空分事故分析(精选8篇)
1996年7月18日,哈尔滨气化厂空分分厂当班人员听到一声闷响,接着主冷凝器(以下简称“主冷”)液位全无、下塔液位上升,氧、氮不合格,现场有少量珠光砂从冷箱里泄了出来。断定为主冷爆炸。后经主冷生产厂家切开主冷发现上塔塔板全部变形,主冷四个单元中有一个单元局部烧熔,爆炸切口有碳黑,另一个单元发生轻微爆炸,下塔有一块塔板变形。
二、有关情况
该套空分设备1993年投入生产,产量和纯度都达到要求。该套设备是采用全低压板式换热器净化流程,没液空、液氧吸附器。爆炸前工艺指标未发现异常,主冷液位控制在2500~2900mm,主冷处于全浸操作,当时气相色谱分析仪带病运行,每周分析1次。造气、净化、甲醇三个分厂距离空分较近,化验分析碳氢化合物超标3倍多,有乙炔出现。
三、事故分析 1.空气污染
空气分厂与造气、甲醇、净化分厂较近,这三个分厂不正常排放对空分生产造成了威胁。主冷液氧中碳氢化合物超标时有发生。在爆炸前几天风向和气压都对空分生产不利,造成原料空气碳氢化合物含量上升。2.碳氢化合物在主冷中积累
碳氢化合物经过液空吸附器和液氧吸附器吸附后,部分被排除,另一部分在液氧中积聚,使其在液氧中浓度升高。乙炔在液氧中局部浓缩而析出危险的固体乙炔,吸附器倒换周期长,液氧泵时开时停,导致碳氢化合物不能被及时排出,又未采取大量排液手段,导致超标。3.操作不当
在吸附器操作过程中,不按规程精心操作导致硅胶破碎,致使硅胶粉末进入主冷。4.液氧中硅胶和二氧化碳颗粒随液体运动产生静电,是乙炔起爆的点火源。
四、教训和建议
1.空分设备吸风口应该远离碳氢化合物杂质散发源,加强对空气监测。2.防止硅胶和二氧化碳进入分馏塔,加强操作管理,缩短吸附器倒换周期,液氧泵24小时运行,增大膨胀量集中排放大量液氧。
3.空分设备运行12个月,停车全面加温,彻底清除碳氢化合物和油脂。4.对设备进行及时维护修理,防止带病运行。5.加强分析管理,严格控制碳氢化合物不超标。
看了楼上的帖子,感觉比较郁闷。大家说的都有道理,但都不全面。这几家的设备我都接触过,浅谈自己的看法:0 y, _;t, @# i7 M& q1 v: H.Z 1.流程的组织设计没有大的差距,无论哪一家都差不多。只是细节上有不同罢了。如:APCI通常使用3个氩塔(2个粗氩,一个精氩),但是普莱克斯则选用2个氩塔;APCI使用降膜式主冷较多,能耗较低,但夜空和林德则认为这种主冷不安全,倾向于全浸式主冷,这样的话能耗会高一些;
2,最关键的还是核心设备,如空压机,氧压机,膨胀机等。目前国内的设备还稍微差一些。为了保证可靠性,杭氧经常采用双膨胀机策略(一台进口的运行,一台杭氧的备用。当进口的膨胀机需要除霜或者检修时,运行国产的备机)。但是老外的设备,林德,夜空,APCI等经常就是一台膨胀机,不要备机。。, s9 ^ b1 G4 x 3.最能体现差距的是自动控制这一块,国外的厂家比较大面积的使用串级控制和优选控制,国内的控制还较为简单。但是国外的设备对一线操作员的要求也较高;
4.法夜空这几年做的确实很多,他的最大优势在于价格比林德和APCI便宜。为什么呢?大面积的国产化率啊。客观的说,夜空的设备不如其他国外厂家的可靠性高。林德和APCI得价格要高一些,但是质量也会好一些,他们的很多东西还是在国外做的,不像夜空国产化的那么厉害。这里面有质量控制的因素,也有老外不信任中国产品的考虑。7 a(G.a“ F-` 5.个人认为单就静设备而言,国内与国外的差距并不大,最多就是尺寸稍微大一些,多费点材料,但是价格还是有优势的。动设备还是进口的好。
6.如果你们对空分的可靠性要求很高,建议用APCI和林德,多花点钱买个心安;如果没有那么高,建议国外动设备+国内静设备,毕竟还是要支持国货的。
对于8万等级的高压制氧流程空分,我觉得首要考虑因素是安全性!空分的设计、制造、安装和运行都与安全息息相关。9 A0 F5 `.]” u 主冷是空分的主要危险源之一。一般认为浴式的比膜式的安全,不过从安全纪录上看,AP公司惯用的膜式主冷却保持着完美的安全纪录,现在连粗氩塔的主冷索性都设计成膜式的了。相信这和独到的结构、材料设计有很大关系,即使AP自己空分厂的人都看不到核心设计资料,反观其他公司也有很多爆炸的浴式主冷。5 B!# A% }3 { AP的空分塔都是自己制造厂加工,主冷和规整填料部分应该属于核心技术了。近5万氧气等级的空分首次开车,产氧量建立、侧流稳定后,开始调氩厂,从粗氩开始聚集(粗氩塔中部氧含量大于90%)到进精氩塔氧含量小于2PPM,只用了不到7小时,可见分馏塔、尤其是规整填料的设计、制造是相当厉害。(~5 D J1 g8 w* p+ V!S2 G1 b3 c 至于效率、能耗问题,膜式的主冷效率确实要高一些,如果不是买设备自己运行,而是空分供应商运行卖气,则不需要考虑太多效率问题。对于国外几大空分供应商,至少AP在国内自己有运行8.5MP 压力等级的高压制氧空分--南京的两套4万8氧气空分,供应GE的煤气化炉。
至于动设备,真希望国内可以制造出性能稳定的大流量压缩机,不过目前看来还不乐观。基本上大都采购进口的,例如:MAN 和西门子。比较无奈的是,洋人买洋人的机器确实能获得更多实在的东西和技术支持。
现在为了更快的开空分,大多数厂家都选择在积液阶段,向主冷中倒灌液氧,那么,各家是如何进行操作的,倒灌液氧流程又是如何?是利用贮罐自升压倒灌,还是利用槽车升压,在利用贮罐当缓冲罐,向主冷充液?
1 事故现象
空分装置冷箱内高压板式换热器高压液空出口管道LA-06-D114×9-PN8.0-AL与主管2-LA-06-D219X16-PN8.0-AL相接三通处发生焊口断裂 (见图1) , 低温液体迅速气化, 冷箱内部压力急速升压憋压, 造成冷箱内隔离板开裂 (见图2) 和系统停车。
2 发生管道事故的可能原因
冷箱内管道设计要充分重视管道选材、焊接、应力计算, 管道材料选择错误将不能满足使用工况的要求, 特别是冷箱内管道操作温度低, 材料存在低温脆断的危险;管道柔性设计不够, 即在持久性荷载、临时性荷载和交变性荷载等组合工况下, 管道系统由于柔性不足引起应力超限或疲劳原因导致管道或支架失效。管道系统中任何一处位移引起的应力范围超过材料的许用应力范围, 支座反力或端点反力过大使管道系统中的支吊架或管道系统连接设备的失效;管道焊口焊接缺陷, 包括焊缝未焊透、夹碴、气孔和过烧等, 将导致管道强度不足引起破坏。这几方面如果出现问题都将导致管道发生事故。
3 事故调查过程
进入现场后从设计、施工、监理、检测等方面入手进行检查, 在现场察看断口焊接质量, 查阅施工探伤委托单和探伤记录, 相关管线的探伤资料, 检查是否按照设计图纸施工, 重点检查管道设计单线图、设计变更、应力计算报告、技术规定等, 设计单位是否按照自身的质量体系手册、内部程序文件要求开展设计工作。检查监理公司现场施工检查记录, 调查生产操作过程中是否有升压、降压、降温过快等问题, 从而综合判断事故原因。
4 事故原因分析
4.1 设计原因
1) 高压液空管道上高压差节流阀原设计进、出口方向颠倒, 气动膜头密封口泄漏引起调节活塞失控, 造成压力波动, 在运行过程中引起整个管系的振动, 导致在焊口有缺陷的部位产生微小裂纹, 在装置长时间的运行中, 裂纹不断扩大, 最终在焊口缺陷部位产生断裂。
2) 设计单位在装置大修期间对高压差节流阀进、出口反向错误做出设计变更, 但变更后实际修改的管道设计没有做应力分析核算, 对管系的应力安全、管口强度、受力情况等没能做出科学判断。
3) 支管三通焊口采用现场开孔焊接, 对于高压管道, 在冷箱内主管道上采用现场开孔焊接支管, 没有严格执行规范《工业金属管道设计规范》 (GB50316) 中第5.4.4.3条规定执行“设计压力大于6.3 MPa的管道主支管为异径时, 不宜采用现场制造的焊接支管, 宜采用三通、或在主管上开孔并焊接支管台。当主支管为等径时宜采用三通”。
4) 经查设计单位压力管道设计质量体系由质保手册、程序性文件、设计技术规定和质量记录等组成, 但在检查中发现未见批准人批准的压力管道材料等级表, 高压差节流阀进、出口反向错误设计变更未按体系要求执行, 针对具体建设项目, 设计也未做出设计专业统一规定、质量计划、管道说明表、管道材料等级规定等, 这些暴露了在设计执行和管理上存在的问题。
4.2 施工原因
1) 在发生事故的管道系统中, 其高压空气节流阀入口管设计是两个45°弯头斜接管段, 且节流阀前后入口管与出口管应为固定支架, 实际现场施工是仅做了限位支架且施工后是两个90°弯头相接的水平直管段, 未按设计施工。
2) 根据焊接环形角焊缝图示与现场实际操作, 钨棒头部不能完全触到焊缝底部, 致使根部达不到全熔合, 主支管焊口严重未焊透。
3) 裸冷后漏点检查不认真, 检查时间不充足。
5 整改措施
5.1 设计措施
1) 可设置高压空气节流阀阀位反馈信息并引入中控室, 避免中控室操作人员只能发出指令而没有实际阀芯位置反馈信息的被动局面。
2) 在高压差节流阀上设计振动测试探头, 检测高压空气节流阀振动情况。
3) 空分装置冷箱内高压管道支管三通应选定型三通或支管台。
4) 认真研究管道应力, 对于变更后的管道, 必须对管道系统重新进行应力计算, 对于管口计算值接近应力许用值时, 应做补强核算。
5) 针对空分装置冷箱内各专业设计, 制定工程统一规定。
6) 正确应用压力管道设计术语、标准、规范、法规和计算方法、计算公式, 做好受压元件的计算和应力分析。
7) 正确选用支吊架形式, 并应提供支吊架图。
5.2 生产建设措施
1) 生产单位人员在巡检时可使用便携测试仪检测节流阀振幅、振频、加速度。
2) 生产单位要制定定期检测监控制度。
3) 建设单位在空分技术承包商选择时重点关注设计质量管理体系的完整性及执行情况。
4) 设计审查时建设单位应重点审查针对具体项目的设计标准、设计技术规定、管道说明表、管道材料等级表、支管连接形式、上下游专业间互提条件、校审记录等。
5) 在项目实施过程中建设单位应注意审查设计文件的完整性。
6) 在项目实施过程中建设单位应重视设计过程控制管理, 特别是要重点检查设计质量管理程序的执行情况。
5.3 施工与监理措施
1) 监理单位应认真执行《建设工程监理规范》, 严格要求施工单位按照设计图纸施工。
2) 施工单位应严格执行焊接技术规程, 严把焊接质量。
6 结语
空分装置如果冷箱内管道一旦发生断裂、泄漏, 一般情况下只能在空分设备停运后, 扒开珠光砂才能进行检修, 给生产单位带来巨大经济损失, 因此冷箱内管道设计、材料采购、施工都非常重要, 直接关系到空分设备稳定、可靠运行, 生产安全等重大问题, 各单位应给予充足的重视。本文提及的事故是在多方耦合工况下发生的, 如果各方都能认真履行职责, 严格按照规范、规定认真执行, 设计单位能够认真执行质量体系、规范规定;施工单位能够严把焊接质量, 做好焊接工艺评定;监理单位能够认真履行监理职责, 生产单位能够严格按照操作规程生产, 事故是完全可以避免的。
摘要:空分装置冷箱内高压液空管道支管三通焊口发生断裂脱落, 导致高压液体空气泄漏, 液体迅速气化, 冷箱内部压力急速升压憋压, 造成冷箱壁变形撕裂和系统停车。通过参加事故调查, 对高压液空管道支管三通焊口断裂脱落事故原因进行初步分析并提出整改措施。
关键词:内压缩氧泵;变频器;主接触器;缺相保护
中图分类号:TH452 文献标识码:A 文章编号:1006-8937(2015)20-0101-02
再可靠的空分装置也难免会有故障发生的时候,一旦发生故障,作为专业工程师通过第一时间记录的信息,诊断、分析故障,找出故障原因,进而解决故障,最快时间恢复空分装置的生产,把损失降到最低,是唯一可选择的最佳办法。
1 故障的出现
2015年1月20日15时56分,液氧内压缩泵A在备用状态下跳车。经查,跳车动作是变频器柜的缺相保护引发的。检查当时和之前的DCS记录,确定这台泵是2015年1月20日14时50分起动的,一直作为备用泵运行在1 045 rpm转速下。从20日15时26分起出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到20.0 kW后就回到10.5 kW,没有跳车。在15时56分跳车。20日16时10分再次起动,运行在1 045 rpm转速下,20日16时56分出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到25.0 kW,直接跳车。氧泵电机相关功率、电流数据在DCS上均有实时趋势记录。
设备跳车后,检查了变频器柜、电动机和电缆,未见明显异常。跳车原因是变频器缺相保护。因此决定逐一排查此回路中的各个部件。
2 寻找和定位故障源
我们判断问题可能是:
①变频器误报故障。
②变频器——电缆——电动机回路中确实有缺相故障。
2.1 寻找故障源
首先在征得内压缩氧泵厂家的同意后,取消变频器的缺相跳车保护。变频器调试人员用笔记本电脑监控变频器。然后起动这台氧泵。当出现功率波动时,从监控笔记本电脑上读出了三相电流确实不平衡。同时用钳形电流表检测三相电流,也证实了这一点。
以下是本次测试的数据记录:(测试时间:2015年1月25日9时40分)
①起动后电机工作正常,三相电流平衡,转速2 175 rpm,功率80.2 kW,测得电流电压数据如下:
Ia:180 A Ib:180 A Ic:180 A
Uab:294 V Ubc:294 V Uca:294 V
②25日15时10分电机工作异常,三相电流不平衡,转速2 175 rpm,功率从80.2 kW波动到63 kW,测得电流电压数据如下:
Ia:12 A Ib:360 A Ic:360 A
Uab:320 V Ubc:270 V Uca:290 V
由此确定回路上确实严重的不平衡,足以触发缺相保护。
2.2 确定故障源的方法
为了确定故障源,现场采取了逐步更换设备的方法。
2.2.1 更换变频器模块
2015年1月26日现场首先尝试更换变频器的逆变器功率模块(即变频器负载侧的功率模块。变频器还有电源侧的功率模块,即整流模块,我们认为与这一缺相故障无关)。然后更换了变频器的控制模块。这两次更换后回路表现没有变化,运行2 h后就出现缺相故障。26日19时起动,内压缩氧泵工作在2 175 rpm转速下,20时30分出现功率波动,功率由80.2 kW波动到63 kW,然后一直以63 kW功率运行到27日9时15分停车。
27日11时起动,内压缩氧泵工作在2 175 rpm转速下,11时40分就出现功率波动,功率由80.2 kW波动到63 kW,出现功率波动后停车。27日16时40分起动,氧泵工作在2 175 rpm转速下,17时10分就出现功率波动,功率由80.2 kW波动到63 kW,出现功率波动后停车。
2.2.2 调换输出电线
2015年1月27日把变频器输出到电抗器输入的三相连接电缆换向。
调整后测试如下:(测试时间:2015年1月27日11时)
①起动后电机工作正常,三相电流平衡,转速2 175 rpm,功率80.2 kW,测得电流电压数据如下:
Ia:180 A Ib:180 A Ic:180 A
Uab:294 V Ubc:294 V Uca:294 V
②27日11时40分,电机工作异常,三相电流不平衡,转速2 175 rpm,功率波动63~80.2 kW,测得电流电压数据如下:
Ia:360 A Ib:12 A Ic:360 A
Uab:294 V Ubc:320 V Uca:272 V
变频器输出故障从A相到B相。而变频器输出B相对应的正是先前的A相回路。
以上尝试基本排除变频器的嫌疑,问题应在变频器以下的A相回路上。
2.2.3 电缆检查
从变频器柜(即从主接触器下端口)到内压缩氧泵电动机使用了两根变频专用电缆,其型号是:ZR-BPYJVPP 2-0.6/1 kV
-3x120+3x50;其辅芯(3x50)两端都接地;其屏蔽层在变频器柜内单端接地。
电缆主芯两端分别从变频器柜和电动机上脱开,进行绝缘测试,结果见表1。
电缆直流电阻测试(电机侧用一根细电缆短接电缆两相,在变频器侧测量电阻),结果见表2。
检查未发现电缆有异常。
2.2.4 更换电动机
用B套空分同型号氧泵的电动机替换此台氧泵的电动机更换电机后,初次试运行持续了20 h左右。在测试过程中,氧泵A处于低转速状态,转速:1 045 rpm,功率为10.5 kW。测试过程中出现几次功率波动,最大的功率波动范围约为1.5 kW,电机功率由10.5 kW变换到12 kW,再到9 kW,然后恢复到10.5 kW,此过程在2 s以内。其他几次功率波动只有0.5 kW左右。由于波动现象出现并没有规律,持续时间很短,现场没有能获得在功率波动时的电机三相电流数据。
对比另一台型号相同的后备氧泵,也处于低转速状态,转速:1 045 rpm,功率为10.5 kW,观察该泵的运行趋势,此泵的功率没有任何波动,功率稳定在10.5 kW左右。
2015年2月27日7时20分起动,一直作为备用泵运行在1 045 rpm转速下。27日16时30分出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到31.0 kW后就跳车。2015年2月27日16时49分起动,一直作为备用泵运行在1 045 rpm转速下。27日17时出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到29.0 kW后就跳车。
2月28日空分装置因其他原因跳车,3月1日装置再次开车,继续测试内压缩氧泵A。2015年3月1日20时40分起动内压缩氧泵A,一直作为备用泵运行在1 045 rpm转速下。2日0时50分出现了功率波动,功率从10.5 kW直接波动到25.0 kW后跳车。
3月4日再次起动液氧内压缩泵A,起动后马上跳车,变频器控制器面板上显示缺相故障,连续起动三次都报相同故障,分析缺相的原因,只有可能是由主接触器导致。现场屏蔽变频器输出,DCS工程师配合只闭合变频柜内的主接触器,测试主接触器的性能,测试结果如下:
①主接触器Aa间的电阻为5.4 K;主接触器Bb间的电阻为0.3;主接触器Cc间的电阻为0.3。
②主接触器AB间的电阻为5.4 K;主接触器AC间的电阻为5.4 K;主接触器BC间的电阻为0.3。
根据上述实验结果,可以判断变频器柜主接触器A相工作不正常。电动机、接触器、输出电抗器和变频器的关系示意图,如图1所示。
3月6日供应商的调试工程师到现场指导更换变频柜内的主接触器,现场打开更换下来的主接触器,发现里面有明显的烧痕迹象,如图2所示。
2015年3月6日更换完变频柜内的主接触器后,15时30分再次起动液氧内压缩泵A进行测试,一直作为备用泵运行在1 045 rpm转速下,功率保持在11.0 kW左右,没有明显波动。内压缩氧泵厂家工程师建议在转速2 175 rpm下进行测试,更有对比性。
2015年3月7日8时30分转速升到2 175 rpm,功率保持在82.0 kW左右,一直运行正常。根据业主要求,3月11日12时内压缩氧泵A切换到备用状态,转速1 045 rpm,一直运行正常,3月13日11时55分内压缩氧泵B切换到内压缩氧泵A,以内压缩氧泵A为主泵,在转速3 131 rpm下运行向客户供气。
3 结 语
通过逐步分析、测试,最终诊断出故障来自变频器柜内主接触器的A相存在故障导致缺相。如同破案人员所采取的抽丝剥茧、层层过滤的方法,也正是专业电气工程师所需要具备的,只有如此,电气工程师在遇到故障情况下不慌张,相信通过最终努力能找出故障原因,恢复生产,并把损失降低到最小。
参考文献:
上周工作总结:
1、将界区范围内的单位工程进行罗列,落实各土建单位、安装单位、设备、材料供货商的工作范围;
2、与甲方沟通,落实在运行装置原水、循环水、脱盐水、水系统35KV变电站等未完工事宜及运行存在的问题。
3、协调某河空分、河南某地区、新乡中原的进度安排,以便空分界区顺利施工。
4、协调河南某地区和某河空分落实2016.7.27写字楼705会议内容,跟踪监督河南某地区空分进度计划的编制进度和内容,空分、机修、综合仓库、化学品库、中央化验室、中央控制室、中控界区变电所清单报价编制内容及计划。
5、协调山西省安、河南某地区进行综合仓库、化学品库、机修、中央化验室、中央控制室等土建、安装施工。
6、落实循环水设备到位情况、材料采购情况等事宜,正在进行。
7、河南某地区质量管理流程编制完成。下周工作安排:
1、协调某河空分各单位工程进度计划和设备进场计划的编制。
2、协调某河空分和河南某地区施工进度计划,协调统一完成空分装置界区整体的施工进度计划。
3、协调空分组各单位工程现场施工情况,例如模版、钢筋绑扎验收等工作内容。
4、完善修改空分整体各单位进度计划,然后以此为蓝本编制并协调空分组其他单位工程进度计划。
5、进一步细化落实空分各专业设备、材料供货厂家及施工厂家,和各专业交叉施工,施工界限等。
6、及时和领导汇报工作内容和进度,完成领导安排的任务。
1、试车期间必须遵守“安全第一、预防为主”的方针,严格执行本岗位工艺操作规程及安全技术规程,避免工艺事故、设备事故及人身伤害事故的发生。
2、参加试车人员应服从命令听指挥,各负其责,坚守岗位,共同完成试车任务,确保一次试车成功。
3、严格执行操作票、工作票制度,防止误操作。并做好隔离工作,试车完成后及时恢复。
4、进入冷箱必须有的36V照明电源或足够防爆手电筒保证光线充足。
5、进入冷箱检查时,严禁踩踏仪表接线、导压管和DN50以下小管线。
6、冷箱内的跳板必须平整牢固,装置裸冷过程进入冷箱查漏应佩戴安全带,禁止穿塑料易滑鞋登高,防止坠落事故的发生。
7、装置裸冷过程进入冷箱查漏必须穿戴防寒棉衣,带防寒手套,防止作业人员低温冻伤。
8、装置裸冷过程进入冷箱查漏应在冷箱顶部人孔处设置两条安全绳(共150m),并垂直放置冷箱内,并确保安全绳末端下坠至冷箱内基础,便于作业人员在冷箱内部水平移动,防止坠落。
9、装置裸冷过程中冷箱内工艺管路查漏,应先在各层人孔处根据管路挂霜状况目测观察,判断是否泄漏,若冷箱外目测无法判断是否泄漏,则方可进入冷箱内检查确认,否则应避免查漏人员进入冷箱内查漏,防止冷箱内查漏过程中泄漏点低温气体冲击造成作业人员窒息、低温冻伤及坠落等事故的发生。
10、在高空作业时,不得向下扔东西,以免伤人或损坏设备管道等。
11、如试车中出现异常现象,而不能确定处理方案时,需及时向车间汇报,并通知调度。制定正确、合理的方案措施后,方可进行处理。
12、查漏用劳保防护用品、工器具等提前准备齐全并确保好用。
赵嘉理
卢子学
﹙西安陕鼓动力股份有限公司,西安市高新区沣惠南路8号
710075﹚ 【摘要】空分设备项目建设是一项涉及面广、时间跨度大、技术性强的系统工程。文章对空分设备项目建设从立项到竣工验收全过程主要环节的工作要点与注意事项进行了总结与探讨。
【关键词】空分设备;可行性研究;设计;工程施工;试车考核 【中图分类号】:TB657.7
【文献标识码】:B Approach to construction management of package
air separation plant project Zhao Jiali, Lu Zixue(Xi’an Shaangu Power CO.,Ltd.,8# South Fenghui Road, Gaoxin District, Xi’an710075, Shaanxi,P.R.China)Abstract: Construction of air separation plant project is a system project involved with diversified aspects,big time interval and high technical performances.Here,the key points and notes of main links of the entire construction of air separation plant project from project identification to completion acceptance are summarized and approached.keywords: Air separation plant;Feasibility study;Deaign;Engineering construction;Examination of trial run.近十多年来,国内空分行业实现了快速发展,国产化大型空分设 1 备在钢铁和煤化工领域应用的越来越多,这对空分设备用户和制造商提出了更高的要求。
空分设备项目建设是一项涉及面广、时间跨度大、技术性强的综合性系统工程,从可行性研究、批准立项、环境影响评价、初步设计、招/投标、开工准备到工程施工、生产准备、初步试车、生产考核、工程竣工验收各个环节环环相扣,每一个环节都不可忽视,只有把前一个环节的工作做细、做实,后面环节的工作才可以有条不紊地进行。
如何才能实现项目建设施工质量高、工期短、投资少、安全性能好的目标,是本文要探讨的问题。笔者根据多年从事空分设备项目建设的经验以及对空分设备的认识和理解,并结合空分行业新的发展趋势,从项目建设前期准备和项目建设过程管理两部分进行探讨。、项目建设前期准备
1.1、可行性研究报告和环评报告编制
空分设备项目立项审批前、首先要进行可行性研究和环境影响评价,按照用户对产品的品种、产量、压力和质量的需求和项目建设的实际情况,编制可行性研究报告和环评报告。业主应委托有资质的规划、设计单位或工程咨询单位,按照政府各相关职能部门的要求,依据相关的法规进行编制。考虑到对法规的理解深度,一般应委托做过该类项目的单位进行编制。
1.2、初步设计
初步设计是工程设计的重要组成部分,包括工厂设计和设备设计两部分,是编制施工图、安排施工计划和设备选型订货的主要依 据;同时也是项目设计审查主管部门审批的依据,在办理各种证件如规划证、施工许可证时,相关部门也要对初步设计图纸进行审查。
空分行业经过100多年发展,流程组织形式多种多样,有内压缩、外压缩流程之分,而内压缩流程又可分为空气膨胀流程和氮气膨胀流程,还可分为膨胀气体进下塔和膨胀气体进上塔流程,各种流程有不同的特点。空分设备的设计是非通用性设计,要遵循安全、可靠、节能的原则,根据用户对产品的品种、产量、压力和质量的要求,选择一种最适合的流程组织形式,并根据用户需求对各设备生产厂家提出要求。
空分项目的工厂设计,应选择有丰富的大型空分设备工厂设计经验的设计院。因为空分设备产品种类多,产品压力等级多,所供用户的设备用气部位较多,有经验的设计院对各设备制造厂家的设计图纸比较熟悉,能较好地处理细节问题,把握关键设备及仪表的质量。初步设计时存在的问题也很容易在最终设计中得到解决,可以使用户以后的设计联络工作相对轻松些。
工程设计是一步一步进行的,环环相扣,遗漏一个环节,都会导致以后的工作进入反复的过程。因此,那些以工程进度紧张为由,与设计院达成直接进入施工设计的做法不可取。
1.3、招投标、开工准备
初步设计完成后,即可对空分成套设备进行招标。空分成套设备主要有:空分设备、空压机、增压机、氧压机、氮压机、汽轮机、膨胀机、低温泵、重要阀门和仪电控设备等。为保证工程质量,控制投 资,招标前要充分考察各设备生产厂家,通过招标选择业绩好、信誉好、设备性能、售后服务好和价格合适的供货厂家。
除设备招标外,还要分别对工程设计、施工、监理和大宗材料展开招标。可自行招标,也可委托招标,应严格执行招标法和国家有关规定。招标工作一般应在建设管理部门的指导下进行,自行招标则要具备自行招标的资质。、项目建设过程管理
项目建设过程是指从项目开工到完成试车考核和竣工验收的全过程。主要工作环节有:工程建设施工、生产准备、试车、生产考核和竣工验收。
2.1、工程建设施工
2.1.1、设计是施工管理的核心
设计必须贯彻用户意图,设计过程中要进行多方沟通,不要留下遗憾;必须依照国家法规和标准,认真地进行设计审查;设计图纸一定要符合规范。
设计是施工的语言,一套设计完美的空分设备,从施工角度看,工厂外观应流畅清晰,便于施工组织,方便安装,节省材料。从运行角度来看,省功、节能、便于检修。
设计的时间节点决定了施工进度。按照规范是应该杜绝边设计,边修改,边施工的‘三边’工程,但是实际上还应根据具体情况及时修整。原则上,设计图纸的时间节点要提前于工程施工的时间节点,不应耽误施工进度。空分设备的建设施工是一项专业性很强的工作,施工一定要忠于原设计、原图纸,即严格按照设计施工。施工时,需设计变更一定要办理相应手续,必须经设计部门签字盖章,用户和监理方认可并有完整记录。
2.1.2、设备安装质量是整个工程质量的关键
空分成套设备从安装角度基本分成5部分:(1)压缩机厂房内设备安装;(2)冷箱及内部设备安装;(3)空气预冷系统、分子筛纯化系统安装;(4)储存后备系统部分;(5)供水、供电、外围辅助系统等部分。以上5部分的安装各有特点。
压缩机组现场组装技术要求高,施工周期长,机组油系统管路内部洁净度要求高。这就需要施工队派遣有经验的技术人员和技师,特别是有同类型机组安装施工经验的人员到现场指导压缩机组的安装、试车工作,以保证机组安装质量。
冷箱内设备在日常运行中被珠光砂掩埋,一旦设备或管线出现泄漏,轻则影响生产,重则导致设备停车,而且处理周期很长,将严重影响企业的经济效益。近年来有几套大型空分设备相继出现扒砂情况,冷箱内设备安装质量不佳是主要原因。
因此,业主一定要重视施工单位的选择,选择安装过大型空分设备、拥有良好业绩的施工队伍,要认真检查安装施工中的各类方案和安全、组织措施,尤其要重视对隐蔽工程的监督,注意阶段性验收。
施工单位应实施严格的组织管理,制定规范的施工方案,如:冷箱内设备管道多,施工作业空间小,施工难度大,施工队在冷箱内吊 装大型设备时一定要编制详细的吊装方案,对吊装器械及吊装人员做好周密安排。冷箱内工艺管道的材质有碳钢、不锈钢、铝材等,不锈钢和铝材又分为不同的种类和牌号,因此,材料的管理一定要严格,对不同的材料实行色标管理,尤其是管道焊接所用的焊材必须要准确、无误。冷箱内工艺管道焊接尤为关键,冷箱内设备绝大部分为铝材,而铝材的焊接技术要求高,焊接难度大,焊接工艺复杂。因此,一定要执行严格的焊接工艺纪律,对施焊人员进行详细的技术交底,严格执行焊材发放制度,保证焊材的可追踪性,铝管焊接一般不能超过2次。
2.1.3 主要设备及时交付和网络计划严格实施是施工周期的保证
保证工期就是抢占市场先机,要严格按照施工网络计划做好工期管理,通过现场指挥协调,督促执行,重点要抓好关键路线的节点落实。如设计图纸及时交付非常重要,一旦施工图纸跟不上,不仅影响工程进度,也使设备材料的交货进度出现“两难”;再如主要设备的及时交付是影响安装周期的重要因素,尤其是需要进口的重点设备和关键阀门,往往制作周期比较长,必须计划并安排好到货时间。
在实际管理过程中,虽然各环节时间节点可以有一些小的动态调整,但必须确保总目标的实现,努力在规定的工期内建成投产。这就需要施工、图纸、设备、资金等各方面的进度和时间的保证,只要其中一方面不确定或大幅调整,就会影响整个工程的进度和质量。如果好几方面不确定或大幅调整,工程质量的按质保量完成将会变得异常困难。
有些进口设备的安装使用说明是外文版,因此,在订货时最好要求对方提供中文版资料。有些设备供应商还提供现场服务,安装施工时要充分利用设备供货商的服务期,过了服务期,再需要对方服务就要考虑费用问题,因此时间要计划好、协调好。
2.1.4 安全是施工管理的前提
安全是施工管理的前提和必要条件,没有安全就无法保证工程施工进度,没有安全就谈不上工程质量,没有安全就没有施工队伍的效益。安全贯穿于整个施工过程。,大型空分设备项目的建设处于整个化工或钢铁项目之前,工期往往会随整个项目工期的提前而提前,因此工期往往比较紧,但是,无论工期如何紧,都不应以牺牲安全和质量来缩短工期。
安全管理要做到有组织,有人员,有措施,制度化。要坚持“安全第一,预防为主,综合治理”的原则,各施工队要详细识别危险源并提出预防措施,严格贯彻安全标准。如:装填珠光砂是一道危险工序,必须制定安全方案,分片包干,责任到人,如规定装砂要在晴天进行,那么在阴雨天绝不能装砂。
2.2、生产准备
空分设备的生产准备非常重要。基于行业的特殊性,生产准备的内容范围宽且深,主要内容是人员、技术、安全、物资、管理五个方面。生产准备工作贯穿于基本建设的全过程,是工厂建设的一项极为重要的基础工作,必须从基本建设一开始就把这项工作提到重要议事日程上来,为空分设备试车一次成功创造条件,为其投产后长周期正 常运行打下坚实基础。
2.2.1 人员准备
人员准备包括人员配置和人员培训两部分。生产技术骨干要在工厂筹建时进厂,参加技术谈判、设计审查、施工监督和生产准备工作。运行操作、维修、化验人员应提前招聘到位,进行岗位技能培训。
全员培训是生产准备工作的中心环节,主要分为3个阶段,即基础知识和工艺理论、操作实习、现场练兵。要制定详细的培训计划,提出各阶段的培训要求,重点练思想、练技术、练作风。运行人员要掌握工艺操作、工艺控制、设备维护使用和安全防护,保证做到一次开车成功;对设备要做到“四懂三会”,即懂结构、懂原理、懂性能、懂用途,会使用、会维护保养,会排除故障。机、电、仪、修、分析、化验等特殊工种培训周期长,难度大,这些人员应早进厂,早培训,并应参加设备检验、安装调试,掌握维修、分析化验技术。
2.2.2技术准备
技术人员在熟悉掌握生产工艺的同时,要重视工程技术,熟悉有关标准规范;要及时发现设计、安装中的问题,配合设计、施工部门完善设计施工;根据设计文件,结合现场实际,参照国内外有关技术资料,编制各种技术规程、试车/开车方案,并将其作为教材进行全员培训。
2.2.3 安全准备
大型空分设备的安全工作是一项极其复杂的技术和管理工作,初次安装试车前必须从项目实际出发,研究各种危险性的来源及特 点,做好安全准备。在安全准备工作中,要认真贯彻以下3条原则:
(1)积极推行全员预防性管理,采取有效的预防性措施;
(2)实行早期隐患检测,做到早期发现和早期处理;
(3)搞好人身安全,发挥人的主观能动性,提高设备的可靠性。
在全员培训过程中,进行基本安全知识讲解,了解空分设备的各种事故案例,并举一反三。虽然空分设备的流程组织形式因客户的需求不尽相同,发生的事故各种各样,但是一些典型的案例的剖析还是具有普遍意义。现场练兵阶段应充分发挥员工的积极性,使员工在熟悉现场流程、设备的同时把可能影响运行安全的问题暴露出来,早发现、早讨论、早处理。
2.2.4 物资及备件准备
空分设备开车的物资准备主要是运转设备初次开车用润滑油脂和检测用各种仪器,各类油脂进场前应进行检验,尤其是液氧泵、液氩泵等一些关键引进设备的润滑油脂,有特殊用途的一定要符合供货商提出的要求。
试车时的不确定性可能会导致备品、备件的数量短缺,因此备品备件要落实好供应渠道,了解最短供货时间,且不得随意挪用、损坏、丢失,保证试车的需要。自行制造的备件,其图纸、制作工具或制作渠道应及早准备或预定好制作渠道。
2.2.5管理准备
空分设备的建设和开车过程相对于其它化工项目,较特殊、复杂、危险,且开车时间较长,尤其在试开车过程具有很大的危险性和 不确定性因素,因此,若要一次性开车成功,必须制定各种科学、严谨的管理制度,明确各级各职能部门的职责范围。操作、机、电、仪、修、分析都要制定各自的岗位责任制。且制度的制定要有严密性,各岗位之间不应留有空白。
2.3、试车、开车
要根据具体的流程组织形式,由建设指挥部或总承包单位组织编制切实可行的总体试车方案,并由技术总工程师组织技术骨干、相关专家讨论批准后执行。
工程扫尾、试车准备是保证试车成功的关键。工作琐碎复杂,牵扯到的部门多,因此,工程指挥部要对设计、施工、生产单位严密组织,统筹安排。设计单位应对设计进行全面检查;施工单位应严格履行合同,完成工程扫尾工作;设备生产单位要主动配合施工单位做好试车之前的“三查四定”,即查设计漏项、查工程质量及隐患、查未完成工程量;对检查出来的问题,要定任务、定人员、定措施、定时间限期完成;关键引进设备由供货商提供专业技术人员指导操作。
公用工程系统,包括水、电、气、汽应早竣工、早试车、早稳定,为主体设备提早单机试车创造条件,为空分设备试车一次成功提供可靠、有力的保证。
单体试车工作(即单台传动设备及辅助设备局部联动或单元联动试车)要早安排,尤其是压缩单元的空压机组必须反复试车和处理。裸冷试车要“全”,时间要充分保证。冷箱内设备和管线都要结霜且达到一定厚度,以全面暴露问题,消除隐患,为一次开车成功做好充分 准备。
裸冷试车完毕,珠光砂装填好后,就可以进行空分成套设备首次开车。试、开车是对工程设计质量、施工质量、设备制造质量、管理体制和生产准备工作的全面大检查,要严格按照总体试车方案进行。
2.4、生产考核
空分设备的生产考核,主要是针对整个设备的技术指标、经济指标、性能指标的综合考评,考核时间应在生产出合格产品后,试生产期内,考核周期按合同约定执行,一般为满负荷连续生产3—5天。
考核结果包括:检验空分设备技术性能指标中的产品品种、流量、纯度、压力,运转指标中的操作弹性、连续运转周期、热启动时间、临时停车后产生气氧的开车时间及排液时间等,技术经济指标中的单位能耗能否达到设计要求;还包括主要设备振动值、主要工艺指标等是否符合要求。考核报告应报上级主管部门备案,作为竣工验收依据。
2.5、竣工验收及后评价
工程竣工验收是全面总结和考核建设成果,检验设计、施工质量的重要程序,是投资成果转入生产或使用的标志,对促进项目交付生产,充分发挥投资效益,提高建设管理水平及总结建设经验有重要作用。
工程项目竣工验收应达到下列标准:(1)设施已按设计要求建 完,能满足生产要求;(2)主要工艺设备已安装配套,经试车合格,形成生产能力,能够生产出设计文件规定的产品;(3)生产辅助设施、生产准备工作能适应投产初期的需要;(4)环境保护设施、劳动安全卫生设施、消防设施已按设计要求与主体工程同时建成使用。
建设项目后评价是指项目投产运营一段时间后,对项目的立项决策、设计施工、竣工投产和生产运营等全过程进行系统评价,通过影响评价、经济效益评价、过程评价对项目做出科学结论。进行建设项目后评价,还可以达到肯定成绩、总结经验、研究问题、吸取教训、提出建议、改进工作、不断提高项目决策水平和投资效果的目的。
3.结束语
近几年来国内空分设备朝着大型化方向发展的步伐不断加快,对项目工程管理的要求也越来越高。空分设备用户和建设者、管理者应针对行业新的发展趋势,认真的探讨和交流项目管理工作的经验,相互借鉴,以促进行业技术和管理同步快速、稳定发展。
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一、国内空分设备冷箱内管道设计现状
1. 规范化设计
冷箱内压力管道设计具有随意性的特点, 同统一位置出发到同一终点的过程中会使用多种不同的设计形式和走向, 设计方案也千差万别。一套空分设备内压力管道有140根左右, 在长期发展过程中, 已经形成了一套比较系统和完善的设计规划。在大型空分设备中, 空分设备的等级不断提升, 各设备在设计设计过程中已处于比较安全的状态。
2. 总体布置
随着空分设备的大型化发展, 氪氙和氖氦气体提取塔在空分设备中取得广泛应用。空分设备中冷向内管道设计内容比较复杂, 主要包括多个容器和多种阀门的合理布置。因此, 冷箱内管道设计必须提前完成, 对相关容器和阀门进行模拟设计, 结合系统的实际要求合理安排容器和阀门位置。另外, 设计人员在总体布置的过程中还应该注重管道的受力情况, 无论是卧式主冷凝器还是立式主冷凝器的受力状况都会直接影响设计结果。
二、空分设备冷箱内管道设计及应力分析
1. 空分设备冷箱内管道设计
(1) 材料单元库的建立
三维工厂模型设计系统自带的元件库很难满足冷箱内管道设计的实际需求, 设计人员应该在充分了解冷箱内管道的实际状况后, 具有针对性地建立不同内容的元件库。元件库中必须同时包括特殊性数据, 不仅要对元件进行简单描述、还要明确元件的质量和相关几何参数, 为后期二维出图以及调谐材料报表提供数据准备。
(2) 管道的三维造型
计算机三维设计与二维设计相比具有明显的优势, 在实际设计过程中, 计算机三维设计以实际比例尺为出发点, 建立健全的三维模型。设计人员在确定管道的起点和重点位置后, 确定管道的实际特性, 明确各管道在管线中的具体位置, 三维工厂模型设计系统会自动从管件库中提出相关数据信息, 结合数据信息的特点自动生成管道图, 设计人员还能随时更改管道图中的信息。管道图确定后, 设计人员还能提出各位置的剖面图, 下图是中石化空分设备管道俯视图。
(3) 碰撞检查
管道三维模型建立成功之后, 设计人员还应该对其安全性进行最后一次确认, 为空分设备的稳定运行提供安全保障。设计人员可以将管道三维模型与空分设备和冷箱组合成蒸馏塔模型, 对该模型进行碰撞实验, 三维工厂模型设计系统会自动在屏幕上显示碰撞试验结果, 并生成碰撞检查报告, 针对检查报告中的内容, 设计人员在认真检查后可以结合实际情况对管道三维模型进行修改, 进一步提高空分设备的安全水平。
(4) 材料报表的生成
管道三维模型建成后, 设计人员还应该及时分析管道的柔性状态, 三维工厂模型设计系统能够自动从管道元件库中提出数据信息了解元件的基本特征, 针对原件的实际特性和管道的立体实际尺寸, 自动生成管道材料报表。
2. 应力分析
(1) 管道柔性计算范围
管道设计温度在40°C左右;柔性计算的公称直径范围与设计温度和管道的实际位置已经确定;管道受室外环境温度影响;管道小支管与大管连接的状态下符合管道柔性计算要求。当管道与一般管道运营情况保持一致。管道与经过柔性处理的管道相比没有变化时不需要做柔性计算。因此, 设计人员在应力分析过程中必须明确管道是否需要柔性计算, 才能从根本上提高空分设备的运行水平。
(2) 管道应力校核
管道的应力校核分为一次应力校核和二次应力校核两种。一次应力校核中如果许用值小于节点应力, 表示一次应力校核不通过, 相反, 当许用值大于或者等于节点应力时, 一次应力校核即可以通过。当许用应力超过实际范围后, 设计人员应该在内部合理布置支架;为了保障管道自动伸缩正常, 设计人员还应该在容器管口等位置设置贴板, 使管道和容器在同一时间内同步伸展。二次应力校核时当许用值大于或者等于节点应力时, 二力校核即可以通过, 当节点应力大于许用值时, 一次应力校核通过。二次应力校核过程中改变管道柔性的方法主要有改变关乎到的方向、增加补偿器以及选用弹性支吊架等。
结束语
空分设备冷箱内管道设计从根本上提高了空分设备的稳定性和安全性。设计人员应该针对大型设备的实际状况, 结合冷箱内管道分布的实际状况, 采取有效措施对冷箱内管道进行优化处理, 为提高空分设备的运行水平提供技术保障。
摘要:伴随着科技的发展, 空分设备逐渐向大型化发展, 冷箱内压力管道的设计登上了另一个发展平台。空分设备冷箱内管道设计是提高空分设备安全和稳定运行的基础保障, 在实际设计过程中冷箱管道设计受诸多因素影响仍存在较多问题, 如何解决其中存在的问题需要设计人员高度重视冷箱管道设计并对应力进行准确分析。笔者结合多年工作经验, 从国内空分设备冷箱内管道设计现状着手, 对空分设备冷箱内管道设计及应力分析做了简单介绍。
关键词:空分设备,冷箱,管道设计,应力分析
参考文献
[1]钟连山.空分设备冷箱内管道安装及检修经验分析[J].深冷技术, 2012, (01) .
[2]毛黎辉, 周慧明.空分设备冷箱内压力管道设计技术发展现状及展望[J].深冷技术, 2012, (04) .
一、“428”胶济铁路特别重大交通事故 1 事故概况
2008年4月28日,百年胶济铁路发生一场悲剧:当日凌晨4时41分,北京至青岛的T195次下行到胶济线周村至王村区间时,客车尾部第9节至第17节车厢脱轨,与上行的烟台至徐州的5034次旅客列车相撞,致使机车和五节车厢脱轨,造成重大人员伤亡。这场灾难已夺去72人的生命。另外还有416人受伤。事故发生经过
4月28日事故发生之日,恰恰为胶济铁路线因施工调整列车运行图的第一天。4月23日,济南局印发154号文件《关于实行胶济线施工调整列车运行图的通知》,定于4天后的4月28日0时开始执行。这份文件要求事故发生地段限速80公里/小时。不过,济南局如此重要的文件,只是在局网上发布,对外局及相关单位以普通信件的方式传递,而且把北京机务段作为了抄送单位。按惯例,北京局应作为受文单位,此类公文应由受文单位逐级传达至运输处、调度所,再传达到各相关的机务段、车辆段。然而,在154号文下发三天之后,即4月26日,济南局却又发布4158号调度命令,要求取消多处限速,其中正包括王村至周村东间便线(事故发生地)的限速命令。北京机务段的执行人员没有看到154号文件,相反看到了4158号调度命令。于是,删除了已经写入运行监控器的限速指令80公里/小时。4月28日午夜1时多,路过王村的2245次列车发现,现场临时限速标志(80)和运行监控器数据(不限)不符,随即向济南铁路局反映。济南铁路局在4时2分补发出4444号调度命令:在k293+780至k290+784之间,限速80公里/小时。按照常规,此调度命令通知到铁路站点,然后由值班人员用无线对讲机通知司机。两者的通话会被录音,并记入列车“黑匣子”。但致命的是,这个序列为4444号的命令,却被车站值班人员漏发。而王村站值班员对最新临时限速命令未与T195次司机进行确认,也未认真执行车机联控。T195次列车司机最终没有收到这条救命令。
依靠T195司机的肉眼观察发现80公里/小时限速牌,然后对列车限速。但正值司机显然没有注意到一闪而过的限速牌。机车乘务员没有认真瞭望,失去了防止事故发生的最后时机。
山东淄博王村镇和尚村与事故现场隔着一片麦子地。胶济铁路在村子的东北面有一个接近90度的转弯,从转弯处往西,中铁二十局正在施工建设的胶济客运专线大尚特大双线立交桥正在进行桥墩建设。事故就发生在拐弯处。
4月28日凌晨4时41分,由北京开往青岛四方的T195次客车通过胶济铁路王村站后,在K289+610处客车车尾前9-17位突然发生脱线、颠覆,而此时一列由烟台开往徐州的5034次客车在汇车时与T195次列车相撞,5034次客车机后1-5位及机车脱线、颠覆。3 事故原因分析
通过现场查勘及询问,总体情况如下:(1)路基情况:胶济铁路存在路基不稳定情况;
(2)线路运行状况:在运行过程中存在不符合标准情况,超速行为很明显;
(3)机车技术状况:列车在发车前状况良好,并无非正常状态下运行情况;
(4)铁路运输调度指令下达情况:通过现场询问及调查,事故发生过程中存在违章指挥、下达错误指令或漏下指令的情况;
(5)铁路信号显示情况:限速牌显示状态良好,并不存在错误显示、信号失效的情况;
(6)机车司机驾驶工作情况:T195次列车司机在驾驶过程中,由于没有认真瞭望,没能发现到限速牌,导致了事故的发生;5034次列车司机在发现T195次列车脱轨后曾经紧急刹车;
(7)铁路安全规章制度建设情况:济南铁路局在五天的时间里连发三道命令,从限制速度到解除限速,随后又再次限速,充分说明了济南铁路局工作人员不负责任;
(8)列车损毁情况:T195次列车9节车厢脱轨,5034次列车5接车厢脱轨。
3.1事故致因理论分析(事故因果连锁论)
事故因果连锁论认为,以事故为中心,事故的结果为伤害(伤亡事故的场合),事故的原因包括三个层次:直接原因、间接原因、基本原因。本事故中,直接原因是T195次列车严重超速,间接原因是调度命令的混乱,基本原因则是工程质量不过关。伤害事故的发生不是一个孤立的事件,尽管伤害可能发生在某个瞬间,却是一系列互为因果的原因时间相继发生的结果。在“428”特大交通事故中,这些互为因果的原因有:(1)每小时超速51公里
北京至青岛的T195次列车严重超速,在本应限速80公里每小时的路段,实际时速居然达到了131公里每小时。通过调阅T195次列车运行记录监控装置数据,该列车实际运行速度每小时超速51公里。(2)调度命令传递混乱
从23号到28号,济南铁路局在大约五天的时间里连发三道命令,从限制速度到解除限速,随后又再次限速,这样混乱和频繁的更改真是让人头昏脑涨,以致命令最终未能传达到T195次机车乘务员。(3)漏发调度命令
济南局列车调度员在接到有关列车司机反映现场临时限速与运行监控器数据不符时,4月28日4时02分济南局补发了该段限速每小时80公里的调度命令,但该命令没有发给T195次机车乘务员,漏发了调度命令。而王村站值班员对最新临时限速命令未与T195次司机进行确认,也未认真执行车机联控。(4)T195次列车司机没有认真瞭望
T195次列车司机在时速131公里的列车上没有看到插在路边的直径为约30厘米的黄底黑字“临时限速牌”,从而失去了防止事故的最后时机。
(5)事发线路是一条呈“S”形的临时线路 为了实现客货分运,并进一步提高客车运行速度,2006年投入使用的新胶济线王村段需修一座铁路桥,以便将货运线分出。施工期间,为了保证火车正常运行,旁边修了一段临时线路。“4·28”事故发生地,恰为临时线路与原线路东侧交会处。这段仅有1.5公里左右的临时线路,却有两个圆弧,呈现出一个巨大的“S”形。(6)临时线路的工程质量不过关
由于在主线建好之后,临时线注定将会废弃,地方铁路部门为了避免浪费,往往很注意节省成本,从而影响到施工质量。修临时线的费用,很大一部分并非来自上级拨款,而是由地方铁路局自筹(主要来自于铁路维修费用),这样进一步影响临时线路的工程质量。
二、“927”上海地铁追尾事故 1 事故概况
2011年9月27日14时37分,上海地铁10号线两列列车在豫园站至老西门站下行区间百米标176处发生追尾事故,295人到医院就诊检查,目前还有70人住院和留院观察,无人员死亡。事故发生经过
经事故调查组查明,在未进行风险识别、未采取有针对性防范措施的情况下,申通集团维保中心供电公司签发了不停电作业的工作票,并经上海地铁第一运营有限公司同意,9月27日13时58分,上海自动化仪表股份有限公司电工在进行地铁10号线新天地车站 电缆孔洞封堵作业时,造成供电缺失,导致10号线新天地集中站信号失电,造成中央调度列车自动监控红光带、区间线路区域内车站列车自动监控面板黑屏。地铁运营由自动系统向人工控制系统转换。
此时,1016号列车在豫园站下行出站后显示无速度码,司机即向10号线调度控制中心报告,行车调度员命令1016号列车以手动限速(RMF)方式向老西门站运行。14时,1016号列车在豫园站至老西门站区间遇红灯停车,行车调度员命令停车待命。14时01分,行车调度员开始进行列车定位。14时08分,行车调度员未严格执行调度规定,违规发布调度命令。
14时35分,1005号列车从豫园站发车。14时37分,1005号列车以54公里/小时的速度行进到豫园站至老西门站区间弯道时,发现前方有列车(1016号)停留,随即采取制动措施,但由于惯性仍以35公里/小时的速度与1016号列车发生追尾碰撞。事故致因理论分析(北川彻三事故因果链锁)
事故的直接原因是:地铁行车调度员在未准确定位故障区间内全部列车位置的情况下,违规发布电话闭塞命令;接车站值班员在未严格确认区间线路是否空闲的情况下,违规同意发车站的电话闭塞要求,导致地铁10号线1005号列车与1016号列车发生追尾碰撞。
根据北川彻三的事故因果连锁论,应从四个方面探讨事故发生的间接原因:(1)技术原因:孔洞封堵作业造成供电缺失,导致集中站信号失电,中央调度列车自动监控红光带、区间线路区域内车站列车自动监控面板黑屏。
(2)(3)(4)教育原因:无。身体原因:无。精神原因:无。
上述分析基本符合“前两种原因经常出现,后两种原因相对较少出现”。
事故的基本原因则是:(1)管理原因:行车调度员未严格执行调度规定,违规发布调度命令。
(2)学校教育原因:小学、中学、大学等教育机构的安全教育不充分。
(3)社会或历史原因:安全法规或安全管理。监督机构不完备。
上述即是根据北川彻三事故因果连锁对上海地铁“927”事故的分析。
09交运茅班
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