常減壓蒸餾裝置在開(kāi)停工過(guò)程中,由于設(shè)備泄漏、介質(zhì)互串、超溫超壓、可燃?xì)饣蚩諝庵脫Q不凈、儀表或安全設(shè)施失靈等原因,易發(fā)生油氣著火爆炸事故,設(shè)備、儀表?yè)p壞事故以及環(huán)境污染等事故。為預(yù)防事故的發(fā)生,關(guān)鍵在于操作和作業(yè)都要受控,即在作業(yè)前須充分計(jì)劃,進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)并有預(yù)案,作業(yè)過(guò)程中按規(guī)程步步確認(rèn)。
實(shí)踐證明,石油化工裝置停工、檢修及開(kāi)工過(guò)程中是最容易發(fā)生事故的,據(jù)統(tǒng)計(jì),在中國(guó)石油化工集團(tuán)公司系統(tǒng)發(fā)生的重大事故中,在此過(guò)程中發(fā)生的事故占事故總起數(shù)的42.63%。常減壓蒸餾裝置油品火災(zāi)危險(xiǎn)性大,在開(kāi)停工過(guò)程中狀態(tài)比正常生產(chǎn)更不穩(wěn)定,操作程序更繁雜,因?yàn)轱L(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)不充分、防范措施不到位、組織管理不到位、操作人員綜合素質(zhì)低下等原因,致使操作不受控,時(shí)有安全事故發(fā)生。
1、工藝介質(zhì)的危險(xiǎn)因素識(shí)別
常減壓裝置工藝生產(chǎn)過(guò)程中所涉及的易燃易爆物質(zhì)主要是原油、瓦斯、汽油、煤油、柴油、溶劑油、潤(rùn)滑油、渣油。
常減壓裝置屬于甲類(lèi)生產(chǎn)裝置,主要火災(zāi)危險(xiǎn)介質(zhì)為甲B類(lèi)可燃液體和甲類(lèi)可燃?xì)怏w及重油。原油、汽油、溶劑油、瓦斯列為裝置重大危險(xiǎn)源,其蒸氣與空氣形成爆炸性混合物,遇明火、高熱能將引起燃燒或爆炸,重油在操作條件下易發(fā)生泄漏自燃造成重大火災(zāi)或發(fā)生低溫凍凝事故。
原料及產(chǎn)品物質(zhì)均為低毒物質(zhì),如果油氣線泄漏可能引起烴類(lèi)化合物在空氣中濃度超標(biāo),對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員眼、鼻及呼吸系統(tǒng)有強(qiáng)烈刺激,并造成一定環(huán)境污染。助劑系統(tǒng)中燒堿、氨等屬于危險(xiǎn)化學(xué)品,操作不當(dāng)會(huì)造成人體傷害。
3、常減壓裝置的開(kāi)工危險(xiǎn)因素分析:
常減壓裝置的開(kāi)工按照以下順序步驟進(jìn)行:
開(kāi)工前的設(shè)備檢查→設(shè)備、流程貫通試壓→減壓塔抽真空氣密性試驗(yàn)→柴油沖洗→裝置開(kāi)車(chē)。
裝置開(kāi)車(chē)的順序是:原油冷循環(huán)→升溫脫水→250℃恒溫?zé)峋o→常壓開(kāi)側(cè)線→減壓抽真空開(kāi)側(cè)線→調(diào)整操作。
在開(kāi)工過(guò)程中,容易產(chǎn)生的危險(xiǎn)因素主要是:機(jī)泵、換熱器泄漏著火、加熱爐升溫過(guò)快產(chǎn)生裂紋等,其危險(xiǎn)因素和安全預(yù)防管理措施見(jiàn)下表。
常減壓蒸餾裝置的停工程序?yàn)椋涸徒盗俊航禍赝?cè)線→減壓降溫消除真空度→停側(cè)線。
開(kāi)工時(shí)的主要危險(xiǎn)因素及安全預(yù)防管理措施
國(guó)內(nèi)煉化裝置曾發(fā)生發(fā)生多起加熱爐點(diǎn)火爆炸亡人事故,究其原因是爐膛內(nèi)可燃?xì)怏w混合物達(dá)到爆炸極限,點(diǎn)火發(fā)生爆炸,爆炸時(shí)現(xiàn)場(chǎng)有閑雜人員,造成傷亡事故擴(kuò)大。具體原因主要有兩種情況:第一種情況置換不徹底,用蒸汽吹掃置換時(shí)間不夠,或置換時(shí)煙道擋板處于關(guān)閉位置,使可燃?xì)馕醇皶r(shí)得到置換,或未作可燃?xì)獗怏w分析,使?fàn)t膛內(nèi)存有可燃?xì)怏w混合物達(dá)到爆炸極限,點(diǎn)火就發(fā)生爆炸,這種情況以加熱爐熄滅后點(diǎn)火的可能性較大,第二種情況點(diǎn)火前閥門(mén)可燃?xì)庑孤┐?,由于可燃?xì)饪刂崎y關(guān)不嚴(yán),或未全關(guān),可燃?xì)獗怏w分析時(shí)間過(guò)長(zhǎng),使可燃?xì)庑孤┤爰訜釥t達(dá)到爆炸極限,氣體分析結(jié)果合格,但已失效,點(diǎn)火就發(fā)生爆炸。防止加熱爐點(diǎn)火爆炸的措施可燃?xì)獠荒苓^(guò)早引入裝置內(nèi),可燃?xì)膺M(jìn)入加熱爐前應(yīng)加盲板防泄漏,蒸汽吹掃置換時(shí)間應(yīng)足夠,必須作可燃?xì)獗怏w分析,合格后立即點(diǎn)火,爐火熄滅后應(yīng)關(guān)閉可燃?xì)猓匦麓祾咧脫Q分析,符合要求再點(diǎn)火,另外還應(yīng)設(shè)置未設(shè)長(zhǎng)明燈、火焰監(jiān)測(cè)儀、防爆門(mén)等防爆設(shè)施。
開(kāi)工過(guò)程中,易發(fā)生初餾塔帶水沖塔事故,造成油品污染,甚至損壞塔盤(pán)。原因主要是原油含水多,原油乳化嚴(yán)重,初頂回流罐界位失靈帶水。
開(kāi)工過(guò)程中,由于儀表帶水、溫度低,儀表線路不暢通,或線路接觸不良等原因,造成儀表指示突然失靈,或操作人員疏忽大意未及時(shí)發(fā)現(xiàn)液位參數(shù)不變化,容易造成淹塔,污染油品。
機(jī)泵空轉(zhuǎn)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)燒軸事故
開(kāi)工過(guò)程中,塔內(nèi)氣液相不平穩(wěn)造成抽出干板,或泵入口帶水氣化,泵時(shí)有抽空現(xiàn)象,尤其是開(kāi)減壓部分時(shí),機(jī)泵長(zhǎng)時(shí)間不上量,機(jī)泵空轉(zhuǎn),造成機(jī)泵燒軸,或泵密封泄漏。
70年代,國(guó)內(nèi)曾發(fā)生一起減壓塔爆炸亡人事故。減壓塔內(nèi)減壓渣油溫度高達(dá)370℃,油氣自燃溫度低于250℃,由于減壓塔為高負(fù)壓操作,靜密封泄漏點(diǎn)多,一旦操作不當(dāng),導(dǎo)致空氣進(jìn)入塔內(nèi),達(dá)到可燃?xì)獗O限,極易發(fā)生爆炸。造成空氣吸入主要原因有大氣腿腐蝕泄漏、水封罐脫水口虹吸現(xiàn)象使水封失效,塔頂注劑線腐蝕泄漏、停抽真空蒸汽過(guò)快從頂放空倒吸,人孔、法蘭等靜密封點(diǎn)泄漏。
某常減壓裝置停工前生產(chǎn)正常,檢修后開(kāi)工,發(fā)現(xiàn)常壓塔柴油抽出怎么也不正常,經(jīng)停工檢查發(fā)現(xiàn),柴油集油箱內(nèi)存有很多塊狀固體堵塞抽出口,分析判斷是開(kāi)停工吹掃,將塔壁的結(jié)垢污泥疏松掉落在集油箱內(nèi),停工檢查沒(méi)發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致。
某常減壓裝置減壓開(kāi)工過(guò)程中,由于渣油泵冷卻水堵,倒至備用泵,備用泵上量差,塔底液位高,停過(guò)熱蒸汽,后泵上量,塔底液位降低,向塔吹入過(guò)熱蒸汽時(shí)忘記脫水,水進(jìn)入塔后遇高溫油氣汽化,體積急劇膨脹,造成減壓塔內(nèi)塔盤(pán)全部沖垮。
某常減壓裝置開(kāi)工過(guò)程中,加熱爐突然下火雨,火從爐底流淌出來(lái),由于及時(shí)發(fā)現(xiàn)緊急切斷初頂不凝氣進(jìn)加熱爐,未造成事故。主要原因是初頂汽油回流罐液位失真未及時(shí)發(fā)現(xiàn),初頂汽油滿罐后從不凝氣線進(jìn)入加熱爐,造成了加熱爐下火雨事故。
某常減壓裝置擴(kuò)能改造后10個(gè)月,正常生產(chǎn)中常壓塔突然從下往上燃起大火,緊急停工處理未造成事故。調(diào)查原因發(fā)現(xiàn)由于常壓塔常一中塔壁處穿孔,輕油漏入保溫棉內(nèi),沿塔向下流入塔下部高溫段,達(dá)自燃點(diǎn)著火。塔壁穿孔的原因是擴(kuò)能改造,未整改常一中返回線噴嘴,常一中油噴濺至塔壁,導(dǎo)致塔壁沖蝕穿孔。
某常減壓裝置開(kāi)減壓加工重質(zhì)新疆原油,生產(chǎn)100號(hào)瀝青,開(kāi)工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)減壓塔液位慢慢升高,減壓渣油無(wú)法出裝置,誤判斷以為是減壓渣油泵有問(wèn)題,延誤了時(shí)間,致使減壓渣油凍凝在管線內(nèi),造成減壓裝置癱瘓,減壓渣油管線報(bào)廢。調(diào)查原因發(fā)現(xiàn)是該減壓渣油為重質(zhì)瀝青,換熱流程長(zhǎng),出最后一臺(tái)換熱器溫度為60~70℃,溫度低,粘度大,出裝置困難,造成凍凝事故。應(yīng)及時(shí)改副線,提高瀝青出裝置溫度。
某常減壓裝置進(jìn)行標(biāo)定,取常渣油樣,由于操作工違規(guī)操作,直接在常渣泵放空口取樣,開(kāi)始時(shí)放空口管線不通,用蒸汽吹通后渣油噴出自燃著火,操作工當(dāng)場(chǎng)燒傷,造成部分儀表電纜燒壞,裝置被迫停工。
某裝置開(kāi)工生產(chǎn)正常,發(fā)生停電,機(jī)泵全部停止運(yùn)轉(zhuǎn),常壓塔頂、中段無(wú)回流,致使塔頂溫度猛漲,大量輕油進(jìn)入常壓塔頂回流罐,回流罐液位猛漲,由于操作不及時(shí)來(lái)不及轉(zhuǎn)移,致使大量汽油從塔頂不凝氣放空噴濺,幸未造成著火事故。
電脫鹽罐開(kāi)工前應(yīng)用蒸汽對(duì)脫鹽罐進(jìn)行短暫吹掃,開(kāi)工時(shí)應(yīng)排凈罐內(nèi)空氣,充滿油后再通高壓電,以免電火花引起爆炸。應(yīng)設(shè)有滿液位通電聯(lián)鎖裝置,只有當(dāng)液位全滿后,才能送電。
某常減壓裝置開(kāi)工,隨著爐出口溫度的升高,初餾塔壓力不斷升高,反復(fù)檢查流程無(wú)誤,通過(guò)各個(gè)不凝氣放空點(diǎn)排查,最終確定不凝氣分液罐進(jìn)口閥閥芯掉落堵塞流程,但由于時(shí)間延誤,未及時(shí)開(kāi)安全閥副線,造成安全閥起跳,幸未造成事故。
某常減壓裝置重油催化裝置汽提污水作電脫鹽用水,當(dāng)汽提污水時(shí)供水不足時(shí),而頂部放空由于汽提污水很臭關(guān)閉,導(dǎo)致罐內(nèi)成負(fù)壓,將罐抽癟。應(yīng)將頂放空用一段U型管線進(jìn)行液封。
某常減壓裝置在常壓塔進(jìn)行蒸汽吹掃試壓后,塔頂放空閥關(guān)閉,冷卻后,塔內(nèi)成負(fù)壓造成塔抽癟。
從前面的開(kāi)停工案例分析不難看出,停工過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)主要是人的不安全因素,暴露出停工風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)不足,操作不規(guī)范,停工管理松散等問(wèn)題;而開(kāi)工過(guò)程風(fēng)險(xiǎn)除上述人的不安全因素外,還包括檢修質(zhì)量的好壞,設(shè)備質(zhì)量的好壞一些客觀的因素。根據(jù)前面的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別與評(píng)價(jià)的結(jié)果,提出以下安全管理的技術(shù)措施建議。
?。?)裝置開(kāi)停車(chē)方案和安全預(yù)案要經(jīng)過(guò)相關(guān)部門(mén)和領(lǐng)導(dǎo)審批,要組織操作員進(jìn)行開(kāi)停工培訓(xùn)和考核,車(chē)間生產(chǎn)負(fù)責(zé)人要在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行監(jiān)督和指揮。
?。?)裝置升降溫的速度應(yīng)嚴(yán)格按工藝規(guī)定執(zhí)行,高溫部位要防止因設(shè)備因溫度梯度變化過(guò)大使設(shè)備產(chǎn)生泄漏。
(3)停車(chē)時(shí),所有塔、容器、管線、機(jī)泵內(nèi)的物料要處理干凈,油品油氣嚴(yán)禁就地排放,特別要注意處理塔容器、窨井內(nèi)污泥處理干凈,防止可燃?xì)怏w逸出形成爆炸性氣體,處理高硫原油裝置要防止硫化氫中毒。
?。?)蒸汽吹掃要保證足夠的蒸汽壓力,保證足夠的吹掃時(shí)間,流程長(zhǎng)要分段吹掃,高點(diǎn)要放空,低點(diǎn)放空排凝要暢通,防止水擊,防止損壞機(jī)泵、冷換設(shè)備、儀表,防止輕油管線產(chǎn)生靜電,防止蒸汽串油。
(4)蒸汽吹掃完畢后一定要打水洗塔,防止硫化亞鐵自燃。
?。?)檢修前,裝置進(jìn)出物料、公用管線在進(jìn)出裝置處必須按規(guī)定加裝盲板,并上鎖管理,防止油氣竄入裝置,蒸汽、氮?dú)庹`操作引起事故。
(6)裝置交付檢修前,必須組織相關(guān)部門(mén)進(jìn)行專業(yè)安全檢查并合格。設(shè)備管線內(nèi)可燃?xì)鉂舛鹊陀诎踩?,氧含量合格,容器人孔打開(kāi),各點(diǎn)放空打開(kāi),裝置內(nèi)機(jī)泵機(jī)組全部斷電。
(7)裝置開(kāi)車(chē)前,必須組織相關(guān)部門(mén)進(jìn)行一次全面的安全檢查。主要有焊接檢驗(yàn)驗(yàn)收合格,裝置內(nèi)容器已全部封閉、管線已全部連接,盲板按要求抽加完畢,容器管線試壓試密合格,安全閥、儀表調(diào)校安全完畢,新建設(shè)備管線已吹掃沖洗、新建加熱爐已烘爐,傳動(dòng)設(shè)備已試車(chē),消防設(shè)施合格到位,公用系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)準(zhǔn)備到位。
?。?)裝置開(kāi)車(chē)前要進(jìn)行流程貫通檢查。用蒸汽對(duì)裝置進(jìn)行貫通吹掃,一方面吹掃容器管線內(nèi)殘留物,驗(yàn)證流程是否全部貫通,一方面置換系統(tǒng)空氣;吹掃完畢后,全部放空關(guān)閉,檢查確認(rèn)流程是否全部改好,儀表聯(lián)鎖是否全部投用。
?。?)裝置進(jìn)行冷油循環(huán),建立三塔液位平衡,期間要防止發(fā)生液位失靈,發(fā)生淹塔事故,特別是加熱爐點(diǎn)火,要有生產(chǎn)負(fù)責(zé)人在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督檢查,防止發(fā)生爆炸事故。
?。?0)裝置150℃恒溫脫水階段,盡早投用電脫鹽,利于循環(huán)脫水,電脫鹽保證滿液位才能送電;塔底泵切換利于機(jī)泵脫水,防止正常后大量水進(jìn)塔發(fā)生沖塔事故。
?。?1)裝置250℃恒溫?zé)峋o至開(kāi)工正常階段,期間高溫部位法蘭要全部熱緊,防止開(kāi)工正常后出現(xiàn)泄漏著火事故;頂回流、中段回流進(jìn)入塔前要排凈存水,防止沖塔;進(jìn)一步考察儀表,主要是調(diào)校液位、流量,達(dá)到正常使用工況;加強(qiáng)裝置巡回檢查,及早發(fā)現(xiàn)泄漏、振動(dòng)、堵塞、異響等異常情況。
5、停工過(guò)程時(shí)的危險(xiǎn)因素分析
在停工過(guò)程中,容易產(chǎn)生的主要危險(xiǎn)因素有:爐溫降低過(guò)快導(dǎo)致?tīng)t管裂紋,洗塔沖翻塔盤(pán)。停工主要危險(xiǎn)因素及安全預(yù)防管理措施見(jiàn)下表。
停工時(shí)的主要危險(xiǎn)因素及其防范管理措施
停工過(guò)程一般包括降溫降量、退油吹掃置換、水沖洗、開(kāi)人孔、堵盲板等過(guò)程。停工方案一經(jīng)確定,應(yīng)嚴(yán)格的按照停工方案確定的時(shí)間、停車(chē)步驟、工藝變化幅度,以及確定的停工操作操作順序圖標(biāo),有秩序地進(jìn)行。停工過(guò)程關(guān)鍵在于退油吹掃置換過(guò)程,油氣是否置換干凈關(guān)系到后續(xù)檢修動(dòng)火等作業(yè)的本質(zhì)安全。
某常減壓裝置停工退油過(guò)程中,循環(huán)降溫時(shí)間不足,急著退油,油品出冷卻器超過(guò)100℃,由于退料罐加溫盤(pán)管泄漏罐底含水,導(dǎo)致油品突沸冒罐事故。
某常減壓裝置停工過(guò)程中,常壓加熱爐熄火就停風(fēng)機(jī),而爐膛溫度較高,造成熱管沒(méi)有換熱溫度劇增,導(dǎo)致熱管爆裂事故。
某常減壓裝置停工退油吹掃過(guò)程中,發(fā)生加熱爐轉(zhuǎn)油線水擊震動(dòng)過(guò)程中擺動(dòng)幅度過(guò)大,轉(zhuǎn)油線拉裂事故。發(fā)生原因是加熱爐蒸汽量通入不足,夜晚氣溫降低,加熱爐爐管呈U型,流程又長(zhǎng),相當(dāng)于一個(gè)冷卻器,蒸汽在爐管中冷凝成水,造成爐管堵塞,第二天加大蒸汽通入,發(fā)生強(qiáng)烈水擊現(xiàn)象,導(dǎo)致轉(zhuǎn)油線拉裂。
某常減壓裝置停工退油吹掃過(guò)程中,發(fā)生加熱爐轉(zhuǎn)油線劇烈水擊,幸未造成事故。從初餾塔到加熱爐轉(zhuǎn)油線有兩處給汽點(diǎn),前點(diǎn)給汽不足導(dǎo)致蒸汽在換熱器冷凝不通,后加大汽量,導(dǎo)致一股冷凝水突然進(jìn)入加熱爐爐管,發(fā)生水擊。
某常減壓裝置停工吹掃時(shí),汽油冷卻器副線有U型,未設(shè)低點(diǎn)放空,并且剛吹掃時(shí)未開(kāi)啟副線,導(dǎo)致副線U型口袋積水,后來(lái)開(kāi)副線時(shí),在未停汽的情況下就開(kāi)啟副線,發(fā)生劇烈水擊,造成汽油容器進(jìn)口管線拉裂。
某常減壓裝置檢修,在埋地循環(huán)水管線上動(dòng)火作業(yè),由于未考慮其在低洼處,管線大,原輕油冷卻器有泄漏油氣積存在其管線上部,動(dòng)火發(fā)生閃爆。
某常減壓裝置檢修,減壓塔內(nèi)正在進(jìn)行動(dòng)火作業(yè),突然塔頂來(lái)一股汽油,導(dǎo)致著火傷人事故。事故原因是由于初餾塔塔頂注緩蝕劑單向閥不嚴(yán),停工時(shí)汽油反串至緩蝕劑泵,該緩蝕劑泵還同時(shí)向減壓塔頂注緩蝕劑,由于通向減壓塔頂線不暢通,在檢修期間對(duì)減壓塔頂注緩蝕劑線進(jìn)行打壓貫通,由于存在聯(lián)系失誤,還未斷開(kāi)該管線進(jìn)減壓塔法蘭時(shí)就已啟泵打壓,導(dǎo)致管線內(nèi)存油進(jìn)入減壓塔內(nèi),導(dǎo)致塔內(nèi)動(dòng)火作業(yè)人員燒傷。
某常減壓裝置停工檢修,柴油出裝置管線處只將法蘭斷開(kāi),未加盲板,而在檢修過(guò)程中,儲(chǔ)運(yùn)車(chē)間柴油罐倒油,反串至裝置法蘭斷開(kāi)處跑油,當(dāng)時(shí)附近正在動(dòng)火,引起火災(zāi)事故。
某常減壓裝置減壓塔停工檢修,將塔用蒸汽吹掃后,塔頂打水冷卻,由于打水時(shí)間不夠,塔內(nèi)溫度較高,當(dāng)人孔打開(kāi)后,空氣對(duì)流進(jìn)入塔內(nèi),減壓塔填料段發(fā)生硫化亞鐵自燃事故,造成設(shè)備事故。
某常減壓裝置爐管腐蝕穿孔著火,操作員打開(kāi)滅火蒸汽進(jìn)行掩護(hù),但爐膛火勢(shì)突然猛漲,造成操作員輕度燒傷。調(diào)查原因發(fā)現(xiàn)滅火蒸汽帶油,加大了火勢(shì),蒸汽串油的原因是原油泵和塔底泵出口壓力比蒸汽壓力高,蒸汽吹掃雙閥沒(méi)關(guān)嚴(yán),油品串入蒸汽管線內(nèi)造成滅火蒸汽帶油。
裝置停工吹掃時(shí),正常開(kāi)工時(shí)的常溫管線、容器由于進(jìn)行蒸汽吹掃,溫度較高,操作工在裝置進(jìn)行作業(yè)時(shí),尤其是夏天,勞保穿戴不規(guī)范,身體裸露部位容易造成燙傷。