石油化工厂运行设备和管线的隐患及防护措施?74?广州化工 2006 年 34 卷第 4 期石油化工厂运行设备和管线的隐患及防护措施高鸣同(无锡市石油化 3-.总厂,江苏无锡 214011)摘要:主要从设备及管线的设计,制造及安装,操作,管理 ,检修等方面分析了石油化工厂运行设备及管线隐患的原因,同时提出了一些相应的预防措施,如改善设计及生产工艺要求,加强对设备制造的监督及加强管理力度.关键词:设备;管线;隐患;预防BiddenDangerofOperatingEquipmentandPipelineinPetrochemicalFactoryandthePreventionMeasuresGAOMing(WuxiGeneralPetrochemicalPlant,Wuxi214011,China)Abstract:Thecauseofbiddendangerofoperatingequipmentandpipelinewasanalyzedmainlyfromdesign,product,installment,operation,managementandpreparation.Thepreventionmeasureswerealsoputforward,suchas:improvingthedesignandproductiontechnology,reinforcingthesupervisingtoequipmentsandstrengtheningthemanagement.Keywords:equipment;pipeline;biddendanger;prevention随着我国国民经济的高速发展,在以人为本的今天,人们对安全生产日益重视.国家安全生产监督部门规定,凡危险化学品生产装置均应安全评估合格,在得到生产许可证后才能合法生产,安全措施要保证装置长期安全生产.石油化工厂常用设备及管线的多数介质为易燃易爆有毒的危险品,其操作条件也较苛刻.因此在设计,制造,施工安装,使用,检修,管理等各种环节中常存在多种问题,致使一些运行设备,管线出现腐蚀,磨损,松动,泄露和破裂等问题,给正常生产带来严重安全隐患 1J,有时甚至发生大事故,污染生态环境及人们身体健康,燃烧及爆炸危及人身安全并给国家带来经济损失如近年吉化公司多次发生爆炸燃烧;哈尔滨新兴化工厂于今年四月六日物料移罐时,两罐爆炸,三罐燃烧.无锡洛社一化工厂锅炉爆炸飞跃距厂百米的京沪高架铁路,幸瞬间无列车通过,否则火车出轨后果不堪设想.无锡胡埭一化工厂去年反应罐爆炸炸死 6 人,车间全部损坏.宜兴天音化工股份有限公司 2005 年车间爆炸死 6 人,伤 11 人,百姓受损 445 户.文中对隐患原因进行分析并提出了一些对策.1 隐患原因1.1 设计问题1.1.1 结构及布置不合理哈尔滨新兴化工厂可燃介质储罐入料管未插到罐内底附近,入料管又为非导静电性胶管,物料输送过程产生静电火花而爆炸.宜兴天音化工股份公司乙二醇单甲醚生产过程中高速排料产生静电火花而爆炸.类似凡设备,管道含储罐,马达,反应釜,塔,冷凝冷却器等都应有静电接地措施,且静电接地线或板不可松脱或分裂,否则容易引起爆燃事故.有的储罐区在原有罐区基础上又增加数台,而消防设施距新罐较远,如遇火灾则不能充分发挥消防器材的功能.储罐基础标高未考虑数十年内特大洪水淹没及会引起腐蚀;罐基础下为未设排水口;储罐底板及罐身距离 50CITI 内外壁未用牺牲阳极板保护,罐身防腐料未考虑抗静电性,耐腐蚀性,耐油性,耐溶剂及蒸汽性.换热器未用防震措施,致使换热器及其连接管道因震动造成螺栓松动泄漏物料_3J.具易燃易爆与化学危险性的物料的管线及其阀门有被安装在人行道与运行设备上方,物料渗透时则会伤人并影响设备正常运行.1.1.2 材料选用不当设计者对介质特性及材料特性综合分析不够,导致选材不当.例如对储油罐罐身选钢材应为含 c0.2%,S 及 P各0.05%的 Q 一 235 一 B 普通钢及底 C,P,S 的 09Mn 结构钢._4J 有的单位当生产工艺介质已发生变化后而仍用现有的设备,管线,阀门,而未考虑材质是否适应新介质,而不采取相应措施.某催化装置再生器内件材料选用低碳的 0Crl8Ni9,其热强度低,致使使用寿命短;当工作温度超过 425时,碳素钢中碳化物的石墨化倾作者简介:高鸣,1989 年毕业于华东化工学院,化工机械系一直在无锡市石油化工总厂工作,长期从事化工设备的管理,压力容器设计,监造工作,2006 年 34 卷第 4 期广州化工?75?问被忽略一1.2 制造及安装问题部分设备的制造质量差,且设备的圩孔法兰密封槽及密封垫圈加工精度达不到设计要求而运行时发生泄漏,多次修理仍在泄漏,致使只能改变生产工艺条件安装方面如倦化装置一再生系统绝热耐磨衬里施工质量差,运行一段时问后发生衬里大面积脱落,造成设备壁温度超标,被迫装置停产检修.曾有设备静密封结构的片在安装时没有对正?I1.应用时产生了过压和压偏,引起装置升温后泄漏严重,彳丁时甚至着火.设备及管线安装时末注重保护防腐涂层及保温层而使用过程被酸雨或物料腐蚀,造成设备及管线渗漏与燃烧:1.3 操作问题储罐区罐下侧排水阀开太人,造成水中夹油排入地沟,或排水时间过长忘记关阀而跑损油料有些设备在超负荷或故障运转.常减压装有时变更原油来源或加大加 1时,电脱盐罐脱盐后含盐量超过规定 5mg/L 而为 20ng/1100mg/L,从而引起常压塔顶内部构件及塔身与塔顶馏出物系统含冷凝冷却器,管道,阀门,储罐腐蚀严重及渗漏电脱盐罐底侧排水量不够,形成原油中含水增多,经加热炉入塔的压力升高,操作如不及时,有时急于塔内卸压太快,造成冲坏塔内塔板及构件,塔顶出黑油,被迫停工检修.油品精制车间排查排水时不慎泡油等.1.4 管理问题对进厂新职工及原有职工操作培训不够.操作中不能认真落实管理制度,没有养成严格执行管理制度的良好习惯,操作记录不完整,设备用途变更无记录岗位循环检查不及时,原料变更时操作工艺不及时修改,形成产品合格率及收率下降.对储油罐区的透光孔,量油孔,人孔等开 u 盖板未及时关闭,造成雨水,雪水直入罐内,罐内污水未及时排尽:15 缺乏定期及时清扫与检修油料储罐内含腐蚀性介质,污泥,油罐每年应定期检查及清除污杂油泥一次,并对罐内加热器,轻油灌顶冷却系统慎重检查,早发现问题早检修,减少腐蚀严重化,渗漏严重化.有些装置的重要设备应定期检验而未及时检查,相关人员签名不全,安全阀超期使用未检验也较普遍:安全阀使用一段时间后因有杂质,锈蚀而失灵,例如某厂一设备试压时安全阀失灵造成设备封头飞离 l0 多米,某厂反应釜安全失效,把釜顶及上面马达飞到屋顶外,也有的引起设备爆炸与燃烧有的设备,管道,阀门保温层或油漆脱壳严重,造成雨水侵入外壁而锈蚀严重.设备及管道安装时间越长,运行年龄越多,其隐患越多,引发灾害的可能性也越大.有些老设备材质有 CT3,20K,A3,A3F 为新标准中不再采用的铡种,这些设备也应当成设备管理及更新的一项重要内容:装置检修现场动火,审检人员未到现场查看并采取周密防火措施,只凭经验任意签证动火,甚至有的未办动火证动火检修,经常产生意外事故.1.6 其他1.6.1 扩能技改后,其余设备能力不配套主设备扩能后,而配套设备未被重视.例余热回收系统出现余热锅炉换热能力不能满足需要的现象,电脱盐及电精制设备能力不够:催化裂化装置处理能力提高 l5%后反?再系统内旋分离器未改动,旋风分离器负荷增加,催化剂耗上升操作平台上增加管线和后使操作人员行走非常难1.6.2 密封结构落.常压蒸馏装置热油泵,用性能差的机械密封及填料密封等,使用寿命只有 l3 个月.管线阀 fJ 密封结构处渗漏,只用现场堵漏临时措施.曾有烯烃分离装置泵密封质量问题,造成烯烃大量快速泄露形成数百平方米,高近 2 米的密云似向外扩散,幸及时采取安全措施,如晚数分钟,则烯烃云雾源到再距 f 公尺的加热炉会造成全厂成为爆炸的火海.2 防隐患措施2.1 改善设计及生产工艺条件2.1.1 材料选择必须满足生产要求对蒸馏塔,冷凝冷却器的选材,中石化集团公司在加工高含硫原油装置主要设备设计选材导则中明确规定,应选好材或材料升级选用,更可选用一些新技术.对冷却换热设备管束为防止环烷酸等介质腐蚀,可用化学镀 Ni,P 的技术,其涂层为非晶态,它具特耐腐蚀的优点,又涂层时无需外加电流,涂层均匀又无边角效应,可以处理凹槽,缝隙及管子内外表面.镀层金属有良好的结合力,可达 300-400MPa,镀层抗拉强度大于 700MPa,硬度为 400700HV,耐磨性优良,在各种酸,碱性介质中,其耐腐蚀性优于 304 不锈钢,已在环烷酸介质环境的装置中成功应用,它挂片试验腐蚀率仅为 0.003n 一/a.可见对腐蚀问题并非.一定要提高材料级别,而采用一些镀层合金技术或从工艺角度采取措施也是良法.2.1.2 设备及管道应有防震措施,例如压缩机进口管线设膨胀防震节,冷凝冷却器列管采取抗震动措施,办法有调整折流板间距,降低板的官孔开孔直径,增加折流板外圆直径,壳体采用多个进口可降低介质流速,减少冲力及震动,增加管径及管子厚度可增加管子固有频率,无振管束大修时彻底清除污垢,否则介质流通面减少而流速增加容易振动又增加阻力及腐蚀.催化裂化装置膨胀节应合理选材,当蜡油为原料时的 FCCU 中用 300 系列奥氏体不锈钢 ,以重油为原料的FCCU 中再生器出口膨胀节应用 Incoloy625,而不用 IncoloyS00,膨胀节制造与应用中应消除与降低应力,使用中应改善介质温度以防止产生露点而产生腐蚀.物料储罐基础面应高于洪水高度,所有储罐器与设备及管线都应有静电接地装置,且接地装置不可以松动或断裂,不少燃烧或爆炸就是因缺乏或其静电接地装置不好而造成,近日哈尔滨新兴化工厂爆炸就是因储罐入口管未接罐底而产生较多静电,又导管是胶管而非导静电管,管外又未绕 AL 质导静电线,罐身又无牢固防静电接地装置.电脱盐罐入口安装较好的分配器,改善油入电场位置都可改良电脱盐罐效率.改善原油破乳剂质量及用量,常压塔改用脱氧水及回流罐水回注,换热器加大水冲去污垢,抑制常压塔顶冷凝冷却器的氨盐沉积腐蚀,常压塔顶冷凝水控制 pH 为 76 左右,因 pH6 则 HCl腐蚀,pH8 则 s 腐蚀严重.输送腐蚀介质管线上的阀门,法兰,罗纹管件等不得敷设在通道或运行设备上方,以防止泄露时伤人又影响设备正常运行.管线安装设计中严禁出现 u 型弯管,因其容易沉积固体物料堵塞管线,且对开停工管线的处理也不方便,还会给冬季防冻防凝工作带来困难.高压进料泵进出口管线宜用厚壁不锈钢,其拐弯处应用无焊接点的大半径煨弯管线:?76?广州化工 2006 年 34 卷第 4 期2.2 加强对设备制造的监督对一些重点设备除有第三方监督外,用户也应有技术工作者始终参与制造全过程,使在制造过程中缺陷在制造过程中全消除掉,且对一些关键运动设备也应监督.为保障在高温设备中运行的绝热衬里尽可能部裂开与脱落,在设备现场施工安装过程中,要严保绝热耐磨衬里的施工质量,绝允许雇工或非技术人员进行操作.在配料,施工方法及养护等各项工作中都应严格遵守相应技术规程.23 认真执行检验规程,并加强设备与管线阀门等的管理力度石化厂应积极实施设备及管道阀门操作及管理人员的培训,这是认真执行规程与加强管理的基础.设备及管道阀门管理人员必须严格执行相关设备及行业的各级规定和定期检验的相关规定,不留隐患,对易腐蚀易磨损处常检测,不可勉强运行,应及时修理与更新.储罐与管道应用涂层及牺牲阳极防腐以延长使用寿命.储罐使用相当时间后下沉,其连接管法兰垫片处易渗漏,应及时采取措施解决.要消除设备及管道的安全隐患,最根本的是执行国家一系歹,I 安全生产监督管理制度?油化工厂具有易燃易爆 ,高温,有毒有害,连续作业及点多线长等特点.随着时代发展,石化装置及油品储