環(huán)氧乙烷、乙二醇裝置危險(xiǎn)因素分析及其防范措施

1、環(huán)氧乙烷、乙二醇裝置危險(xiǎn)因素分析及其防范措施 乙二醇裝置由于其工藝、物料的特殊性，原料乙烯為易燃易爆氣 體，產(chǎn)品環(huán)氧乙烷的爆炸范圍更廣更危險(xiǎn)，雖然有聯(lián)鎖系統(tǒng)的保護(hù)， 但生產(chǎn)過(guò)程還是極具危險(xiǎn)性的，所要求的工藝控制非常嚴(yán)格。即使這 樣，在世界范圍內(nèi)乙二醇裝置還是發(fā)生了多起著火、爆炸事故。（一）開(kāi)停工時(shí)危害因素分析及其防范措施 1開(kāi)工時(shí)危害因素分析及其防范措施 開(kāi)工時(shí)，裝置從常溫、常壓逐漸升溫升壓達(dá)到各項(xiàng)正常操作指 標(biāo)。物料、公用工程等逐步引入裝置。所以在開(kāi)工時(shí)，裝置的操作參 數(shù)變化較大，操作步驟較多，較易產(chǎn)生事故。據(jù)行業(yè)交流了解，目前 各裝置都具備較為完善的技術(shù)規(guī)程和操作法，操作人員也能按規(guī)章制

2、度嚴(yán)格執(zhí)行，因而在開(kāi)工過(guò)程中還沒(méi)有發(fā)生事故的報(bào)道。用HSE管理體系中的工作危害性分析（II IA）方法進(jìn)行分析，在開(kāi)工過(guò)程中的各項(xiàng) 作業(yè)活動(dòng)的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù)均較低，這主要得益于裝置工藝管理體系 的有效運(yùn)行。通常環(huán)氧乙烷反應(yīng)系統(tǒng)開(kāi)工步驟是較為重要的：裝置內(nèi)計(jì)劃接人氮?dú)狻⒄羝?、水等公用工程，系統(tǒng)進(jìn)行充壓、 試漏、置換等準(zhǔn)備工作；反應(yīng)器用 HS加熱升溫；確認(rèn)聯(lián)鎖試驗(yàn)結(jié) 束；壓縮機(jī)建立干氣密封；壓縮機(jī)啟動(dòng)并逐漸升到規(guī)定轉(zhuǎn)速； 系統(tǒng)切大循環(huán)；氧氣混合站吹掃；具備投料條件，待令開(kāi)車。操作法的完善和規(guī)章制度的嚴(yán)格執(zhí)行是避免事故的最好的防范措 施。2停工時(shí)危害因素分析及其防范措施裝置停工時(shí)是裝置由正常操作狀態(tài)

3、逐漸降壓降溫降量的過(guò)程。其 各操作參數(shù)變化較大，所以也屬于不穩(wěn)定操作狀態(tài)，主要應(yīng)注意以下 問(wèn)題：保證反應(yīng)系統(tǒng)的置換吹掃時(shí)間，后系統(tǒng)操作在停進(jìn)料后同樣要進(jìn) 行充分置換，各塔殘液按要求排空，各系統(tǒng)要降至常溫常壓，為各類 檢修創(chuàng)造條件。按停車范圍的要求加裝盲板，要指定專人負(fù)責(zé)，加裝 盲板要有記錄，現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行標(biāo)識(shí)。（二）正常生產(chǎn)中危害因素分析及其防范措施 正常生產(chǎn)時(shí)其各工藝參數(shù)是穩(wěn)定的，但是在長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中， 由于受工藝設(shè)備、公用工程條件、人員操作水平、儀表電氣等諸多因 素的影響，正常生產(chǎn)中仍會(huì)有不少影響安全生產(chǎn)的因素。表339 為2001 年、2000年我國(guó)乙二醇裝置開(kāi)工率及非計(jì)劃停車統(tǒng)計(jì)，從表中數(shù)

4、 據(jù)可以看出，造成乙二醇行業(yè)各裝置非計(jì)劃停車的因素依次為：儀 表、設(shè)備、電氣、外部原輔材料及公用工程的波動(dòng)、工藝操作。其中 儀表、電氣故障為直接聯(lián)鎖動(dòng)作停車，應(yīng)定期維護(hù)更新。設(shè)備問(wèn)題， 通常導(dǎo)致正常生產(chǎn)不能維持，只能緊急停工處理，目前各石化裝置都 在推廣預(yù)知維修，最大限度的減少非計(jì)劃被迫停工。公用工程部分， 不受車間控制但危險(xiǎn)性最大，裝置所做的工作就是加強(qiáng)對(duì)各類突發(fā)事 故應(yīng)急處理操作的培訓(xùn)，盡量將危險(xiǎn)性降低，避免再次事故的發(fā)生。（三）設(shè)備防腐由于在乙二醇生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生乙酸、C02等酸性物質(zhì)，因此裝 置的設(shè)備維護(hù)主要也是考慮減少酸性腐蝕，包括將部分設(shè)備更換為不 銹鋼材質(zhì)。系統(tǒng)的另一主要腐蝕為沖

5、刷腐蝕，針對(duì)這一問(wèn)題，部分設(shè) 備已要求設(shè)計(jì)、制造單位加裝防沖刷板。(四) 裝置安全自保聯(lián)鎖系統(tǒng)及其作用 由于界外原料、動(dòng)力供應(yīng)的波動(dòng)及裝置不正常操作都將危及裝置 的安全，所以E EC裝置都設(shè)置有裝置安全自保聯(lián)鎖系統(tǒng)，即在某些 工藝參數(shù)達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，裝置自保聯(lián)鎖系統(tǒng)動(dòng)作，以保護(hù)裝置。因 EOZ EG裝置要求的安全系數(shù)較高，為了提高安全性，減少誤動(dòng)作，現(xiàn) 各裝置都采用ESD或FSC系統(tǒng)執(zhí)行。1裝置安全自保原則 乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的過(guò)程必須是在絕對(duì)安全的范圍進(jìn)行； 避免主要機(jī)組、設(shè)備的損壞； 不允許油、水等雜質(zhì)竄人反應(yīng)器，污染催化劑。2主要自保聯(lián)鎖說(shuō)明(1) 循環(huán)氣壓力低 設(shè)置目的：防止循環(huán)氣壓

6、縮機(jī)進(jìn)入喘振區(qū)，造成機(jī)組及連接管線 變形和損壞。產(chǎn)生原因：防爆板破裂，后系統(tǒng)，循環(huán)氣管線泄漏。(2) 氣液分離罐液位高 設(shè)置目的：防止循環(huán)氣帶液損壞壓縮機(jī)葉輪，同時(shí)防止液體進(jìn)入反應(yīng)器污染催化劑。產(chǎn)生原因：吸收系統(tǒng)發(fā)泡，循環(huán)氣系統(tǒng)切換速度過(guò)快。(3) 干氣密封壓差低 設(shè)置目的：防止循環(huán)氣大量泄漏發(fā)生火災(zāi)和爆炸事故。產(chǎn)生原因：MN總壓低，過(guò)濾器堵，減壓閥失靈等。(4) 壓縮機(jī)潤(rùn)滑油壓力低設(shè)置目的：防止機(jī)組各潤(rùn)滑部位無(wú)潤(rùn)滑油，主軸與軸承磨損、溫 度升高而損壞設(shè)備。產(chǎn)生原因：潤(rùn)滑油泵停車，電源故障，調(diào)節(jié)閥失靈等。 (5) 壓縮機(jī) 高轉(zhuǎn)速設(shè)置目的：防止軸與止推軸承配合處的地方間隙變小，油膜變 薄，潤(rùn)滑油

7、溫度上升、黏度下降。最終造成軸的干摩擦，對(duì)軸和軸承 造成很大的損壞。產(chǎn)生原因：防爆板破裂的同時(shí)，調(diào)速器失靈。(6) 壓縮機(jī)軸位移 設(shè)置目的：防止軸的干摩擦損壞設(shè)備造成設(shè)備重大事故。 產(chǎn)生原因：交流電源故障、設(shè)備自身原因 .(7) 乙烯流量低跟蹤、氧氣流量高跟蹤聯(lián)鎖值 設(shè)置目的：防止乙烯流量突然下降或氧氣流量突然上升時(shí)，產(chǎn)生 局部濃氧區(qū)而發(fā)生危險(xiǎn)。產(chǎn)生原因：乙烯壓力突然下降， 02 壓力突然上升，提負(fù)荷過(guò)程中 旁路按鈕未鎖上。(8) 反應(yīng)器人出口氧濃度聯(lián)鎖 設(shè)置目的：防止反應(yīng)器人出口氧濃度過(guò)高，到達(dá)爆炸極限。產(chǎn)生原因：02流量上升，C2H4濃度、流量下降，CG壓力、流量 低，HS壓力波動(dòng)，反應(yīng)溫

8、度波動(dòng)，調(diào)節(jié)閥失靈， C02濃度高，催化劑 中毒。(9) 氧氣壓力低聯(lián)鎖 設(shè)置目的：防止循環(huán)氣倒流至氧氣管線而發(fā)生危險(xiǎn)。產(chǎn)生原因：空分裝置氧壓機(jī)故障，氧氣過(guò)濾器堵，管線倒淋未 關(guān)。除上述聯(lián)鎖外，各裝置因工藝路線的差異還增設(shè)了不少聯(lián)鎖，以 保證人員、生產(chǎn)、設(shè)備的安全。(五) 裝置發(fā)生的典型或重大事故世界EO/ EG生產(chǎn)裝置曾多次發(fā)生各類重大事故，而最普遍的事故 是發(fā)生在反應(yīng)器、循環(huán)氣系統(tǒng)和精餾系統(tǒng)。1反應(yīng)器和循環(huán)氣系統(tǒng)的事故(1) 分解(催化劑飛溫 ) 這類事故即通常所說(shuō)的催化劑飛溫，它可使反應(yīng)氣體溫度上升到 直至乙烯分解，使反應(yīng)器進(jìn)口生成碳黑并伴隨著壓力的激烈升高。這 類事故輕則造成反應(yīng)器防爆

9、膜破裂，反應(yīng)管中催化劑沖失，重則使催 化劑燒結(jié)，直至反應(yīng)器出口系統(tǒng)、氣一氣換熱器和 EO洗滌塔部件爆炸 毀壞。(2) 后燃( 反應(yīng)器尾燒 ) 后燃指反應(yīng)后氣體發(fā)生燃燒，消耗掉該氣體中所有的氧而導(dǎo)致的事故，通常稱為尾燒。這類事故將導(dǎo)致出口氣溫度很快上升到約600C，造成進(jìn)口氣體在氣一氣換熱器內(nèi)過(guò)熱，繼而也引發(fā)反應(yīng)器內(nèi)分 解事故的發(fā)生。鑒此，可以認(rèn)為分解通常由不可控制的后燃造成，而 后燃則由催化劑中熱點(diǎn)的產(chǎn)生和下移、反應(yīng)器底部摧毀粉塵積累所 致，兩者有緊密聯(lián)系，而不是孤立的。(3) 氣氣換熱器爆炸 這類事故主要是換熱器內(nèi)引成高氧團(tuán)所致，通常由循環(huán)氣壓縮機(jī)故障造成。(4) 氧氣混合站著火 氧氣混合站

10、著火事故列于表 3 43。C02(5) 碳酸鹽污染催化劑 由于碳酸鹽溶液中雜質(zhì)積累和循環(huán)氣流量波動(dòng)等原因，造成 脫除系統(tǒng)發(fā)泡，將碳酸鹽帶入循環(huán)氣系統(tǒng)，污染催化劑。輕微污染結(jié) 果使催化劑活性下降；重度污染導(dǎo)致催化劑報(bào)廢，反應(yīng)器出口后燃， 直至反應(yīng)器內(nèi)嚴(yán)重分解。這類事故列于表 344。(6) 循環(huán)氣壓縮機(jī)密封油污染催化劑 循環(huán)氣壓縮機(jī)密封油污染催化劑事故列于表 345。2. E0系統(tǒng)事故(1) EO 精制系統(tǒng)著火爆炸E0精制系統(tǒng)是處理高濃度凹的危險(xiǎn)區(qū)，常因 E0蒸汽泄漏著火繼而危及整個(gè)系統(tǒng)。其著火爆炸事故列于表 346。(2) 凹運(yùn)輸槽車爆炸(3) 其他事故(六) 裝置事故及處理 對(duì)緊急事故狀態(tài)的處理要求操作人員做到觀察敏捷、判斷準(zhǔn)確、 操作果斷。通常將裝置緊急停車分為二級(jí)：一級(jí)為裝置全線停車；二 級(jí)為切斷進(jìn)料停車。除裝置聯(lián)鎖停車外，通常緊急停車的類型還包 括：蒸汽故障、循環(huán)水泵故障、鍋爐給水故障、防爆膜爆破、儀表風(fēng) 故障、