对性的应对措施。如：及早加大萃取塔内双氧水的放出量，降低金属等杂质的含量，控制双氧水分解的速率等。18博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析2.操作层面的事故原因分析（续）（3）对双氧水装置静电危害的重视程度不够。1）防静电设施和措施不够全面。萃取塔至萃余液分离器、高位集液槽、工作液计量槽的气液相管路法兰既未做静电跨接，也没有测量接触电阻，存在静电积聚的安全隐患。2）系统设计缺陷导致多个易产生静电的环节。萃取塔与萃余液分离罐高达6.8米的位差，造成工作液的流速在岀液管道内大大加快，易产生静电；萃取塔溢流管设计不合理造成萃取塔塔顶液位不稳定，特别是在双氧水分解较活跃的状况下，萃取塔萃余液出口管内介质为气液非均相混合物，管内介质流速快而紊乱，易产生静电。19博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析（4）开车（试运行）运行准备工作不到位。1）装置开车的管理组织设置不合理，技术、管理人员配置不够、力量薄弱。2）开、停车方案不完善，未对生产系统中可能产生杂质、粉末的因素进行彻底排除。3）氮气中氧含量超标、氮气压力值不合格，导致装置紧急停车后不能及时开车，造成双氧水分解放出的热量积聚，局部温度升高导致双氧水分解地更剧烈。同时给事故应急带来隐患。4）上岗前教育培训不到位，人员综合素质较差。开车前未对操作人员进行转岗前的二、三级安全教育，车间技术员、操作工等对工艺过程、操作参数、控制指标、常见异常现象、紧急处理措施等知之甚少，人员安全意识、应急处置能力差。20博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析二、双氧水生产的技术复杂性从双氧水的反应机理、生产工艺过程、所涉及物质的危险特性三个方面剖析一下双氧水生产的技术复杂性。1.双氧水生产的反应机理分析目前我国双氧水生产装置已全部为蒽醌法生产装置。该法以重芳烃和磷酸三辛酯为溶剂，以2-乙基蒽醌（简称蒽醌）为溶质，配成工作液；工作液中的蒽醌与氢气在钯催化剂的作用下发生氢化反应，得到氢蒽醌溶液（氢化液）；氢化液经空气氧化，得到双氧水和蒽醌的混合液（氧化液）；氧化液经萃取分离出双氧水，再经净化、浓缩处理为合格的双氧水（浓度一般为27.5%）。化学反应方程式：蒽醌+H2＝氢蒽醌（钯催化剂）氢蒽醌+O2＝蒽醌+H2O2总反应式：H2+O2＝H2O2（蒽醌、钯催化）21博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析1.双氧水生产的反应机理分析（续）1）加氢工艺。双氧水生产工艺的第一步反应，即通常所讲的“氢化反应”，为“加氢工艺”，属于重点监管的危险化工工艺。工艺危险特点：（a）反应物料具有燃爆危险性，氢气的爆炸极限为4％—75％，具有高燃爆危险特性；（b）加氢为强烈的放热反应，氢气在高温高压下与钢材接触，钢材内的碳分子易与氢气发生反应生成碳氢化合物，使钢制设备强度降低，发生氢脆；（c）催化剂再生和活化过程中易引发爆炸；（d）加氢反应尾气中有未完全反应的氢气和其他杂质在排放时易引发着火或爆炸。22博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析1.双氧水生产的反应机理分析（续）总局规定的“加氢工艺”的安全控制基本要求：温度和压力的报警和联锁；反应物料的比例控制和联锁系统；紧急冷却系统；搅拌的稳定控制系统；氢气紧急切断系统；加装安全阀、爆破片等安全设施；循环氢压缩机停机报警和联锁；氢气检测报警装置等。鉴于蒽醌法双氧水生产工艺属于连续生产，其氢化工段（核心设备氢化塔）仅属于整套生产工艺的一个组成部分，因而，应着眼于整套装置落实“加氢工艺”的安全控制措施。（下页“过氧化工艺”的安全控制措施落实，同此项）23博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析1.双氧水生产的反应机理分析（续）2）过氧化工艺。双氧水生产工艺的第二步反应，即通常所讲的“氧化反应”，为“过氧化工艺”，也属于重点监管的危险化工工艺。工艺危险特点：“过氧化工艺”过程，因为过氧基（-O-O-）的存在，具有很强的分解爆炸危险。安全控制基本要求：反应釜温度和压力的报警和联锁；反应物料的比例控制和联锁及紧急切断动力系统；紧急断料系统；紧急冷却系统；紧急送入惰性气体的系统；气相氧含量监测、报警和联锁；紧急停车系统；安全泄放系统；可燃和有毒气体检测报警装置等。24博汇及鲁西双氧水装置事故原因评析2.双氧水生产的工艺过程分析蒽醌法双氧水生产工艺一般分为氢化、氧化、萃取及净化、后处理、配制五个工段。双氧水生产工艺涉及的危险物品主要有：工作液（蒽醌、重芳烃和磷酸三辛酯）、氢气、催化剂、氧气、双氧水等。有人这样描述蒽醌法双氧水的生产：用危险的原料，通过危险的过程，生产危险的产品。这确实是蒽醌法双氧水生产的写照。整个工艺过程中，蒽醌、重芳烃和磷酸三辛酯组成的工作液循环使用，仅有少量工艺损耗，主要物耗为氢气，电耗全部为动力电耗，因而具有原料简便、能耗较低的优点。同时，由于具有易燃易爆性的工作液大量地在系统内循环留存，也形成安全隐患。双氧水生产工艺属有机工艺生产无机产品，生产过程中伴随着工作液的酸、碱转换，氢化工艺属典型的气液固三相反应，生产过程中双氧水易分解的特点也给安全管理带来难度。25博汇及鲁西双氧水装置