甘肅省西和縣民福鋅業(yè)有限責(zé)任公司壓力容器爆炸重大事故
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??? 2004年5月12日12時(shí)31分,甘肅省西和縣民福鋅業(yè)有限責(zé)任公司發(fā)生一起浸出槽(壓力容器)爆炸重大事故,造成1人死亡,1人受傷,直接經(jīng)濟(jì)損失455.5萬元,間接經(jīng)濟(jì)損失1800.8萬元。
??? 事故設(shè)備為鋅精礦復(fù)合催化氧化直接浸出工藝的關(guān)鍵設(shè)備─浸出槽,設(shè)計(jì)壓力0.25MPa,設(shè)計(jì)溫度125℃;設(shè)計(jì)介質(zhì)為無毒性、非易燃、強(qiáng)酸性的硫酸鋅,硫酸9%、硝酸1%;工作壓力0.2MPa,工作溫度90~120℃;筒體¢3600×12,封頭DN3600×12,容器高5390mm,筒體與封頭材質(zhì)Q235B,容積47m?,殼體自重1.08t。容器內(nèi)壁襯里為聚四氟乙烯,外壁保溫層為巖棉/50;容器內(nèi)設(shè)有換熱面積為11.6m?的蒸汽加熱(或自來水冷卻)換熱盤管,設(shè)有YCK三葉斜漿式、可拆渦輪式攪拌器;容器筒體腰部采用法蘭(稱為設(shè)備法蘭,16Mn鍛鋼)連接,上下法蘭連接螺栓設(shè)計(jì)為M30×380-T雙頭螺栓,共72個(gè),材質(zhì)為35鋼。
??? 2004年4月30日曾進(jìn)行過試驗(yàn),但未成功。2004年5月12日,進(jìn)行第二次試驗(yàn)。12時(shí)30分時(shí),液相溫度為77℃,壓力為0.04MPa,開始通入氧氣。氧氣流量為50m?/h,后調(diào)至170m?/h,又調(diào)至150~130m?/h。12時(shí)31分,1號(hào)浸出槽發(fā)生爆炸事故。
??? 事故造成1號(hào)浸出槽設(shè)備法蘭連接的72個(gè)雙頭螺栓全部斷裂。浸出槽上半部被拋起,撞毀廠房屋頂橫梁、撞透樓頂,撞碎攪拌器電機(jī)殼體,容器殼體傾斜落下,電機(jī)轉(zhuǎn)子被甩出落在10多米遠(yuǎn)的樓頂上;容器殼體(位于設(shè)備下半部設(shè)備法蘭與耳座之間)裂縫1處;殼體上封頭凸緣周圍因撞擊反作用力產(chǎn)生嚴(yán)重內(nèi)凹變形,設(shè)備法蘭裂縫6道(上法蘭2道,下法蘭4道);攪拌器、換熱(冷卻)盤管、管道、閥門損壞,襯里及保溫層局部損壞;容器支座鋼筋混凝土墩臺(tái)頂端100mm段開裂;車間一層、二層窗戶及其玻璃全被摧毀;車間環(huán)形單梁吊車軌道報(bào)廢。值班人員、車間副主任張某跌入浸出槽內(nèi)死亡;試車總指揮盧某被氣浪沖到,皮膚局部受擦傷。
??? (二)事故原因分析
??? 1.直接原因
??? 在1號(hào)浸出槽的試車過程中,精礦粉中的硫化鋅、硫化鐵在浸出槽內(nèi)受熱的條件下,與稀硫酸起化學(xué)反應(yīng),有硫化氫氣體生成。由于供給氧氣的控制與截?cái)嘌b置簡(jiǎn)陋,使送入浸出槽內(nèi)的氧氣的量達(dá)到了發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的條件。由于容器襯里─聚四氟乙烯的靜電特性決定了非導(dǎo)體會(huì)產(chǎn)生靜電,而該容器又沒有裝置導(dǎo)體防靜電和非導(dǎo)體防靜電設(shè)施,于是靜電積聚直至放電產(chǎn)生火花,又具備了化學(xué)反應(yīng)所需的點(diǎn)燃這一條件?;瘜W(xué)反應(yīng)H2S+3/2O2=SO2↑+H2O+519kg/mol發(fā)生后,有二氧化硫氣體生成和大量的熱量產(chǎn)生。這些化學(xué)反應(yīng)釋放的熱量只能使二氧化硫氣體體積膨脹以釋放能量,結(jié)果使容器內(nèi)部壓力瞬間陡然上升,僅靠一只公稱通徑為DN150的安全閥根本來不及泄壓,在容器結(jié)構(gòu)的最薄弱部位發(fā)生破壞。