关于工业尿素合成安全的讨论 第二篇 平衡破坏型蒸气爆炸的讨论
作者/来源:沈华民(上海化工研究院,上海 200062) 日期: 2010-04-20 点击率:2920
1 概 述
我国传统水溶液全循环法尿素装置的尿素合成塔于1995年(河北迁安)和2005年(山东平阴)先后发生了两次严重的爆炸事故,造成了极为惨重的人员伤亡和财产损失:迁安事故10死5伤,750万元经济损失;平阴事故4死32伤,3000万元经济损失。
十年内发生的这两起尿塔爆炸事故极为相似:起爆点(或称爆炸口)都在塔的中下部第九筒节;爆炸终态基本相同,塔体炸成三截,上段——封头连同第一至第八筒节,中段——第九筒节,下段——第十筒节和封底;具有典型的强烈爆炸特征——爆炸口强烈反卷,上段飞出近百米,中段则反方向下冲。说明爆炸能量相当大。由此可知,这两起严重的尿塔爆炸事故属于重复性爆炸事故,爆炸原因也应相同。由于对1995年迁安事故的原因分析不清,从而导致了2005年悲剧的重演,因而只有群策群力,查清原因,方能避免悲剧的第三次发生。
通常,判断高压容器的爆炸原因需要两方面的知识,其一为爆炸类型原理方面的知识;其二为塔内物系状态和化工过程方面的知识。
“平阴调查报告”[1]的作者以日本北川彻三上世纪70年代发现的“平衡破坏型蒸气爆炸”作为判断尿塔爆炸类型的理论依据[2],报告中的爆炸原理是这样叙述的:
“密闭容器内的液体,在高压下保持蒸气压平衡时,如果容器破坏,蒸气喷出,因内压急剧下降而失去平衡,使液体暂时处于不稳定的过热状态。由于急剧汽化,残留的液体冲撞器壁,这种冲击压的作用使容器再次破坏,发生激烈的蒸气爆炸。”(....