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電遠傳磁翻板液位計在液氯使用過程中的故障分析

發(fā)布時間:2021-01-22 14:27:00??點擊次數(shù):1543次

我公司是魯西南地區(qū)**的大型氯堿企業(yè),主產(chǎn)品燒堿的生產(chǎn)能力為5萬t/a,另有鹽酸、液氯、聚氯乙烯、氯化苯、漂粉精、氯化石蠟等氯產(chǎn)品。我公司曾連續(xù)7年被評為**500家*佳經(jīng)濟效益工業(yè)企業(yè)。
眾所周知,在氯堿生產(chǎn)中液體物料的液位顯示是非常重要的。尤其在液氯的生產(chǎn)中,由于液氯計量槽的頻繁改換及液氯包裝槽的頻繁灌裝,液氯液位的指示就顯得更為重要。而且由于液氯是劇毒物質(zhì),須嚴(yán)防泄漏,因此,液面顯示裝置需安全可靠。在1993年以前,我公司在液氯生產(chǎn)中是用結(jié)霜式鋼管液面計來顯示液氯液面的,其液面判斷方式是以鋼管外表面的結(jié)霜位置來判斷容器內(nèi)液氯的液面(如圖1所示)。此液面計的優(yōu)點是安全可靠,拆卸方便。
缺點是液面顯示不十分準(zhǔn)確,僅靠鋼管外表面的結(jié)霜情況來判斷液面。由于鋼管式液面計存在上述缺點,因此,迫切需要一種新型的安全可靠且液面顯示準(zhǔn)確醒目的液面顯示器用于液氯的生產(chǎn)中。
1991年初化工部在廣州召開的氯堿行業(yè)安全協(xié)作組座談會上,推薦使用電遠傳磁翻板液位計應(yīng)用于液氯生產(chǎn)。此液位計是化工部化工勞動保護研究所為防止液氯貯槽超裝、泄漏造成重大中毒事故而研制的。該液位計已于1991年12月通過化工部組織的技術(shù)鑒定,作為一項技術(shù)成果向**化工行業(yè)推廣。
電遠傳磁翻板液位計在我公司的使用情況及出現(xiàn)的問題
我公司氯產(chǎn)品車間于1993年5月利用計劃停車檢修的時機在液氯工段安裝使用了12套電遠傳磁翻板液位計。其中液氯計量槽安裝了6套,液氯包裝槽安裝了2套,液氯氣化器安裝了4套。在1993年5月中旬至10月中旬這段時間里,電遠傳磁翻板液位計使用效果良好,尤其對液氯氣化器和液氯包裝槽的使用更為方便。對液氯計量槽的液面顯示也非常醒目、準(zhǔn)確可靠。
電遠傳磁翻板液位計在正常使用了5個月后,卻突然在使用中接連出現(xiàn)了兩次事故。事故過程敘述如下。
1993年10月22日中班,氯氣液化崗位操作工對1#液氯包裝槽進行檢修,先用氯氣泵對包裝槽進行抽吸,然后打開人孔蓋進行清理。清理完畢后重新封閉,并用氯氣加壓試漏。當(dāng)貯槽內(nèi)氯氣壓力升至0.6MPa時,操作工發(fā)現(xiàn)電遠傳磁翻板液位計的非磁性立管(不銹鋼1Cr18Ni9Ti)下部長約10cm的一段逐漸燒紅,并當(dāng)場燒壞磁翻板的塑料護盒,并把護盒玻璃燒至炸裂。操作工見此立即進行了處理:先泄壓,然后用氯氣泵抽真空,關(guān)閉與1#包裝槽相連的所有閥門。這時被燒紅的不銹鋼立管下部由于高溫被氧化已變成黑色。拆下立管后,原來16cm長的浮子只剩下約5cm,浮子內(nèi)的磁鐵棒由于高溫已失去磁性,反應(yīng)生成的熔碴,外觀類似燃燒不完全的碳碴樣。另外在拆卸不銹鋼管時,管里面有白色煙霧冒出。
在這次事故中,由于包裝槽系空槽試壓,操作工及時發(fā)現(xiàn)且立即采取措施進行處理,故沒有發(fā)生跑氯事故,也沒有造成人員中毒。如果當(dāng)時包裝槽盛滿液氯,其后果將不堪設(shè)想。由于是*次出現(xiàn)這樣的事故,且當(dāng)時也不清楚浮子內(nèi)部的組成及結(jié)構(gòu),故沒有及時查明事故發(fā)生的原因。當(dāng)時車間立即決定暫停電遠傳磁翻板液位計在液氯工段使用。在不影響正常生產(chǎn)的前提下,逐步把電遠傳磁翻板液位計重新改為結(jié)霜式鋼管液面計,以確保安全生產(chǎn)。但就在更換電遠傳磁翻板液位計的過程中,又發(fā)生了類似上面的事做。
1993年10月29日早班,當(dāng)班操作工更換3#液氯氣化器(供石蠟專用氣化氯)的電遠傳磁翻板液位計,先用氯氣泵抽吸,當(dāng)拆開不銹鋼立管法蘭后,立即從管內(nèi)冒出大量同上次完全一樣的白色煙霧,持續(xù)時間達半小時之久。在這期間操作工佩戴防毒面具將不銹鋼立管拆下并搬至室外,倒出管內(nèi)的浮子,此時浮子已反應(yīng)掉1/3,其內(nèi)部支架及磁鐵棒已裸露,且浮子外殼、內(nèi)部支架及磁鐵棒繼續(xù)冒白煙。將殘余的浮子外殼、支架及磁鐵棒用水沖洗干凈并收集保存,以備將來事故分析時作為*一手資料。
事故原因分析
電遠傳磁翻板液位計出現(xiàn)的兩次事故時間相隔一周。從當(dāng)時事故發(fā)生的現(xiàn)場來看,從不銹鋼立管內(nèi)均冒出大量白煙。浮子外殼的一部分與氯氣發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)。所不同的是,*一次事故是包裝槽在氯氣打壓時發(fā)生,氯氣量較大,劇烈的化學(xué)反應(yīng)在短時間內(nèi)放出大量的反應(yīng)熱,將不銹鋼立管燒紅,浮子亦與氯氣反應(yīng)掉大部分(約2/3)左右。*二次是在氣化器抽真空時發(fā)生,氯氣量較小,反應(yīng)較慢。拆開不銹鋼立管法蘭后反應(yīng)熱與白煙反應(yīng)物一起逸出,彌漫于廠房內(nèi),浮子與氯氣反應(yīng)掉小部分(約1/ 3左右)。
10月24日,我公司向電遠傳磁翻板液位計生產(chǎn)廠家,化工部化工勞動保護研究所青島華麥公司及化工部勞安司發(fā)函通報事故情況,向其詢問浮子及其內(nèi)部支架和磁鐵棒的材質(zhì)情況,以便準(zhǔn)確分析判斷事故發(fā)生的原因,并及時采取防范措施。根據(jù)廠家提供的材料,基本搞清了這兩次事故發(fā)生的原因:浮子內(nèi)部鑲嵌磁鐵棒的支架系鋁件組成,由于浮子兩端的不銹鋼焊縫焊接質(zhì)量較差,焊縫有微孔砂眼。在容器打壓或抽真空時,液氯由焊縫上的微孔砂眼進入浮子內(nèi)部,與鋁支架發(fā)生了劇烈的化學(xué)反應(yīng),生成氯化鋁,同時放出大量的熱。現(xiàn)場看到的大量白色煙霧即為氯化鋁的微小顆粒。反應(yīng)放熱產(chǎn)生的高溫使氯氣與不銹鋼浮子外殼也發(fā)生了反應(yīng),又放出大量的熱??梢韵胂?,如果時間足夠長,氯氣量足夠多,整個浮子也會因劇烈反應(yīng)而消失,進而產(chǎn)生大量的熱,使部分液氯氣化,系統(tǒng)壓力升高,并可能釀成更大事故。
針對此種情況,為了確保安全生產(chǎn),公司決定停止所有的電遠傳磁翻板液位計在液氯工段使用,重新恢復(fù)使用結(jié)霜式鋼管液面計。何時再使用電遠傳磁翻板液位計則視生產(chǎn)廠家的質(zhì)量改進情況而定。
電遠傳磁翻板液位計的改進
根據(jù)我公司電遠傳磁翻板液位計所發(fā)生的兩次事故來看,均是在系統(tǒng)打壓或抽真空時,液氯通過浮子兩端不銹鋼焊縫上的微孔砂眼進入浮子內(nèi)部,和鑲嵌磁鐵棒的鋁質(zhì)支架發(fā)生反應(yīng)而造成,結(jié)果生成氯化鋁顆粒(冒白煙),并放出大量的熱。此熱量又引起氯氣與不銹鋼浮子外殼發(fā)生反應(yīng),進一步使反應(yīng)加劇,同時又放出大量的熱。如此惡性循環(huán),使整個系統(tǒng)溫度升高,部分液氯氣化,系統(tǒng)壓力上升,有引發(fā)更大事故的潛在危險。
從以上分析可以看出,事故引發(fā)的原因來自磁性浮子的制作質(zhì)量不過關(guān)。*先浮子內(nèi)部鑲嵌磁鐵棒的支架使用鋁質(zhì)不合適。因為在液氯介質(zhì)中鋁質(zhì)*易與液氯發(fā)生反應(yīng),并放出大量的熱,使系統(tǒng)溫度升高。其次浮子兩端的不銹鋼焊縫不合格。由于焊縫只能采用單面焊接,往往在焊縫上留有微孔砂眼,因此液氯容易從此砂眼進入浮子內(nèi)部而與鋁質(zhì)支架發(fā)生反應(yīng)。特別是系統(tǒng)打壓或抽真空時此種情況更易發(fā)生。因此為了避免上述現(xiàn)象的發(fā)生,應(yīng)對浮子的制作做如下改進:
(1)把浮子內(nèi)部鑲嵌磁鐵棒的鋁質(zhì)支架改為不銹鋼支架。
(2)改進浮子兩端焊縫的焊接質(zhì)量,杜絕焊縫上存留微孔砂眼。浮子制作完成后,應(yīng)在使用介質(zhì)中做耐壓和真空試驗。經(jīng)試驗合格后,再作為合格產(chǎn)品投向市場。
結(jié)束語
電遠傳磁翻板液位計是一種新型的液位計,它具有安全、準(zhǔn)確、直觀、適用范圍廣的特點,它比傳統(tǒng)的玻璃管液面計具有無可比擬的優(yōu)點。雖然在使用過程中出現(xiàn)了一些問題,但只要改進浮子的制作質(zhì)量,并經(jīng)過耐壓及真空試驗,就能在化工生產(chǎn)中得到愈來愈廣泛的應(yīng)用。從電遠傳磁翻板液位計*小的配件翻柱到關(guān)鍵的部件浮子,生產(chǎn)環(huán)節(jié)都一絲不茍,保證的質(zhì)量的品質(zhì),基本保持浮子故障零錯率。

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