火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析與評價(jià)——乙烯裝置

1、火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性分析與評價(jià)乙烯裝置 乙烯是石油化工生產(chǎn)的重要基本原料之一，廣泛應(yīng)用于合成纖維、合成橡膠、塑料的生產(chǎn)，乙烯的產(chǎn)量代表著一個(gè)國家石油化工發(fā)展的水平。我國已建成了一批大型乙烯生產(chǎn)企業(yè)，還有大量生產(chǎn)乙烯的中小型企業(yè)遍布全國各地。乙烯的發(fā)展不僅推動(dòng)了石油化學(xué)工業(yè)的發(fā)展，在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中也起著日益重要的作用。然而，乙烯生產(chǎn)具有較大火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性，生產(chǎn)操作在高溫壓力條件下進(jìn)行，并且還有深冷操作，生產(chǎn)過程中物料多是氣態(tài)，裝置復(fù)雜，連續(xù)性強(qiáng)。因此，做好防火防爆工作極為重要。1 設(shè)備、管線、閥門泄漏是致災(zāi)的重要原因乙烯廠內(nèi)常備有大量液化氣原料，裂解氣也多以液態(tài)儲(chǔ)存。儲(chǔ)槽有一定壓力，如槽體有不嚴(yán)密處

2、，物料將會(huì)泄漏散發(fā)出來，遇明火而爆炸燃燒。設(shè)備或閥門破裂造成高溫原料和裂解氣的泄漏是致災(zāi)的重要因素。例如某化學(xué)公司的裂解裝置曾因泄漏而噴出乙烯形成的云霧，僅30秒后即發(fā)生爆炸，23分鐘后又引起第二次爆炸，形成巨大的球形火焰，破壞了管道和設(shè)備，爆炸力相當(dāng)于數(shù)噸tnt炸藥，損失嚴(yán)重。2 高溫裂解氣火災(zāi)危險(xiǎn)高溫裂解氣，若遇生產(chǎn)過程中停水、水壓不足，或誤操作導(dǎo)致氣體壓力高于水氣壓而冷卻不下來，會(huì)燒壞設(shè)備而引起火災(zāi)。裂解反應(yīng)溫度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于物料的自燃點(diǎn)，一旦泄漏，便會(huì)立即發(fā)生自燃。3 管式裂解爐易產(chǎn)生結(jié)焦裂解過程中，由于二次反應(yīng)，在裂解爐管管內(nèi)壁上和急冷換熱器的管內(nèi)壁上結(jié)焦，隨著裂解的進(jìn)行，焦的積累不斷增加

3、，影響管壁的導(dǎo)熱性能，造成局部過熱，燒壞設(shè)備，甚至堵塞爐管，引起事故。4 高壓分離系統(tǒng)有爆炸危險(xiǎn)分離操作在壓力下進(jìn)行。若設(shè)備材質(zhì)有缺陷、誤操作造成負(fù)壓或超壓；或壓縮機(jī)冷卻不夠、潤滑不良；或管線、設(shè)備因腐蝕穿孔、裂縫，引發(fā)設(shè)備爆炸或泄漏物料著火。5 深冷分離易發(fā)生凍堵深冷分離在超低溫下進(jìn)行。若原料氣或設(shè)備系統(tǒng)殘留水分，深冷系統(tǒng)設(shè)備就會(huì)發(fā)生凍堵脹裂而引起爆炸著火。例如1990年12月，大慶乙烯裂解爐516#冷箱因此焊縫裂開，導(dǎo)致可燃?xì)獯罅啃孤?；幸虧發(fā)現(xiàn)及時(shí)，采用氮?dú)夂退魵庋谧o(hù)烯釋，才避免了一起重大火災(zāi)、爆炸事故。6 加氫過程火險(xiǎn)性較大加氫過程是為了脫去炔烴而對乙炔、碳三、汽油物料進(jìn)行加氫氣的過程

4、。氫氣為易燃易爆氣體，火險(xiǎn)性較大。加氫反應(yīng)器，如果操作不當(dāng)，氫/炔比失調(diào)，會(huì)導(dǎo)致溫度急劇升高，從而造成催化劑結(jié)焦失活，反應(yīng)器壁出現(xiàn)熱蠕變破裂，物料會(huì)發(fā)生泄漏著火甚至爆炸。7 工藝流程中存在著引火源裂解爐為明火設(shè)備。裝置中泄漏的易燃易爆氣體，遇裂解爐火源爆炸的事故屢有發(fā)生。裂解爐點(diǎn)火時(shí)，如掃膛不清，爐膛內(nèi)積存的爆炸性混合氣體，就有發(fā)生爆炸的可能。乙烯生產(chǎn)原料或產(chǎn)物均為易積累靜電的電介質(zhì)，其在設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)過程中，特別在加壓輸送時(shí)，易產(chǎn)生和積累靜電，潛伏著靜電火災(zāi)危險(xiǎn)性。1 加強(qiáng)危險(xiǎn)單元的重點(diǎn)控制從道化學(xué)火災(zāi)爆炸指數(shù)評價(jià)結(jié)果看，乙烯裝置各單元危險(xiǎn)性最大的是乙烯成品罐區(qū)和裂解氣壓縮，脫甲烷塔次之，裂

5、解爐和加氫反應(yīng)器再次之。應(yīng)對危險(xiǎn)性較大的單元進(jìn)行重點(diǎn)安全控制，組織專業(yè)人員編制事故樹，增加對重點(diǎn)單元危險(xiǎn)性控制的技術(shù)含量，嚴(yán)格按照預(yù)先制定的安全檢查表進(jìn)行檢查。2 完備安全裝置和防火設(shè)施由于乙烯生產(chǎn)裝置使用的物料都是易燃易爆物質(zhì)，而且物料量大，危險(xiǎn)程度均在非常大、很大范圍。但設(shè)計(jì)中采用了較多的安全裝置和防火設(shè)施進(jìn)行補(bǔ)償，使實(shí)際危險(xiǎn)性等級下降12級。這明顯地告訴我們，在生產(chǎn)實(shí)踐中必須十分重視安全裝置的完好率和投用率。如果不能保證安全裝備的完好率和投用率，裝置的危險(xiǎn)等級仍會(huì)回升。3 設(shè)置防火分隔道氏法評價(jià)只考慮了系統(tǒng)固有的危險(xiǎn)，對生產(chǎn)中系統(tǒng)間的相互影響因素考慮較少，實(shí)際上裝置的連續(xù)性強(qiáng)，一旦發(fā)生事故，整個(gè)廠都要受到影響。在容易發(fā)生火災(zāi)爆炸的裂解、壓縮、加氫廠房四周設(shè)有鋼筋混凝土的防爆墻，使它們與其它部分隔離，保證人身和設(shè)備的安全。在高溫設(shè)備或明火裂解爐連接的管線上應(yīng)安裝阻火器或水封，阻止火勢蔓延擴(kuò)大。在不同壓力的管道或設(shè)備之間安裝逆止閥，防止高壓系統(tǒng)的氣體或液體竄入低壓系統(tǒng)引起爆炸。4 加強(qiáng)安全管理和教育在道氏法的工藝控制系數(shù)補(bǔ)償中，只考慮了理想狀態(tài)，即每個(gè)職工都能完全掌握且毫無偏差地進(jìn)行操作。實(shí)際上這和管理水平、職工個(gè)人安全行為有關(guān)，管理水平好，職工素質(zhì)高，則系數(shù)降低；否則系數(shù)升高，有時(shí)甚至