Свердловский кислородно-ацетиленовый завод обратился в ООО «Ризикон» с просьбой определить причины произошедшей аварии. Произошло разрушение теплообменника между 4-ой и 5-ой ступенью воздушного компрессора. При разрушении возникла ударная волна и произошли значительные повреждения оборудования и здания, в котором был расположен компрессор. До этого у них были две аналогичных аварии со взрывом меж ступенчатого теплообменника. После второй аварии, расследовавший ее эксперт, выдал заключение, что причиной могла быть утечка пропана и других горючих газов на расположенной недалеко от компрессорной станции наполнения баллонов. По его мнению, при распространении облака горючего газа он попал на всас компрессора, и образовавшаяся горючая смесь взорвалась при сжатии. Доказательств этой причины в расследовании не было. Установка по наполнению баллонов была демонтирована и размещена в другом месте на значительно удалении от компрессорной.

Мы начали анализировать временные тренды изменения параметров при сжатии и увидели рост температуры при сжатии в 4-ой ступени существенно больше, чем это определяется степенью сжатия при температуре на всасе меньше 400С, как это предусмотрено регламентом. После сжатия в 4-ой ступени воздух через сепаратор, в котором отделяется масло, и теплообменник поступает в 5-ю ступень дифференциального цилиндра. Анализ временных трендов показал, что до взрыва температура в цилиндре 4-ой ступени была в норме, но перед взрывом резко начала расти. Было сделано предположение, что она могла вырасти, если при сжатии и нагреве в цилиндре 5-ой ступени при неисправности поршневых колец горячий воздух перетекает в цилиндр 4-ой ступени и при сжатии неохлажденного воздуха температура вырастает выше регламентной. Расчеты показали, что она становится выше температуры самовоспламенения паров масла с воздухом. Если воспламенение происходило на выходе из нагнетания четвертой ступени, воспламенение могло произойти в сепараторе. Из сепаратора воздух поступал в межтрубное пространство теплообменника между 4-ой и 5-ой ступенью. Были найдены опубликованные эксперименты по исследованию взрывов масляных туманов, образующихся при распространении ударной волны в воздухе над масляной пленкой.  Анализ других теплообменников показал, что на трубках всегда существует масляная пленка. Было сделано заключение, воспламенение масла в сепараторе привело к распространению ударной волны над поверхностью трубок в теплообменнике с образованием масляного тумана в смеси с воздухом, детонации и взрыву теплообменника со всеми вытекающими последствиями. Персонал завода подтвердил, что поршневые кольца в цилиндре 5-ой ступени были неисправны.

Авторы статьи:

Грановский Эдуард Алексеевич

Генеральный директор