青海油田公司“1.01”压缩机三级换热器管束箱封头闪爆事故案例分析.ppt
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1、,青海油田公司“1.01”压缩机三级换热器管束箱封头闪爆事故案例分析,2012-01-12,尊敬的各位领导、各位代表:2012年1月1日16时45分,青海油田公司冷湖油田管理处南八仙试采作业区发生2#压缩机三级换热器管束箱封头闪爆事故,造成一人死亡。,(一)事故发生时间 2012年1月1日16时45分。(二)事故发生地点 青海油田冷湖油田管理处南八仙试采作业区。(三)事故单位及班组概况 南八仙试采作业区成立于2000年2月。目前,共有职工98人,其中管理干部5人,技术干部5人,高级技师2人、技师6人。,一、基本情况,现设采油采气班、集输班、压缩机班、油气井维护班、格尔木卸油班五个班组。主要负责
2、南八仙油气田的采油、采气、油气水处理、低压天然气压缩增压、注水、注气、供配电、供转水、消防、供暖,以及全处的原油对外交接工作。原油生产能力4万吨/年、天然气生产能力1.7亿立方米/年。目前作业区安全管理人员2名,分别由作业区经理和主管生产的副经理兼职;班组安全监督员15名。南八仙试采作业区压缩机班现有岗位操作员工18人,实行是两轮换,每天三班三运行。事故发生时当班人员7人。,(四)压缩机组概况 南八仙试采作业区现有2台天然气压缩机组,该压缩机组为南八仙低压伴生气回收利用工程配套主要设备,其功能是将油井伴生低压气进行增压处理,型号为4RDSA-3/G3516,由江钻股份武汉压缩机分公司组装集成。
3、该设备分为动力部分、换热部分和压缩部分。其中:动力部分为美国卡特公司生产、换热部分为湖北天门江汉石油通用机械有限公司生产、压缩部分为江钻股份武汉压缩机分公司根据南八仙油藏油井伴生气组分和处理量需求专门设计生产。,采取三级增压技术将油井伴生气从0.2-0.3MPa增压至5.0MPa,其中一级增压至0.7MPa、二级增压至2.0MPa、三级增压至5.0MPa。2010年6月至2011年8月两台压缩机开一备一。2011年9月经伴生气回收工艺流程和油井地面管网优化后两台全开。截止事发时,1#压缩机运行时间5939小时,2#压缩机运行时间9588小时。此次事故发生在2#压缩机,在事故发生前,该压缩机三级
4、换热器发生冰堵现象,造成压缩机停机检修。,机组主要技术参数进气压力Mpa(G):0.2-0.3排气压力 Mpa(G):5.0进气温度:30排气温度:50排量 104Nm3/d:8.18-11.42发动机功率 KW:652转速 rpm:1000,压缩机,二、事故经过,2011年12月31日11时,冷湖油田管理处南八仙试采作业区2#压缩机三级排气压力升高至5.76MPa(报警高限值5.8MPa),同时出现三级换热器后管束箱封头渗漏(水)现象。作业区组织停机并拆下1只三级换热器后管束箱封头丝堵进行检查,发现存在冰堵现象,拆除其余丝堵进行解堵作业,至2012年1月1日16时20分左右完成。进行空气置换
5、并经启动前检查后,进行闭路(小)循环。第一次启机,因注油器断流(润滑油中断)自动停机。经排除故障,再次启动压缩机进行闭路(小)循环。,压缩机在保持少量进气的情况下运行约8分钟后,2#压缩机主要运行参数出现异常:三级排出压力0.9MPa(正常0.3MPa)、温度117(正常90),二级排出压力2.9 MPa,安全阀起跳(正常不大于2.0MPa),温度仍有继续上升趋势。张海科检查发现换热器百叶窗未完全打开,进行相应的处理后返回压缩机房。16时45分,张海科在机房内听到爆炸声,立即按下了紧急停车按钮后迅速跑到现场,发现陈刚仰面躺在地上,已经死亡(经分析,陈刚在梯子上检查封头泄漏情况)。,三、现场情况
6、,2#压缩机三级换热器管束箱挡板缺失,管束箱本体向后移动了10cm;封头正面挡板落在距爆炸点正北方57.4m处,挡板变形,挡板上缺失一只丝堵;封头上挡板掉落在爆炸点199.6o方位119m处。,正面挡板,压缩机管线系统勘察情况:拆开压缩机系统卸载阀门(放空阀)、二级排气安全阀和三级排气安全阀,发现在二级排气安全阀管线内有燃烧后的碳渣;在卸载阀门(放空阀)和三级排气安全阀管线内发现有凝析油。,碳渣,凝析油,现场勘查示意图,经分析,三级换热器后管束箱发生爆炸后,炸飞的管束箱挡板击中正在检查的陈刚头部,造成陈刚死亡。死者:陈刚,男,40岁1990年参加工作,现岗位为天然气压缩机岗,操作证号TS6CQ
7、ES06587。死亡时仰面躺在爆炸点15.9o方位6.05m处,脚朝正南。,N,四、相关情况说明,1、2#压缩机启动后温度、压力超标原因:由于压缩机系统空气没有置换干净,空气在系统内分段滞留,天然气引入机组后与空气混合,在压力、流速变化下产生静电,可燃爆炸气体首先在压缩机内发生闪爆(二级排出口),造成压缩机温度、压力升高;2、压缩机系统吹扫、置换说明:按照设计,压缩机系统的空气置换分两个步骤进行,第一是通过系统环路管线对三级换热系统进行吹扫置换;第二是通过盘车置换排空。,五、原因分析直接原因,1、作业区在检修压缩机换热器过程中,空气进入系统,在进行空气置换作业过程中,使用天然气为置换介质,且未
8、能将空气置换干净,造成空气滞留在系统内部;2、压缩机启动闭路(小)循环,天然气进入压缩机系统与滞留在系统内的空气混合,形成可燃爆炸气体;3、可燃爆炸气体在压缩机系统内循环至三级换热器后管束箱,由于流速发生变化产生静电,导致可燃气体闪爆,爆炸将换热器后管束箱炸开,炸飞的管束箱正面挡板击中正站在梯子(直梯)上检查渗漏情况人员头部,导致事故发生。,五、原因分析-间接原因,(一)压缩机系统内空气不能置换干净及形成可燃气体原因 在解堵作业过程中,空气进入三级换热器进、排气管线、循环管线以及一级洗涤罐及缓冲罐内。当操作工人在完成丝堵紧固任务后,打开进料气阀门,首先通过环路管线将三级换热器进、排出管线、管束
9、箱空气经卸载阀(放空阀)排出,但仍有部分空气被顶至三级排出管线。,其次通过盘车将天然气依次引入压缩机一、二、三级洗涤罐和缓冲罐,通过洗涤罐排污阀将空气排出,因无检测手段不能确定这部分空气是否排尽。由于工艺流程设计原因,其余空气仍然滞留在三级出口管线及管束箱内。启动压缩机进行闭路(小)循环后,更多的天然气与系统内的空气相遇,在系统内循环、混合,形成可燃爆炸气体。同时,可燃气体在压缩机系统内循环,压力、温度不断升高,又由于管线内存在凝析油,致使可燃爆炸气体点火能量下降及爆炸极限变宽。,(二)静电产生原因 混合可燃气体流速发生变化,产生静电。启动压缩机进行闭路(小)循环后,可燃气体通过三级换热器,经
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