腐蚀失效工程案例(二)在线视频

我们再来看

吉林松原石油化工股份的1106爆炸事故

2011年11月6日23时55分许

松原石化位于气体分馏装置

冷换框架一层平台最北侧的脱乙烷塔顶回流罐

突然发生爆炸

罐体西侧封头母材

在焊缝附近不规则断裂

导致封头85%的部分

从安装地点沿西北方向飞出190m

落至成品油泵房砖砌围墙处

围墙被砸倒约4平方米

碰撞产生的冲击波将泵房所有玻璃击碎

其余罐体连同鞍座支架

在巨大的反作用力作用下

挣断与平台的焊接

向东飞行80米

从两套催化裂化装置操作室

及循环水泵房房顶掠过

将操作室顶棚和部分墙体刮塌

将循环水泵房东侧

管带处房顶砸塌5平方米左右

罐体爆炸后

罐内介质 乙烷与丙烷的液态混合物

四处喷溅 气化

并在空气中扩散 弥漫

与空气中的氧气充分混合达到爆炸极限

间隔12秒后 遇明火发生闪爆

经过事故损失情况统计

此次爆炸事故造成4人死亡

1人重伤 4人轻伤

直接经济损失869万元

这是爆炸位置的仿真图

以及爆炸后的现场

这是被冲击波掀走砸倒墙体的那段罐体

关于闪爆

当易燃气体在一个空气不流通的空间里

聚集到一定浓度后

一旦遇到明火或电火花

就会立刻燃烧膨胀发生爆炸

一般情况只是发生一次性爆炸

如果易燃气体能够及时补充

还将多次爆炸

事故发生后

调查组在原始记录 现场勘查资料

调查问询情况的基础上

进行了一系列理论计算 分析论证

从色谱分析台账看出

介质中硫化氢含量时有超标

从断口上观察

裂纹扩展区断口平齐 有分叉

是典型的应力开裂裂纹

材料分层

2011 年 11 月 9 日

吉林油田公司特种设备检测中心

对事故罐封头进行了超声波测厚检测

检测发现大量分层现象

松原市质量技术监督局对该罐封头

及筒体进行了超声波测厚检测

也证实了这一点

并且测出分层倾角最大为 10.2°

初步判定封头测点处存在分层

同时 事故调查组从封头上取样

进行微观金相试验

进一步证实存有大量分层现象

从金相分析看

不排除母材有原始分层现象

金属分层现象

是硫化氢应力腐蚀的重要影响因素

这是事故现场取样后

慢拉伸应力腐蚀开裂实验后的

宏观和微观断口形貌

断口平直 有大量二次裂纹

微观形貌中还有部分沿晶开裂特征

由上述分析得出结论

事故的直接原因

是因硫化氢应力腐蚀

导致回流罐破裂引起的

由于该公司气体分馏装置

在 2004 年11 月建成投产后

没有有效的脱硫手段

脱硫效果一直不佳

直至2009年年末

每年20万吨的脱硫醇装置

才建成投入使用

从化验分析报告单看出

2009年末之前

硫化氢含量时有超标现象

经常超过10ppm以上

甚至达到 1500ppm

由于硫化氢应力腐蚀

造成回流罐筒体封头产生微裂纹

微裂纹不断扩展

致使罐体封头在焊缝附近热影响区

发生微小破裂

导致介质小量泄漏

10分钟内罐内压力下降了0.037MPa

随着微小裂口的发展增大

使罐体封头强度急剧减弱

在23时55分

罐体封头突然整体断裂

首先发生物理爆炸

罐内3吨介质全部外泄 迅速挥发

变成气体与空气混合达到爆炸极限

12秒后遇明火发生闪爆

间接原因是违规设计制造

该公司2004年

建成投产的每年4万吨气体分馏装置

属抄袭沈阳新民蜡化厂同类装置设置文件

该装置2007年每年12万吨容设计过程中

属抄袭原前国炼油厂每年12万吨

气体分馏装置设计文件

部分主要设备委托清华大学

北京泽华化程有限公司进行核算

由于是非正规整体设计

两次设计均未考虑到硫化氢腐蚀因素

没有设计配套的脱硫设施

致使2009年末之前所生产的液态烃

长期无有效的 相应的 可控的脱硫手段

导致催化液态烃 硫化氢含量时有超标现象

该装置2004年建设过程中

所有压力容器均属利用抄袭图样

私自委托制造

产品出厂后无合格证

质量证明书和铭牌等技术文件及资料

严重违反了GB150-1998

《钢制压力容器》的规定

制造质量问题

在焊接压力容器中

常可能隐藏有缺陷

这些缺陷在适当的条件下

如硫化氢应力腐蚀情况下

会使容器加剧破坏

该装置建设过程中

属企业自行施工安装

该企业无安装资质

发生爆炸的回流罐鞍座下

钢结构支架与平台焊接不牢固

致使支架挣脱与平台的焊接

随同罐体飞出

刮塌操作室屋顶

砸塌循环水泵房屋顶