乙烯装置火灾爆炸危险性分析及对策

发表时间:2021/6/17   来源:《基层建设》2021年第7期   作者:李璐
[导读] 摘要:乙烯装置是生活中较为常见的装置,很多建设中都会应用到乙烯装置,同时乙烯在生产过程中会涉及到很多重大危险源,需要相关人员加强防范,重视安全与管理。
        江苏省连云港市斯尔邦石化有限公司  江苏连云港  222000
        摘要:乙烯装置是生活中较为常见的装置,很多建设中都会应用到乙烯装置,同时乙烯在生产过程中会涉及到很多重大危险源,需要相关人员加强防范,重视安全与管理。继而本文针对乙烯装置火灾爆炸危险性情况进行分析,在分析的过程中,重点叙述了乙烯装置火灾危险性的特点,以及详细说明各工艺单元火灾爆炸危险源,最终提出有效的解决措施。
        关键词:乙烯装置;火灾;危险化学品;防控措施
        前言
        通过针对乙烯装置进行分析可知,乙烯装置中存在着较多的设备,分别是阀门部分、管道部分以及压力容器等等,由于这些设备较多造成的乙烯装置具有流程长的特点。同时这些设备中存在着高温裂解以及加氢反应等重点危险工艺,设备物料在应用方面也主要以甲类危险品为主,是严重的火灾危险源。一旦出现火灾会加速物料的燃烧,造成火势蔓延速度加快,无法短时间内进行扑灭,最终影响到企业的财产损失。为此本文针对乙烯装置火灾爆炸危险性分析及对策进行分析,进一步促进企业的可持续发展。
        1某石化公司100wt/a乙烯装置简介
        在石化公司中,所应用的乙烯装置主要以100wt/a为主,对于100wt/a乙烯装置的应用可以采用前脱丙烷前加氢技术进行操作,具体工艺单元主要以六个部分为主,分别是炉区操作,同时炉区操作还包括对于原材料的处理、急冷操作、压缩操作、冷区操作以及热区操作、制冷操作等等。除了以上操作之外,还存在辅助设置部分,分别是:界区内燃料气系统,废碱和废水预处理,火炬收集系统,乙烯球罐和汽化器回收系统,乙烯汽化器和产品泵,现场机柜室、公用工程等。
        结合国家相关规定可知:在《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化学品名录的通知》中已经针对乙烯装置进行了通报,并且要求后续进行重点监管,在乙烯装置中较为重点的监管是其中存在的各种化学危险品,比如说氢气、甲烷、石脑油以及粗裂解汽油、乙烯、丙烯等等。
        2乙烯装置各单元火灾危险性分析
        2.1裂解炉区
        通过针对裂解炉进行了解可知,裂解炉属于明火设备,在应用期间,裂解炉中的温度可以高达800度以上。一旦在正常的操作过程中或者生产过程中,裂解原料的管道出现问题、或者阀门处、法兰连接处等密闭不良,以及相关人员的误操作的情况都会出现裂解原料的泄露,加之温度较高,裂解炉内的明火一旦被点燃,必然会引起爆炸,甚至一系列的火灾,造成不可挽救的损失。比如由于裂解产物温度较高,爆炸后,高温度会引起大型火灾;稀释的蒸汽被中断后,裂解炉中的不能及时被清理,压力较大导致炉管破裂,可燃物一旦受到泄露,出现火灾的可能性较大;同时炉管内力较低,会产生裂解炉烧嘴回火的情况,回火后会对于烧嘴造成破坏,最终引起裂解炉的爆炸,以上种种出现火灾的情况,都是在裂解炉区容易引发的火灾,需要重点注意并且加强防范。
        2.2急冷区
        在急冷区部分进行日常工作中,急冷油塔或者急冷水塔如果出现应用不当的情况,比如发生急冷抽或者盘油,甚至是急冷水的输送泵出现故障,都会造成单元设备无法应用,这些故障出现后需要紧急停止工作进行维修,同时在维修过程中会造成高温物料的泄露,也会引起大型火灾。
        2.3 压缩区
        压缩区的工作内容主要包括裂解气压缩、碱洗、干燥以及高低压脱丙烷塔、乙炔加氢反应器等等,在正式操作过程中,压缩区气温依旧较高。

当然如果气温过高,会直接导致管线设计温度过高,导致管线破裂,破裂后,管线内的压力产生变化,造成裂解气情况出现,从而出现爆炸,甚至是火灾;乙炔加氢反应器如果出现了“飞温”现象,也会因为温度过高造成反应器出现爆炸;高低压脱丙烷塔出现火灾的情况主要来自于操作过程中出现回流中断或者是加热热源控制失效,直接造成高低压脱丙烷塔出现破裂的情况,可燃物泄露后引起火灾。
        2.4冷分馏区
        冷分馏区的日常工作主要有裂解气的激冷以及脱甲烷系统、碳二系统、乙烯制冷系统、甲烷系统、氢气系统以及乙烯系统等等,均属于该区内的工作,由于此区域物料较多,且以上物料均属于易燃品,一旦出现泄漏的情况,必然会引起火灾。此外,甲烷化反应器同样会产生“飞温”的现象,这些现象同样会造成反应器出现爆炸的情况;乙烯和丙烯在操作中需要冷剂作为高温重点,在冷剂和高温融合的过程中,会导致甲烷出现膨胀的情况,如果不能良好的进行控制,同样会造成气温过高,出现火灾。乙烷、氢气在操作中是以循环的方式存在,再离开冷箱后如果温度与下游管线的耐受温度差异过大,同样会造成可燃物的泄露,最终引起火灾。
        3火灾爆炸控制措施
        3.1管理措施
        在正式进行乙烯装置的操作工作之前,需要严格的遵守“三查四定”的政策,检查无误后再进行正式工作,确保操作过程中不会因为其他烟火的出现造成火灾或者爆炸。特别是在可燃物、助燃物以及点火源附近以及周围不能出现任何明火,检测动火点周围的十五米之内物任何易燃易爆的危险品存在,严格按着执行操作过程进行操作,减少设备出现低压低温情况。工艺操作过程中,需要优化其操作过程,严格按照工艺指标进行控制和定位,减少因为参数的不稳定出现从而产生控制失误的情况。同时对于较为重要的步骤进行操作的同时,应该主动控制指标,每走一步都需要工作人员的重复审查,确定无误后再执行。乙烯装置的开工或者停工需要严格遵守设计方案,做好所用设备的检查和维护,设备容器、管线等等长期使用会出现损耗和情况,应该定期针对损耗进行维修和检查。
        3.2设计阶段充分考虑火灾爆炸危险性,实现本质安全
        基础设计阶段组织进行HAZOP分析、仪表SIL分级,这样做的目的是为了减少超温、超压以及逆流的情况出现,这些异常都会导致火灾和爆炸的产生,在工艺装置中尽量选择使用敞开式装置和半敞开式装置,可以有效的阻止可燃物或者可燃气体的汇聚,增加空气的流通。为减少有毒气体的聚集,在可能释放有毒气体的部位设置气体感应器,一旦出现有毒气体,感应器可以在第一时间发出警报。同时采用较为密闭的生产系统,将物料设置在封闭性较好的管道中,减少物料出现泄漏的可能性。在压缩机的选择上,往往以干气密封为主,因为在输送的气体中存在着部分有毒气体,封闭的形式会对于输送人员有所保护,同时也会减少有毒气体的发散。在管道的选择上,主要以合适为主,管道所用的材料都是统一的,其目的以减少管道腐蚀为主,特别是在管道的两端或者连接处做好密封,减少气体发生泄漏的情况。同时管线和设备连接处选择增加适当的垫片,做好管道密封。设置温度、压力、液位等关键参数的警报,并且在警报触发后,人员及时做出相应的人工响应和处理。一旦裂解炉附近区域有可燃气体泄漏并遇到炉膛内明火就可能发生爆炸,蒸汽汽幕一方面阻断了易燃、易爆气体扩散到明火区,防止与明火接触;另一方面蒸汽也稀释了易燃、易爆气体在混合气体中的浓度。
        4结语
        综上所述,在对于乙烯装置进行分析的过程中可知,乙烯装置火灾防控是系统工程,在确保设计、施工等本质安全的同时,开工和停工都应该严格按照设计方案而执行。只有有效管控好人的不安全行为,消除工艺、设备等各类隐患,才能确保装置安全受控。
        参考文献
        [1]马师.聚丙烯装置火灾爆炸危害分析及评价[J].石油化工安全环保技术,2020,36(06):21-24+6.
        [2]王高松.乙烯装置火灾爆炸危险性分析及对策[J].化工管理,2019(10):173-174.
        [3]葛新.聚丙烯装置火灾爆炸危险性分析及对策[J].石油化工安全环保技术,2015,31(02):14-16+20+5.
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