《中国化工报》于2005年10月24日和2005年11月7日，分别刊登了关于尿素合成塔发生爆炸的分析报道。作为一名长期从事尿素生产研究的工作者，我深有感触，很想把自己在这方面的研究和认识也表达出来，为的是与业内同仁共同探讨，避免悲剧的再次发生。

    化学反应可引发化学爆炸

    我认为，尿素合成塔确实存在发生化学爆炸的可能。造成尿素合成塔发生化学爆炸一般说来不外乎以下几个原因：

    1、从尿素合成塔进的主要物料来看。这些物料主要是液氨、二氧化碳、甲铵、空气（取其中的氧气为防腐和合成塔保护膜用）。二氧化碳来自合成氨装置的脱碳系统，一般要求CO2≥98．5％ （V），H2S≤35mg／m3（vm），COS约为5mg／m3（vm），加入的氧含量为≤0．8％（V），有微量的氢气。进入合成塔前要先脱硫、脱氢，H2≤50ppm，液氨来自合成氨装置，其主要成份为NH3≥99．5％ （wt），H2O≤0．5％（wt），惰气（H2＋N2）≤0．2％（wt），油≤10ppm。以上指标均应严格控制，尤其是氢气和氧气，油过量就会对尿素合成塔产生危害，轻者腐蚀，重者产生爆炸。

    2、水溶液全循环法和汽提法的工艺条件不同。水溶液全循环法合成塔由上部出料，塔内有一气相层，经减压阀后进入下一工段；汽提法合成塔出液，尿液经溢流口由下部溢流到汽提塔中，而气相由上部出口进入到高压洗涤器。当来的二氧碳、氢气、氧气不合格时，水溶液全循环法的合成塔的气相层，会集存易燃易爆的气体，一旦达到爆炸范围，加上系统的接地不好，产生的静电不能消除，产生火花，就容易发生爆炸。CO2汽提法生产工艺流程，若出现上述情况，也会发生爆炸，但爆炸和燃烧不是发生在合成塔的气相层，而是在高压洗涤器内，而高压洗涤器的设备结构考虑到不正常情况下的爆炸问题，设计了防爆空间和防爆板，当爆炸时防爆板破裂，保证了合成塔和高压洗涤器外部不承受压力，不发生爆炸筒体的大事故。目前无论是国外引进的大型CO2汽提法和国内设计的生产装置，都曾多次出现防爆板破坏的情况。

    另外，全循环法的合成塔在操作中曾出现合成塔上部出液阀阀头断掉脱落情况，出料口堵死，即便是操作人员按下紧急停车按钮，合成塔也会瞬间超压。正如2005年11月7日《中国化工报》所报道的那样，现场找到的3块压力表在爆炸之前瞬间压力是60Mpa，相当于2吨TNT爆炸当量。仅仅因合成塔出口阀阀头脱落不至于达到60Mpa压力，因为CO2压缩机和氨泵，甲铵泵出口都有安全阀，如果产生瞬间爆炸，出现60Mpa的压力指示，就不奇怪了。

    此外值得注意的是，发生尿素合成塔爆炸的河北迁安化肥厂和山东鲁西第三化肥厂，其生产流程全是水溶液全循环法的工艺流程，而目前CO2汽提法的合成塔都未发生过爆炸。这不会仅仅是巧合，也应当从生产工艺和操作上去找原因。

    严格管理是最有效的阻爆剂

    根据以上分析，应当如何防止尿素合成塔爆炸呢？我认为，最有效的手段还是要加强尿素生产的工艺管理和执行有关规定的力度。

    1、要严格执行国家质量监督检验检疫总局2005年8月24日下发的国质检特函［2005］689号文关于进一步加强尿素合成塔生产使用检验工作的有关规定，该规定明确了尿素合成塔在结构、材料、检验等方面的具体要求。

    2、要严格执行尿素合成塔定期检验、在线检漏、开停车管理、工艺指标控制、使用年限的规定，认真开好脱硫、脱氢、脱油等装置，保证进合成塔的物料硫化氢、氧气、氢气，油等不超标。

    3、当合成氨装置的脱碳系统出现故障时，应及时分析和观察CO2的纯度，纯度不合格的尿素装置应立即停车。

    4、在水溶液全循环法操作中，应密切注意尿素合成塔的出液阀，此阀头脱落前有时会有压力慢慢上升的征兆，应停车检查。

    5、做好尿素装置的接地检查，防止产生因静电火花而引起爆炸。

    需要继续探讨的几个问题

    1、为防止今后尿素合成塔再发生爆炸，我同意化工专家的意见，今后的事故调查组应有尿素工艺专家，仪表自控专家和化工制造专家共同参加，从不同的角度来分析爆炸原因，尽快得出结论。

    2、化工专家认为尿素合成塔是由14层几厘米厚的钢板层层焊接而成，即使表层有裂纹也不是必然要爆炸的原因，观点是正确的。

    3、国家质检总局国质检特函［2005］689号文中第二条（一）定期检验中规定，对外层板检验发现裂纹的，应当剥开已发现裂纹的层板，继续检查下一层板。据我所知，有的厂家尿素合成塔外层发现裂纹，采取开窗口检查下一层，这样做是不合适的。据大连金州重型机器厂的专家和技术人员反复研究和测算，认为如果像上述的小裂纹，若采取剥开整个层板检查下一层，在使用厂家的现场，一般不太具备重新包扎和焊补的条件，如果这样做，将会使合成塔强度和使用寿命大大降低。有的使用厂家在检查外层时发现有微小裂纹经打磨1～2mm深，裂纹没有了，像这样的塔直接打磨、补焊就可以了。

    4、我认为对待以上两种生产流程的尿素合成塔，在使用年限和检查方式上应区别对待，应规定出现裂纹的长度、位置、深度的不同，制定不同的检查和修复方式。