郝云冯
中国电建集团湖北工程有限公司
案例分析
主油箱着火事件分析
郝云冯
中国电建集团湖北工程有限公司
分析一起主油箱着火事件,事件发生的原因有系统的原因,有操作的原因,有监护的原因,针对这些原因提出了相应的建议措施,为避免此类事故的发生提供技术参考。
主油箱;着火
事件发生前,施工单位正在进行汽轮机润滑油系统油冲洗,为了提高油冲洗效率,施工单位投运汽轮机主油箱电加热器对润滑油进行加热。2014-4-16T 10:10,运行人员发现正在进行油冲洗的汽轮机主油箱大量冒烟,同时发现汽机房内出现烟雾,联系施工人员停运主油箱电加热器。施工人员认为汽机房内出现烟雾的原因是主油箱排烟风机未启动,导致汽机房内的烟雾未能及时排出去,施工人员开启主油箱排烟风机将主厂房内烟雾排完,于11:20再次投运汽轮机主油箱电加热器,即下班。13:40,运行人员检查发现汽轮机主油箱顶部靠近#1电加热器的箱体表面油漆明显有焦糊现象,并开始冒烟,用红外线测温度仪测量此处主油箱上表面箱体温度达到600℃,打开主油箱人孔门发现有明火,及时停运相关设备并切断设备电源。
汽轮机润滑油系统油冲洗的回油临时软管布置在#1电加热器附近,在油冲洗过程中,回油管内的带压回油飞溅到#1电加热器上,带压回油冲击到#1电加热器靠近主油箱顶部的高温加热棒部位,产生了大量烟雾,这是造成主厂房内出现烟雾的主要原因。经过一段时间的运行,#1电加热器加热棒和控制系统在局部温度不均匀状况下长期运行后,因局部超温短路损坏。回油管内的带压回油飞溅到#1电加热器加热棒上是本次异常事件发生的直接原因。
主油箱顶部布置4只插入立式电加热器,厂家产品技术说明书明确标明“投运前需按集装油箱图样上油位要求将最高油位与最低油位的中间位置定为零位(油箱油面距离顶部690mm),作为油位指示器的正常油位。正常运行时的最高油位+150mm(油箱油面距离顶部540mm),最低油位-150mm(油箱油面距离顶部840mm),停机油位-200mm(油箱油面距离顶部890mm)。油位低于低油位(油面距离顶部840mm)时禁止投运电加热器,否则有失火的危险”。厂家产品技术说明书上还明确要求:“系统启动前,应确认系统油箱油位在最高油位”。事件发生后,现场测量汽轮机主油箱内油面距离油箱顶部为1150mm,远远低于投用电加热器的规定值。电加热器投运时主油箱油位低于厂家规定值是本次异常事件发生的主要原因。
厂家产品技术说明书明确标明“投电加热器时,电加热器表面的温度保护必须投入”、“电加热器在本身温度达到121℃时要停运”,由于汽轮机主油箱电加热器温控装置尚未安装好,当电加热器投用温度升至121℃时,无法启动自动关停保护,施工人员也未观察到这种温度异常升高现象,并及时关停电加热器,使得电加热器局部温度一直升高,直至最后超温损坏。电加热器投用后温度升到限定值未及时关停是本次异常事件发生的另一主要原因。
电加热器一般布置在容器的侧部,以保证电加热器加热棒完全浸没在液体介质中,这种方案的缺点是在电加热器故障检修时须将容器内的液体全部放空,检修周期较长,优点是可以避免电加热器干烧情况,安全性能较好。加热器布置在容器顶部的最常见例子就是“热得快”,众所周知,“热得块”曾经由于使用方便而风靡于各类人群,但是“热得块”因未及时取出导致干烧、效率低、负荷大等各种原因造成多起严重火灾现象,已被学校、工厂等各类人群集中聚居场所禁止使用,目前已经基本退出市场。电加热器布置在主油箱顶部是本次异常事件发生的设计原因。
在汽轮机主油箱大量冒烟,同时发现汽机房内出现烟雾情况下,施工人员凭经验简单认为是主油箱排烟风机未启动所造成的,未认真检查系统,错误的再次投入油箱电加热器,致使事件恶化,是本次异常事件发生的重要原因。
施工人员对汽轮机主油箱油位、油温等重要数据监控不到位,未能及时发现设备和系统的异常状况。施工人员在油冲洗过程中监护不到位是本次异常事件发生的次要原因。
系统调试期间,应尽可能的完善系统,确认相关热工保护、电气保护、热工测点/仪表,电气测点/仪表等保护装置已经正常投运后再进行系统试运行。当为了保证工程进度,在部分系统未完善情况下进行设备和系统试运行,必须制定专项试运行方案,根据具体情况,采取有针对性的专项措施并认真执行,防止意外发生。
在系统和设备的调试期间,系统和设备的监护责任属于施工单位,施工单位应加强系统调试期间的运行管理工作,指派熟悉系统和设备的专人定期巡视检查系统和设备,发现问题,及时进行认真分析和处理。
厂家产品技术说明书明确标明“机组启动前,油温低于15℃,则开启电加热器,待油温上升到21℃时,则关闭电加热器”。本次油冲洗过程中,采用了投电加热器,把润滑油温升高到50~55℃的方案。以后的油冲洗工作应慎重采用投电加热器的技术方案。
电加热器布置在油箱顶部和侧部各有优劣,从安全性角度考虑,推荐采用电加热器布置在油箱侧部的方式。
设备和系统调试期间出现故障的时候,切勿轻率的擅自采取不恰当的措施,一定要认真而全面的分析故障出现的各类原因,并彻底处理,在设备和系统曾经因故障而再次投运时,一定要加大监控力度,确保设备和系统的正常投运。
油箱底部的事故放油系统在油系统进油前必须完善,必要时进行模拟演练,在油系统出现着火等极端异常状况时,可以尽快排尽油系统内存油,避免事态的进一步恶化。