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河南省义马气化厂“7·19”爆炸事故后，空分设备安全再次成为焦点。本期微信通过介绍一起某化工厂发生的空分塔爆炸事故，分析空分装置的安全建议。
1997年5月16日上午9时05分，辽宁抚顺某化工厂6 000 m³/h制氧机组的空分塔发生了一起爆炸事故。
爆炸使空分塔上塔破坏，主冷凝器被撕裂成碎片并燃烧，上塔顶部的纯氮塔壳体飞出30 m，下塔受震倾斜外形较完好，爆炸形成的碎片飞落方圆500 ㎡，产生的冲击波造成最远距离1 500 m处的窗户玻璃破碎；凡遭爆炸气浪冲击的建筑、设备，均以空分塔为中心呈放射状倒塌。安装在户外的空分装置静设备被损坏12台，动设备被损坏4台(水泵)，主要动设备基本完好。
本次事故造成4人死亡(其中1人在爆炸地点200 m以外处被飞去的一块冷箱铁板击中头部死亡)、4人重伤、27人轻伤。事故使空分装置丧失生产能力，事故造成的直接经济损失461.9万元。
事故经过及原因
调查组专家们通过分析，对本次爆炸过程作出如下结论：
大量乙烯进入空分塔主冷凝器中，主冷凝器的翅片通道并非完全均匀，各个翅支通道的传质传热也各有差异，因此造成乙烯的分散不匀，在个别点超过在液氧中的溶解度极限并达到爆炸危险极限(5%)而产生爆炸，甲烷也参与了爆炸。根据计算，1 kg乙烯在液氧中爆炸足以使环境产生2 300 ℃以上的高温，达到铝燃烧条件，因此引燃了铝，使铝产生剧烈的燃烧爆炸。主冷凝器丢失近2 t铝，又有2 t空分塔上塔的铝填料下落不明，而在这两个部分又都出现了高温现象，因此断定至少1 t铝参与了燃烧爆炸。1 t铝加1 t液氧可形成2 t TNT的爆炸威力，最终形成了这次大爆炸。
根据对上述原因的分析得出结论：
爆炸产生于主冷凝器，爆炸物质为乙烯、甲烷、丙稀、铝，乙烯、甲烷、丙烯为引爆物质；能量主要来源于铝燃烧；各种条件的耦合导致了这次爆炸[气候条件(风向及大气压)、环氧乙烷装置停车排放循环气、铝材设备、没有烃类在线分析仪、装置总体布置不尽合理、排气未走火柱塔和焚烧炉]。
事故教训
事故发生后该厂自我总结的教训是：
一是领导的安全意识差。表现在虽然在安全工作方面下了很大气力，做了许多部署，加强了教育、培训、考试，但未达到预期效果。有的问题没有考虑到，也忽视了向兄弟单位沟通借鉴。全国近10年来空分设备发生近百起大小爆炸事故，该厂没有吸取教训。
二是安全管理不严格，工作有漏洞。表现在执行工艺纪律不严，对深层次安全技术问题缺乏研究。虽然对乙炔引起空分设备爆炸的危险有所认识，但对总烃影响空分设备爆炸的危险性没有认识到，盲目相信法液空专利装置的先进性、可靠性，思想麻痹。厂领导和技术部门对车间排放含有大量烷烯类物质的循环气不走火柱塔和焚烧炉，对乙炔分析工作随意停掉几个月不进行，对不连续排放1%液氧，既不知道，又不检查纠正。如果这次事先纠正了这几个错误，本来这次事故也是可以避免的——即使没有建立液空液氧的总烃在线分析仪。或者只是局部的危爆，损失就会小得多。
三是对空分装置的技术管理和技术交流很差。该套空分装置投产6年来，从未有过对外交流和学习。总认为最安全的是空分装置。因而对空分装置不重视。
四是对规章制度贯彻不利，落实不到位。总公司对空分装置总烃的分析和控制有过规定，但企业领导和管理部门既没有学习也没有认真贯彻。厂方对外商提供的空分装置操作法和操作规程也没有研究，懂的人少。严格讲就是没有懂空分安全技术的管理人员和专业人员。
五是培训工作先期欠账，后期又未跟上。
事故防范措施和建议
为使空分装置尽快恢复生产，该厂决定采用河南开封空分设备厂的6 000 Nm³/h空分设备(塔)，并在安全技术和管理方面采取了如下措施：
一是增设6组烃类在线分析，按总公司规定建立全项离线复验分析，随时连续监测烃类在关键点的含量，制定超标报警及连锁的相应手段。
二是远移污染源的排放位置(笔者：关键在使用火柱塔和焚烧炉，不让可燃气污染空气)等措施，改善空压机吸入口空气质量。
三是正常运行中连续排放相当于氧产量1%的液氧，以稀释烃类在主冷凝器液氧中的浓度。
四是主冷凝器板式单元采用新型防爆结构，大大减少烃类沉积的可能；采用增压膨胀机后的空气作热虹吸蒸发器的热源，推动力大，循环速度加快，且增加硅胶用量，以利于液氧中乙炔和烃类的脱除。
五是主冷凝器采用全浸式操作，预防烃类局部析出。
六是增设冷冻机，降低空气进入分子筛的温度，减轻分子筛脱水负荷，以利于CO2和烃类的脱除。
七是为避免循环冷却水水质不好，在工艺、水洗、冷却过程中单独设立循环水场。
八是强化对空分装置的管理，设立为独立生产单位，并增设专业技术人员，加强交流和培训，将行业交流纳入制度，严格贯彻总公司相关标准，完善分析手段和监测系统，加强对液空液氧中乙炔及其他碳氢化合物的分析、控制，加强对大气环境的监控分析。
九是逐条清查确认安全技术规程、分析项目及工艺卡片，并予以重新修订，严格执行。
十是加强安全培训，严格上岗取证工作，严守工艺规程，加强技术练兵，增强安全责任制和事业心，真正树立“安全第一”意识。
上述这些措施无疑都是对的，但一定要抓住重点，首先要防止危险杂质进入空分系统；其二，要阻止危险杂质在液空液氧中浓缩；其三，一旦发现有危险杂质在空分塔内浓缩，必须采取措施排除；其四，如果发现排除措施无效，则必须立即停车。
鉴于石化企业空气中烯烃、烷烃类物质较多，建议有关部门和企业研制对烯烃、烷烃类物质吸附性强的吸附剂(分子筛、硅胶)，以有效去除这类物质，提高空分装置安全运行的可靠性。
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