【文章內(nèi)容簡介】 冷卻水管線的劃傷等。3. 燒嘴冷卻水管線在線監(jiān)測措施不到位導致燒嘴燒損嚴重和火焰外竄。燒嘴冷卻水管線燒漏在油氣化、煤氣化等工業(yè)裝置上較為常見，但火焰外竄不多見。由于在線監(jiān)測即時反映，可以盡早停車，避免事故發(fā)生。新疆、寧夏的油氣化裝置采用CO在線分析儀進行在線監(jiān)測，即時發(fā)現(xiàn)燒嘴冷卻水管線泄漏，避免事故發(fā)生。齊魯渣油Shell氣化裝置，由于當時未采用CO在線分析，曾出現(xiàn)外側水冷夾套穿孔，造成合成氣外泄，拔掉了燒嘴大法蘭的的嚴重事故。A爐的燒嘴冷卻水分離器的CO在線分析儀一直未投用，這是最靈敏的在線監(jiān)測措施。而冷卻水流量、壓力、溫度都較為遲鈍，合成氣稍有泄漏，根本沒有什么反映。如果在燒嘴冷卻水管線泄漏早期發(fā)現(xiàn)，盡早停車，就不會出現(xiàn)煤氣外泄，僅需修復燒嘴冷卻水管線的局部部位，不會產(chǎn)生大的問題。在2月10日晚18點以后，A1燒嘴冷卻水出口溫度已出現(xiàn)上下波動，達10℃左右，這可能就是燒嘴冷卻水管線已發(fā)生泄漏的表征。4. 氣化爐頂部封堵磚燒蝕與封堵磚的制造有關。據(jù)現(xiàn)場觀察，頂部預熱口的耐火磚未見損傷，爐內(nèi)掛渣均勻，這表明頂部的溫度正常。頂部封堵磚燒蝕~300mm，不是由于拱頂溫度過高導致，而是與封堵磚的制造有關：留下的斷面呈白色，看上去不是重質澆注料；斷面上沒有燒熔的金屬拉筋。沒有貫穿封堵磚整體的金屬拉筋，封堵磚的強度無法保證；沒有采用重質澆注料，封堵磚無法耐渣的沖刷。四噴嘴對置式氣化爐的中試裝置也采用相同的方法封堵氣化爐頂部預熱口，經(jīng)過水煤漿氣化和干煤粉氣化的中試，共運行約700小時，封堵澆注料未見嚴重燒損。鑒于以上分析，我們向貴公司提出如下建議：① 對AA2燒嘴進行修復，燒嘴頭部腔室的水的進出口方位改為冷卻水下進上出；修復燒嘴冷卻水管的外傷；對每個燒嘴進行水壓試驗(外壓)；每次投料前檢查工藝燒嘴狀況，通燒嘴冷卻水檢漏。② 對損壞的燒嘴室進行換磚。③ 重新制作爐頂封堵磚：采用Incoloy825金屬作預制件外緣；金屬拉筋貫穿封堵磚整體，直至法蘭，采用Incoloy825材料；使用含鉻重質澆注料制造。④ 啟用燒嘴冷卻水分離器上的CO在線分析裝置。⑤ 我們認為A爐結構沒有問題。據(jù)我們掌握的操作數(shù)據(jù)(附表所示)，A爐的優(yōu)勢是較為明顯的。⑥ A爐(四噴嘴對置式水煤漿氣化爐)是貴公司大氮肥國產(chǎn)化工程的關鍵單元，貴公司在工程化過程中付出了巨大的努力。 大南化德士古水煤漿加壓氣化裝置氣化爐煤漿管線及氧管線爆炸事故案例分析2008年2月13日，新年上班第一天，大南化德士古水煤漿加壓氣化裝置做氣化爐倒爐準備，一名新員工帶一名臨時工到現(xiàn)場做倒爐準備，將正在運行的氣化爐煤漿管線上的導淋打開，管內(nèi)煤漿噴出，導致系統(tǒng)過氧爆炸，燒嘴及煤漿管線炸毀，造成一死多傷的嚴重事故。經(jīng)驗教訓：① 新員工必須經(jīng)過嚴格全面系統(tǒng)培訓，考核合格取證后方能上崗；② 加強員工責任心教育和安全教育。③ 崗位操作要實行嚴格的操作票制度，尤其開停車期間須逐項檢查，并經(jīng)兩人以上確認。④ 煤漿流量低低聯(lián)鎖應掛在三選二的全部流量檢測點上，不能只掛在轉速流量計上，這樣只會在煤漿泵故障時該聯(lián)鎖才起作用。防范措施：① 煤漿流量低低聯(lián)鎖設置的調研、比較，如何掛、聯(lián)鎖值、聯(lián)鎖摘除要求及程序，如何保證其有效性等；（可以拓展到氣化裝置的全部聯(lián)鎖，舉一反三）② 專題研究有哪些原因會導致系統(tǒng)過氧并有發(fā)生爆炸的危險，《水煤漿氣化裝置爆炸原因及對策分析》；③ 進一步了解事故詳細經(jīng)過，將事故案例納入《同類裝置事故匯編》，按照事故“四不放過”原則作為氣化生產(chǎn)準備培訓教材；④ 在管理上必須多動腦筋，采取有效措施，防范類似事件的發(fā)生；生產(chǎn)準備工作必須全面而且細致，各種不安全因素都要能仔細分析提前考慮到并有有效防范措施。 某化肥廠德士古水煤漿加壓氣化裝置氣化爐托磚板法蘭損毀事故案例分析1. 托磚板損毀前后經(jīng)過05年10月23日夜班5：00，某化肥廠德士古水煤漿加壓氣化裝置氣化爐C托磚板溫度TI0722C從257℃持續(xù)上漲，氣化崗位中控主操作陳某馬上向氣化崗位負責人及大氮肥車間領導匯報，同時通知電儀車間有關人員進行確認，大氮肥車間領導馬上要求進行確認處理，氣化崗位負責人馬上趕到現(xiàn)場進行處理，5：48分時溫度上漲至709℃，后又回落至245℃，儀表人員認為是溫度表失靈。白班接班后8：15，TI0722C又急劇上漲，氣化中控主操作馬上向車間匯報，同時通知儀表人員校表，8：15另一溫度點TI0723C也開始上漲，車間領導趕到中控進行指導處理，8：34另外兩個溫度點也開始上漲，氣化爐進行減負荷處理，8：45后，托磚板溫度分別上漲至TI0720C：298℃、TI0721C：256℃、TI0722C：1212℃、TI0723C：500℃。在進行氣化爐減負荷處理過程中，8：59因工藝氣出口溫度TIA0709C高氣化爐C聯(lián)鎖跳車。2. 檢查情況① 裙板與托磚板、激冷室內(nèi)壁之間積滿了灰渣；裙板與托磚板之間形成的空間內(nèi)從圓周上看有2/3嚴重集灰渣，灰渣呈細絲狀② 錐底磚渣口被沖刷至Φ680700，錐底磚內(nèi)表面有多道縱向溝槽，溝槽寬、深1020mm；HF03與HF02磚之間局部有大的縫隙，寬約10mm③ 托磚板法蘭沒有掛渣；筒體磚表面光滑，基本無掛渣；渣口有輕微掛渣④ 托磚板法蘭內(nèi)孔比較均勻地損毀為Φ930；南部方向約1/3圓周上托磚板法蘭下表面被燒穿：靠外被燒掉520mm，靠里被燒掉3060mm⑤ 激冷環(huán)上表面及激冷環(huán)半環(huán)管沒有被沖刷的痕跡⑥ 下降筒堵渣，在激冷環(huán)100mm以下、高度約有3400mm的下降筒堵了4. 原因分析我們認為，此次氣化爐C托磚板法蘭的損毀應該按兩個過程來分析，一是托磚板法蘭內(nèi)孔由Φ780比較均勻地損毀至Φ930，這個過程應該是一個比較緩慢的過程；二是托磚板法蘭約1/3圓周燒穿，這個過程進行得應該很快，一旦在某個薄弱的部位燒穿，會迅速擴展。㈠托磚板法蘭內(nèi)孔均勻損毀1. 高溫腐蝕在氣化爐燃燒室生成的粗煤氣中除含有CO、HCO2和H2O等主要成分外，另外還含有H2S、SO2等微量成分，進入激冷室前溫度1000℃以上，~。托磚板法蘭材料在高溫氧化性介質(C0H20等)中受熱時，會造成氧化腐蝕。而高溫下金屬與H2S、SO2接觸，則會造成硫化腐蝕。在高溫、高壓下，粗煤氣中的氫會侵入托磚板法蘭材料中與鐵的不穩(wěn)定碳化物Fe3C反應生成CH4，使鋼基體平均含碳量降低，造成表面脫碳。2. 高溫沖蝕高溫、高速的粗煤氣攜帶著熔融態(tài)爐渣出錐底磚渣口后，在托磚板法蘭內(nèi)徑處產(chǎn)生湍流，對托磚板法蘭會產(chǎn)生沖刷、剪切作用，作用的結果是在托磚板法蘭內(nèi)孔處材料表層轉化為表面變形能，從而造成托磚板法蘭材料的沖蝕、剝離。就托磚板法蘭損毀前的氣化爐實際操作壓力和生產(chǎn)負荷來說，出渣口介質的流速應該比設計值要高，從而對托磚板法蘭造成的沖蝕、剝離作用要厲害。下降筒堵渣后，因阻力變大，也會加劇介質在托磚板法蘭處的湍流。3. 托磚板材料問題托磚板法蘭原用材料為日本進口的SA387Gr11CL2板材，因采購原因，7月份檢修時換成了與其相當?shù)腻懺觳牧蟂A182F11，該法蘭用鋼錠由上海大隆鑄造廠生產(chǎn)，由上海鎰隆金屬材料有限公司鍛造出毛坯，由哈爾濱巨友動力設備有限公司加工成形。但根據(jù)大連金重的張利偉、都吉哲等在《壓力容器》雜志2005年第4期上發(fā)表的論文《水煤漿氣化爐的制造》，其中有如下表1所示SA387Gr11CL2和SA182F11CL2的物理性能對照，可以看出，后者的性能要低于前者。而根據(jù)供貨廠家提供的質量證明書，用于制造我廠托磚板法蘭的SA182F11鍛件其（常溫）屈服強度為255MPa，抗拉強度為475MPa，硬度HB160（新件實測為111143），其性能比表1數(shù)據(jù)還低。強度、硬度越低，耐沖刷性能越差。供貨廠家提供的鍛件質量證明書上沒有產(chǎn)品標準編號、沒有鍛件級別、沒有熱處理狀態(tài)，單純從質量證明書來看，鍛造廠家的質量管理不夠規(guī)范、嚴謹，鍛后是否已及時進行消氫處理也未可知。國內(nèi)之所以沒有與SA387和SA182材料相對應的產(chǎn)品標準，無論是哈鍋還是大連金重在氣化爐制造時均選用相應的進口材料，就是因為國內(nèi)在SA387Gr11CL2和SA182F11CL2類似材料生產(chǎn)技術水平和質量保證方面與國外相比還是有一定差距的。4. 錐底磚結構問題與筑爐質量在沒有爐磚或爐渣保護的情況下，托磚板法蘭不管是采用SA387Gr11CL2板材還是SA182F11鍛件，都無法承受1000℃以上粗煤氣的燒蝕，按渭化羅總的說法，這里實際上是燒熔了。錐底處HF01～03熱面磚外圓周呈直縫，一旦最上層HF03出現(xiàn)松動或磚縫內(nèi)灰漿不飽滿，最底層HF01與托磚板法蘭之間如果局部有縫隙或者如果灰漿處理不好，這里就會形成串氣的通道，從此處磚縫處下來的高溫粗煤氣與在托磚板法蘭內(nèi)孔處呈湍流沖蝕的高溫粗煤氣、高溫爐渣共同作用將Φ780Φ930之間的法蘭材料給吃掉了。事實上7月份換托磚板法蘭時，換了全部錐底磚和澆筑料，當時砌筑錐底耐火磚和澆筑料時間太短，僅37小時，砌爐特別是對澆筑料養(yǎng)護不夠，10月份又僅換了HF03，本次砌爐后新舊磚結合不好。本次砸錐底時發(fā)現(xiàn)澆筑料有好多縱向裂紋并且很好砸，也說明當時砌爐可能是有問題。綜合以上各個可能原因，我們認為，如果不是SA182F11本身存在重大質量缺陷，用SA182F11 CL2或SA182F11 CL3代用SA387Gr11CL2應該沒有問題。在缺少耐火磚或爐渣對托磚板法蘭有效保護的情況下，高溫粗煤氣、爐渣對法蘭材料的腐蝕、沖蝕甚至燒熔是造成托磚板法蘭內(nèi)孔均勻損毀的主要原因。㈡托磚板法蘭燒穿1. 材料蠕變與熱膨脹托磚板法蘭材料在高溫下蠕變，使得托磚板法蘭與激冷環(huán)上表面之間局部出現(xiàn)縫隙，造成高溫粗煤氣噴出?？赡茉谕写u板法蘭內(nèi)孔沒有擴大到Φ930時，蠕變還不至于造成高溫粗煤氣噴出。托磚板法蘭內(nèi)孔沒有損毀時，從徑向上有一個1000℃以上至大約250℃的溫度梯度。隨著托磚板法蘭內(nèi)孔的不斷變大，高溫區(qū)距離激冷環(huán)螺柱越來越近，作為細長形小截面的螺柱更容易沿軸向受熱膨脹，高溫粗煤氣從受熱膨脹最厲害的某根螺柱處最先噴出并將托磚板法蘭該處的材料燒熔，然后迅速擴展。2. 激冷環(huán)墊片激冷環(huán)墊片材料為高鋁纖維紙，高鋁纖維紙材料能夠耐高溫但它本身比較脆弱，激冷環(huán)墊片尺寸又較大，如果做成整體，可能制造、拿放不便，哈鍋在制造時采用了子母口分片式（三片），靠迷宮密封，在托磚板法蘭內(nèi)孔損毀至Φ930時，子母口已呈不完整的迷宮，高溫粗煤氣可能會從此處噴出。3. 下降筒堵渣下降筒堵渣后，阻力變大，高溫、高壓的粗煤氣也可能對托磚板法蘭和激冷環(huán)的連接產(chǎn)生了一個撕扯作用，并加劇了高溫粗煤氣的噴出?？偟膩碚f，托磚板法蘭約1/3圓周燒穿是在法蘭內(nèi)孔不斷擴大之后，是以上多方面因素共同作用的結果。5. 預防措施與建議1. 改進錐底磚及托磚板局部結構1) 改造耐火磚HF01結構尺寸使其呈L形，利用它將托磚板法蘭包起來隱蔽在里面不使其外露，一方面，可以在一段時間內(nèi)保護法蘭不與高溫粗煤氣接觸，不被高溫粗煤氣和爐渣沖蝕；另一方面，避免或減少粗煤氣中相應成分與托磚板法蘭材料反應的可能。此項改造，爐磚已準備好，這次C爐檢修擬用上。2) 是否可以探討改造托磚板法蘭結構，將其改為水夾套結構。2. 嚴格檢修控制1) 嚴格按照耐火襯里廠家提供的技術方案或要求進行筑爐、養(yǎng)護和烘爐，不為了搶進度而隨意壓縮筑爐工期。2) 嚴格筑爐質量控制，由筑爐專業(yè)技術人員跟蹤、檢查澆鑄料、每層耐火磚的砌筑。3) 在學習兄弟廠家檢修經(jīng)驗的基礎上，由設備室、技術室和大氮肥車間共同確定氣化爐檢修的質量控制點，將關鍵控制點設為停止點，由設備室、技術室和大氮肥車間技術人員共同確認、簽字。3. 加強原材料質量控制1) 托磚板法蘭采用的材料SA182F11為美國ASME/ASTM牌號，供方采用了國內(nèi)生產(chǎn)的毛坯，有必要對鋼錠的生產(chǎn)、鍛件的鍛造等關鍵環(huán)節(jié)派人監(jiān)造。2) 加強材料的驗收入庫管理，這包括托磚板法蘭和爐磚、澆鑄料的驗收，對于爐磚，必要時應抽樣進行相關試驗。4. 嚴格工藝指標控制加強托磚板溫度、激冷水量、渣口壓差等工藝指標管理，制定嚴格的停車指標，并嚴格執(zhí)行。高負荷運行時，操作壓力也要相應提高，以免渣口處介質流速過快。5. 外出考察和再學習隨著時間的推移和負荷的提高，我們現(xiàn)有氣化裝置的問題逐漸暴露，這套裝置要達到高負荷長周期運行還有許多問題有待解決，應該說從工藝操作到設備管理，我們對其還沒有真正吃透。這方面國內(nèi)其它有德士古氣化裝置的廠家肯定有一些經(jīng)驗值得我們借鑒，希望有機會到有關廠家進一步學習、交流，學習人家已有的生產(chǎn)、維修、改造和設備管理經(jīng)驗。建議與有關研究、設計單位進行交流，了解其原始設計的初衷，研究其可能存在的設計缺陷或沒有考慮到的地方，減少或避免我們進行改造時的盲目性。目前來說，天辰公司和華陸公司都參與過水煤漿加壓氣化裝置的設計，分別有自己的一部分經(jīng)驗，我認為有必要與這兩個設計院的有關人員分別進行一下技術交流。到一個地方去交流和學習，時間不宜太短，參觀式的走馬觀花可能起不了預定考察的效果。某德士古水煤漿氣化裝置氣化爐下降管堵塞事故案例分析1. 事故經(jīng)過：4月6日某德士古水煤漿氣化裝置氣化系統(tǒng)停車，F(xiàn)0701氣化爐C拔燒嘴時，發(fā)現(xiàn)渣口堵塞嚴重，處理渣口時，發(fā)現(xiàn)下降管堵塞，車間組織人員疏通無果，拆下降管檢查，發(fā)現(xiàn)激冷環(huán)燒壞，更換下降管。2.原因分析：① 3月份煤質多次發(fā)生變化，灰中大塊多，下灰量大，造成C爐多次堵渣，渣口壓差增大，采用提高氧煤比、通過XV0715泄壓的方法多次進行處理。排渣暢通后，渣口壓差卻一直偏高，只能一直采取提氧煤比的方法處理。煤質變化是造成堵渣，渣口壓差高的主要原因。② 在處理堵渣時，氧煤比變化快，爐溫變化快，可能使大量的熔渣流下，堵塞渣口，造成下降管掛渣。采用XV0715泄壓的方法，可能破壞下降管水膜分布及渣流速和流向，造成下降管掛渣。③ 由于氣化沒有備爐，所以氣化一直用連投的方式進行投料，以維持生產(chǎn)，至使激冷水管道、激冷環(huán)沒有得到徹底沖洗，可能造成加水管道及激冷環(huán)部分堵塞，水分布不均，造成掛渣。3.防范措施或處理方案：① 加強煤質管理，原料、分析、氣化相關崗位多進行聯(lián)系，及時對煤質進行分析，采取有效的監(jiān)控措施，確保煤質穩(wěn)定。② 在煤質發(fā)生變化時，提氧煤比要緩慢，操作人員要有耐心，不能操之過急，堵渣時，使用XV0715泄壓要慎重，要注意時機。③ 氣化爐停車后，管道沖洗要徹底，保證質量，激冷環(huán)要定期沖洗，做水分布試驗。④ 渣口壓差高，處理無效，應及時停車處理，避免燒壞下降管 某化工企業(yè)德士古水煤漿加壓氣化裝置氣化爐B爐水洗塔帶水事故案例分析1. 事故經(jīng)過：2005年8月30日夜班接班后，因系統(tǒng)壓力緩慢升高，德士古水煤漿加壓氣化裝置氣化爐氧煤比偏低，氣