四方论剑：空分设备安全成焦点

工业气体装置具有低温、高压、易燃易爆的特点，安全问题至关重要。尤其是去年7、8、9三个月连续发生的三起爆炸事故，在行业内引起轰动。重新审视空分装置安全已成为摆在用户和制造商面前的新课题。中国工业气体工业协会和中国通用机械工业协会气体分离设备分会联合在京召开"空分设备安全及运行维修技术研讨会"，来自设计单位、制造单位和氧气厂以及行业协会等四方面的专家对现阶段如何把好安全关发表了独到的见解，也许对读者会有一些启发。

　　秋天的色彩还没有完全褪去，初冬已经悄然来临。11月1~2日，中国工业气体工业协会和中国通用机械工业协会气体分离设备分会在风景秀丽的北京军都旅游度假村联合召开"空分设备安全及运行维修技术研讨会"，这是两个协会首次联袂举办活动。中国工业气体工业协会理事长何开顺和中国通用机械工业协会气体分离设备分会理事长单金铭双双出席。

　　行业协会：安全成为世界性问题

　　中国通用机械工业协会气体分离设备分会副理事长朱遂炎指出，由于气体市场的飞速发展，对空分设备稳定性、安全性和可靠性的呼声也越来越高，再加上近三年来空分设备发生的故障各种各样，尤其是去年7、8、9三个月连续发生的三起事故，更是前所未见。这也从一个侧面反映出当前空分设备技术总体发展水平和重视安全的必要性。

　　随着空分设备大型化、流程多样化、自动化，对空分装置的安全管理已提到议事日程上来，这已经成为世界性的问题。

　　设计单位：氧气厂应有安全应变措施

　　北京钢铁设计研究总院教授级高级工程师肖家立指出，安全是一个重要的永恒主题，气体行业的安全更有其特殊性。在研讨会上，肖家立从氧气厂选址、空分质量控制及应变措施，氧气厂的严格管理和建立安全评价和安全检查的例行制度三个方面提出自己独到的见解。

　　肖家立认为，空气是空分装置的原料，空气质量的好坏直接关系到空分设备的安全。因此，氧气厂位置的选择很重要。例如，在江西新余钢铁公司6000m3/h制氧机主冷爆炸事故中，虽然该氧气厂的位置离焦化厂、化肥厂及高炉等主要污染源较远，但附近有一个机修车间，车间内的电炉间断生产，时有黄烟冒出。由于当时新钢缺乏对大气中乙炔及碳氢化合物含量的测试手段，也没有相关的大气中乙炔及碳氢化合物含量的测试资料，导致两台3200m3/h制氧机曾发生过13次主冷微爆事故。

　　北京燕山石化3200m3/h空分爆炸事故，从大气条件及环境条件分析，空气设备附近（200米内）堆积较多化工物质，较远处有一炼油装置，有较多的化工尾气不断排放。在事故前一段时间内天气阴雨不断，处在燕山环境的化工废气，无法在空气中扩散，据事故前一天的数据显示，空气中液氧化合物的总量远远超过国内外标准。此外，据报道称，发生在马来西亚宾吐鲁的一套2500m3/h装置爆炸事件，与印度尼西亚的森林大火造成的空气污染有关。

　　由此看来，有些发生事故的氧气厂，虽然在厂址的选择上远离污染源，但对周边环境发生的一些偶然和突发情况缺乏跟踪监测手段及相应的应变措施和预案，导致危险性增大或发生事故，这些教训值得我们牢记。

　　也有一些氧气厂，不按规范操作，最终酿成大祸。例如在新余钢厂6000m3/h制氧机事故中，由于生产中对一些防范措施执行不严，如1%液氧未连续排放，而是间断排放，液氧泵及液氧吸附器也未连续使用，吸附及再生周期有些偏长。在抚顺乙烯6000m3/h空分爆炸事故中，该制氧机是进口的，采用分子筛流程，具有一些防范手段，但生产中近50天未排放液氧，已有一年时间不取样分析液氧中乙炔含量，又没有在线碳氢化合物分析仪器，主冷未全浸操作，这些都是违反有关规定的。因此，建立严格的管理制度，按照规章制度操作，势在必行。

　　国外各大气体公司，对安全工作都较重视，他们的规章制度中有专门的安全规定及相应的安全检查表格，并设有专门的安全工程师。据了解，我国正准备推行注册安全工程师的工作，广东省已开始推行注册安全主任及相关的培训工作。总之，逐步建立和完善安全评价和安全检查的法规和制度，对于气体工业（包括氧气）还是十分必要的。

　　制定安全评审制度势在必行

　　空气分离设备作为生产易燃易爆产品的成套装置，整个设计、制造和运行的安全受到了国家安全生产部门的重视，并制定了相应规范、规定和法规，这对减少安全事故的发生，有效控制恶性事故的发生起到了积极的作用。因此，杭州杭氧股份有限公司设计院院长周智勇认为，建立一个行之有效的空分设备设计和运行安全技术评审制度非常有必要。为了防止设计缺陷和操作行为错误而引起的严重事故，国外一些公司普遍的做法就是对一个项目工程进行设计和运行安全评审。

　　空分设备是一个多机组组成的成套装置，在设计时一般有几十人甚至更多的人配合完成，对于一些独立部机的安全措施，一般责任设计人员比较专业化，设计方法比较成熟，不会有什么大的问题。但是在形成一个系统后有可能产生安全隐患，或者是由于系统设计人员经验缺乏，忽略了某些安全问题。所以有必要对一个工程项目由有一定实践和理论经验的专业资深人员进行安全技术评审。安全技术评审时，主要是运用本专业和相关的一些知识，按照有关标准、规范，同时结合积累的经验进行评审，其工作主要侧重于安全技术方面的问题。

　　设计安全评审应从系统的角度来进行分析和提出问题，这一点国外的一些公司比较重视，值得我们借鉴。

　　周智勇指出，专业安全技术评审人员一般应具备以下条件：首先是空分设备方面的专家，具有丰富理论知识和实践经验。其次熟悉相关的安全技术和设计规范。第三需要有较强的责任心。周智勇说："因为空分装置安全问题涉及到方方面面，我只是想通过本研讨会提出这个设想和考虑的方法，与大家进行交流，使我们的空分设备设计和运行的安全技术提高到一个新水平。"

　　制造厂商：要指导用户安全操作设备

　　四川空分设备（集团）有限责任公司高级工程师陈桂林认为，现代空分最具象征意义的是规整填料塔以及低温差的膜式冷凝蒸发器与双沸腾冷凝蒸发器在空气低温精馏上的应用。因为它们对整套空分在节能降耗上具有最明显的意义。然而近几年，在这两项新技术的使用过程中，都在安全问题上出现了一些事故。

　　如1997年12月15日，由法液空设计制造成套的马来西亚宾吐鲁壳牌石油公司2500m3/h的空分设备，主冷发生爆炸，造成了震惊世界空分行业的特大事故，空分设备毁坏，12人受伤，损失十分惨重。这套设备正是采用了膜式冷凝蒸发器。由于它的爆炸在空分行业及用户两方面引起了反思，空分行业业主所考虑的是分析原因、制定安全措施，而用户则对膜式主冷凝安全性的质疑，特别是已经采用膜式主冷的用户更是担心膜式主冷的安全可靠性。经分析论证，设计制造者与用户还是对膜式主冷的安全性具有信心。

　　空分新技术的应用标志着整套空分水平的提高，但也会带来一定的新问题，特别在某些情况下，有时会出现意想不到的事故，只要空分设备设计制造者与用户共同努力，新技术的生命力才会愈来愈强。而作为空分设备的设计制造者，不仅在设计上要考虑确保安全的流程与监测手段，还要在安全操作上给予有效的指导。

　　分析事故原因找出相应对策

　　据了解，去年曾发生三次空分塔在放置和安装过程中发生爆炸的事故，而且爆炸的位置都在上塔。为此，有关部门立即对事故体进行分析。分析表明，上塔容器内的气体中有5%的氢气，氢含量超过爆炸下限。这三起事故都发生在我国南方多雨季节，爆炸部位的容器内壁有明显水滴流痕迹。据有关专家估算，容器内部的水量应该超过这部分容器容积的氢氧混合气爆炸后生成的水量，可以推断在爆炸前容器内已有水存在。

　　因此，专家分析，在这三起爆炸事故中，不干净的水就成为产生氢气的关键，它是爆炸的元凶。由于冲洗工艺不当，会在填料或翅片上留下不干净的水和清洗液；现场施工工艺不当，使填料或翅片长时间暴露在潮湿的大气环境中也会在填料或翅片表面残留下不干净的水。因为铝与水反应生成氢气是一种化学反应，温度越高反应速度越快，温度是一个促进因素。也就是说温度每提高十度，反应速度提高一倍，气温70℃时的反应速度是20℃的32倍!这也是三次爆炸都发生在我国南方夏季的一个原因。

　　液化空气(杭州)有限公司高级工程师孙德盛指出，防止这种爆炸事故的关键就是把爆炸的原因做成一棵事故树，然后再对事故进行分析。用事故树分析法可以帮助找出事故发生的原因，成功树是事故树的反面，它显示防止事故发生的对策，可以作为安全工作的指导。

　　用户单位：空分主冷安全应高度重视

　　空分是石化、冶金行业的主要配套装置之一。近年来，由于空分设备制造缺陷、管理不严及其他一些方面的原因，全国已发生多起空分设备爆炸事故。据不完全统计，全国共发生小型空分爆炸事故100多起，大中型空分爆炸事故30多起。主要以气瓶爆炸、主冷爆炸及罐体爆炸为主，其中尤以主冷爆炸所造成的直接和间接损失最为严重。

　　1997年5月16日，辽宁抚顺乙烯空分因主冷碳氢化合物超标而发生的主冷粉碎性爆炸事故，造成4人死亡，4人重伤，27人轻伤，直接经济损失约400万元。天津石化公司空分厂高级工程师魏玉华指出，认清主冷爆炸实质，并根据本厂的实际情况制定出行之有效的防爆措施，是工程技术人员不可推卸的责任。

　　通过对主冷爆炸实质的探讨，结合天津乙烯空分厂实际情况并借鉴同类厂的防爆经验，主要采取以下安全技术措施：一是有效去除可爆物、防止积聚是主冷防爆的关键，这主要从气源、分子筛净化及主冷的操作上加以控制；二是控制引爆源；三是完善分析监测手段。

　　综上所述，主冷防爆是空分装置安全生产的重要环节，必须予以高度重视。空分主冷防爆应在认清实质的基础上做好防范措施。首先要控制好液氧中的碳氢化合物的含量，确保各项指标均在所要求的范围内。其次要搞好监测，加强管理，堵塞漏洞。只有这样，空分主冷爆炸的事故才不会发生。

　　氧气厂应完善安全管理办法

　　安全工作所处的社会环境，有形的、无形的，都已发生了极其深刻的变化。所有这些都对新形势下的企业安全管理工作提出了新的要求。如企业安全管理的难度增加、压力增大、管理的头绪更多、内容更加复杂多样、系统化的要求更高、提出了开放式的安全管理要求和对企业积极应用科技进步成果、积极推动本质化安全建设提出了更加迫切的要求。

　　面对如此多的变化，企业怎么办？北京首钢氧气厂副厂长范华刚提出他的见解：首先在思想认识上适应这些新要求，新课题，以积极的态度去面对，破除安全与生产、安全与效益相对立的思想，树立安全是企业最大效益的新观念；其次，积极研究法律、法规，改进企业内部安全管理，使企业的内部安全管理符合法律、法规的要求；第三，在企业内部建立起符合安全管理复杂性、系统化要求的安全管理责任体系、管理体系；第四，走安全管理、预防为主的道路；第五，全面提高企业各级员工的综合素质；第六，注意对安全系统规律的研究，积极应用、推广科学技术新成果，努力推进企业内部的本质化安全建设。