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搪瓷反应罐发生爆炸的原因分析

         某市一化工厂一台搪玻璃反应罐自2001年投用以来,未发生过异常现象,2003年4月26日上午9时,该厂操作工将二氯甲烷、7-ACA压入氧化罐内,并在夹套内通入冰盐水降温后,将冰盐水从夹套中压出,再向反应罐中加入三甲基已酰胺,半小时后,向夹套内通入蒸汽。上午10时,正要关闭蒸汽阀时,搪玻璃反应罐的夹套发生爆炸。  

      1事故原因  事故发生后,经参与调查的市锅炉压力容器检验研究所专业人员进行对相关人员访问、现场勘查、壁厚测定等工作,并应用断口分析、化学成分分析、力学性能试验、金相分析等方法和手段,得出结论:  
       1.1因超压运行引起爆炸。搪玻璃反应罐夹套的设计压力为0.59MPa,允许的操作压力为0.5MPa,间歇式生产运行,夹套内的实际工作压力随冰盐水和蒸汽两种介质交替循环使用而变化,进入夹套内的蒸汽的压力高低通过进汽量来完成。原设计进汽阀前无减压装置。事故发生时,整个车间除了这台反应罐外,其余用汽设备都陆续停止使用,蒸汽干线送出的蒸汽压力为0.8MPa,实际全部供给反应罐用,操作人员未能及时发现并调整进汽阀门,阀前无减压装置,夹套上没有安全阀,当压力为0.8MPa的蒸汽直接进入夹套时,使夹套内的压力骤然升高到0.8MPa,从而使夹套超压运行而爆炸。  
       1.2器壁腐蚀减薄导致爆炸。反应罐夹套材质为A3钢,反应过程是通过冰盐水与蒸汽来进行间接冷却与加热,交替循环使用,冰盐水与铁发生化学反应,使罐体受腐蚀,壁厚减薄,在超压运行时发生爆炸。 
     2预防措施  
       2.1用无腐蚀介质代替腐蚀性冷却介质。化工行业使用腐蚀性的冷却介质是盐水,加盐时为了改变水的凝固点,而氯离子对设备具有腐蚀性,按目前的工艺条件,要在短时间内将工艺改为常温下进行有困难,存在一定技术阻力。那么寻找一种无腐蚀的低温介质替代盐水,成为解决问题的必要手段之一。目前,有的企业使用乙二醇代替冰盐水,同样达到工艺要求,收到良好的效果,所以我们可以借鉴。  
       2.2采用耐腐蚀的设备。针对化工行业长期使用盐水作为介质降温这一现实难题,研制开发耐腐蚀的专用设备,填补国内耐腐蚀的化工设备的空白,是我们设备制造部门需要解决的一道难题。因此,在工艺设计和设备制造之间应加设一道桥梁。工艺实验中的数据应随时反馈给设备制造单位,设备制造单位也要采取技术手段尽量满足工艺的特殊要求,针对盐水中氯离子腐蚀机理,联合进行技术攻关。一方面添加某种物质以降低氯离子的腐蚀性,另一方面采用特殊材料生产耐腐蚀专用设备。就目前来看,我们在制造设备选材上可以用ASI316L或钛合金两种材质,这两种材质具有较强的耐腐蚀性,用其替代A3钢,会取得良好的效果。