液氮爆炸安全事故
液氮是一種特殊的工業制成品,具有超低溫性、膨脹性、無嗅和無毒等特性。隨著液氮在精密工業、醫藥、食品等方面的廣泛應用,在沖裝和儲存液氮的過程中,液氮容器爆炸的事故也屢屢發生。如何預防液氮容器爆炸事故的發生,成為液氮容器使用企業必須面對的一道安全課題。
一、事故案例
2008年5月17日早7:45左右,某市照明電器有限責任公司的2名當班工人像往常一樣進入摩托燈具車間做生產前的準備工作,突然車間內一臺YDZ-100型液氮容器罐在靜態下爆炸,2名工人被炸成重傷,經醫院搶救無效死亡。
該省特種設備檢查院及相關專家對爆炸容器殘骸進行現場檢驗時發現,內筒體表面縱向焊縫上存在一條長15mm穿透性缺陷,增壓管底部脫落口處有約5mm未焊透。專家根據現場檢驗結果做出認定,該液氮容器外筒體爆炸原因是內筒體液氮泄漏到夾層中,液氮在短時間內迅速氣化,導致夾層空間壓力升高。當壓力升高至夾套材料強度極限時,容器外筒體發生爆炸。
二、危險因素
事故發生后,事故調查人員通過對這起事故的分析,幫助企業總結經驗、汲取教訓,研究和掌握液氮容器的安全性能,從根本上制定防止事故發生的對策和措施,確保液氮儲存的安全。
液氮屬于危險化學品,液氮容器的爆炸輕則會造成設備損毀、重則導致人員傷亡的慘重后果。所以液氮容器在使用過程中的安全性應該引起高度重視。導致液氮容器爆炸事故的原因,主要有以下幾個方面。
1.外界環境影響
(1)高溫高壓
液氮是由空氣壓縮冷卻制成,氣化時能恢復為氮氣。每升液氮氣化,溫度上升15℃,體積膨脹約為180倍。當外部溫度壓力超出罐體應承受的冷卻溫度和壓力時就會發生爆炸。
(2)碰撞震動
液氮容器罐體有專項防震設計,除靜置貯存外,還可在充裝狀態下運輸使用。但液氮罐體在受到劇烈碰撞和震動后,會引起保溫層或其他部件破損,外部環境會直接影響氣化物,造成爆炸。
(3)密封通風不良
如果液氮使用和貯存環境通風不好,會引起室內氮氣和一氧化氮氣體含量濃度積聚不散,達到爆炸極限,從而引發爆炸。
2.質量因素
(1)選材不當
液氮容器罐體一般采用純鋁箔和不銹鋼冷熱軋鋼板制作,如果這些主要材料的規格和質量不符合規范標準要求,達不到冷凍液氮的承受條件,則極有可能發生爆炸。
(2)保溫差
液氮罐由內外雙膽組成,內膽外表纏繞著多層絕熱體,一旦反射材料與隔熱材料脫落,就會造成相鄰反射材料與外膽直接接觸,使內膽的液氮迅速膨脹氣化,直至發生爆炸。
(3)閥門、儀表等附件陳舊老化
在長期使用過程中,如果對液氮罐的閥門、儀表等附件不注意經常檢修和更換,一旦這些附件陳舊老化,就會造成溫度升高或液氮泄漏,發生爆炸。