加氫裂化裝置氫氣泄漏的防范對(duì)策

1、Word文檔 加氫裂化裝置氫氣泄漏的防范對(duì)策 中國(guó)石化股份有限公司廣州分公司120104 t/a加氫裂扮裝置，是一個(gè)高溫高壓的臨氫裝置，在正常運(yùn)轉(zhuǎn)條件下，加氫精制反應(yīng)器操作溫度為370，壓力13.5MPa；加氫裂化反應(yīng)器操作溫度390，操作壓力13.5MPa，反應(yīng)物料處理量150000t/h，其中循環(huán)氫氣量約161000Nm3/h ，在生產(chǎn)過程中應(yīng)嚴(yán)防反應(yīng)器的超溫柔飛溫。另外，反應(yīng)器的平安閥、系統(tǒng)管線、閥門等附件如發(fā)生泄漏或損壞，高溫、高壓的油氣、氫氣噴出來，極易發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故，加氫裂扮裝置始終處于高度“危急”運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)。氫氣分布于加氫裂扮裝置各個(gè)區(qū)域，做好裝置內(nèi)氫氣防火滅火工作至關(guān)重要。

2、 氫氣，作為化學(xué)物質(zhì)中重量最輕、分子量最小的物質(zhì)，是石油化工生產(chǎn)中最常用的物料之一。氫氣是無色、無嗅的可燃性氣體。氫氣從系統(tǒng)中泄漏逸出后集中速度很快，能快速與空氣形成擴(kuò)散范圍很廣的爆炸性混合物（其爆炸極限為4.1%74.1%，閃 點(diǎn) 為了更有效地了解氫氣泄漏時(shí)對(duì)裝置的危害，以20MPa壓力的加氫裂扮裝置作為仿真事故模型來討論，從而為氫氣泄漏供應(yīng)防范措施依據(jù)。 3.1氫氣泄漏事故形態(tài)假設(shè) 季節(jié)：夏季 時(shí)間：夜晚 大氣溫度： 溫度 壓力MPa 孔徑 mm 時(shí)間 s 加氫裂化 氫氣 43 20 30 600 循環(huán)氫壓縮機(jī)出口管線裂開，氫氣泄漏集中，遇點(diǎn)火源發(fā)生火災(zāi)、爆炸 3.2氫氣泄漏集中距離與濃度

3、關(guān)系 320927 168847 34456 3.3氫氣泄漏后引起噴火熱輻射危害范圍 4.0 kw/m2 12.5 kw/m2 37.5 kw/m2 101 87 77 3.4氫氣泄漏后發(fā)生爆炸后超壓的危害區(qū)域 0.01 MPa 0.03 MPa 0.05 MPa 193 165 158 3.5仿真事故后果分析 1從爆炸沖擊波超壓事故后果仿真看出，在給定的事故條件下，發(fā)生火災(zāi)爆炸后的沖擊波超壓危害范圍波及鄰近裝置，在危害區(qū)域內(nèi)，將對(duì)設(shè)備、建筑物等造成重大破壞，嚴(yán)峻損害人體。 2從噴火熱輻射事故后果仿真看出，在給定的事故條件下，在裝置區(qū)內(nèi)部物質(zhì)泄漏發(fā)生噴火的熱輻射對(duì)設(shè)備和人體會(huì)造成極大危害，在此

4、熱輻射影響范圍內(nèi)將造成設(shè)備損壞和作業(yè)人員傷亡。 3從泄漏集中事故后果仿真看出，在給定的事故條件下，火災(zāi)爆炸危急區(qū)域（爆炸下限范圍）是裝置區(qū)內(nèi)部區(qū)域，但其泄漏集中范圍波及鄰近裝置。 4.1氫氣泄漏的緣由分析 加氫裂扮裝置的臨氫管線中易泄漏的部位，主要是加熱爐出入口、高壓換熱器和反應(yīng)器出入口等部位法蘭。這些部位氫氣溫度最高，在氫氣中混有同等溫度的油氣，而且該處壓力較高。由于原料波動(dòng)或中斷、循環(huán)氫氣波動(dòng)或中斷、燃料氣系統(tǒng)儀表故障，燃料氣壓力過低，反應(yīng)進(jìn)料加熱爐流量過低等狀況都會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)聯(lián)鎖動(dòng)作，造成加熱爐熄火，致使加熱爐出入口、高壓換熱器和反應(yīng)器出入口等部位法蘭由于溫度劇變，法蘭與金屬軟鋼密封環(huán)墊圈

5、因膨脹系數(shù)不同而會(huì)導(dǎo)致氫氣泄漏。 新氫壓縮機(jī)區(qū)域，由于閥門和法蘭面比較多，開停機(jī)的次數(shù)多，導(dǎo)致管線內(nèi)氫氣波動(dòng)大，很簡(jiǎn)單造成氫氣泄漏。假如一旦發(fā)生泄漏，高溫、高壓氫氣油氣混合物會(huì)發(fā)生自燃，或因高速的氣流噴出產(chǎn)生的靜電火花而引燃。 4.2氫氣泄漏的防范對(duì)策 氫氣泄漏后簡(jiǎn)單導(dǎo)致火災(zāi)和爆炸事故，為了防止氫氣泄漏后發(fā)生更大的事故，提前制訂防范對(duì)策特別必要。 1）工藝操作人員在裝置開、停工的過程中要細(xì)心操作，要嚴(yán)格根據(jù)開、停工方案進(jìn)行升溫升壓，嚴(yán)禁超溫超壓，或者短時(shí)間內(nèi)大幅度降溫降壓現(xiàn)象發(fā)生，不正常的工藝操作是臨氫管線法蘭泄漏的重要因素。 2）儀表人員加強(qiáng)對(duì)加熱爐燃料掌握系統(tǒng)和進(jìn)料或混氫儀表元件的修理保養(yǎng)

6、，定期更換易老化易損壞的儀表元件，以防止在正常運(yùn)行中發(fā)生斷電、短路或熔斷器燒壞等故障，避開因誤訊號(hào)導(dǎo)致的燃料氣閥門自動(dòng)聯(lián)鎖誤切斷。這是臨氫管線防止法蘭泄漏氫氣的關(guān)鍵點(diǎn)。 3）在臨氫管線上安裝八字盲板時(shí)，設(shè)備人員要仔細(xì)檢查法蘭凹凸面的平滑、匹配，軟鋼金屬墊圈材質(zhì)不能選錯(cuò)，質(zhì)量完好。施工人員應(yīng)按法蘭協(xié)作要求進(jìn)行安裝，連接螺絲吃力勻稱，按規(guī)范擰緊。并且根據(jù)工藝設(shè)計(jì)要求，對(duì)熱態(tài)的臨氫管線上八字盲板實(shí)行牢靠有效的保溫隔熱措施。 4）在加熱爐出入口、高壓換熱器和反應(yīng)器出入口等部位法蘭連接處安裝一個(gè)低壓蒸汽管網(wǎng)的環(huán)形愛護(hù)圈管，管子上鉆有肯定間隔的小孔（直徑1 5）嚴(yán)格執(zhí)行新氫壓縮機(jī)開停機(jī)的平安規(guī)定，系統(tǒng)引進(jìn)

7、氫氣或瓦斯前必需進(jìn)行氮?dú)庵脫Q，以氧含量0.5%為合格。氫氣升壓時(shí)，氧含量 4.3臨氫管線的滅火方法 高溫高壓氫氣的自燃著火或靜電起火，火焰特別高，輻射熱也強(qiáng)。由于氫氣的爆炸范圍大，因此氫氣在空氣中燃燒之后很簡(jiǎn)單發(fā)生爆炸。例如制氫裝置的“ 對(duì)于氫氣泄漏導(dǎo)致的著火，不能使用二氧化碳和高壓水等具有冷卻作用的滅火劑來撲滅火災(zāi)，由于處于較大氫氣泄漏并已經(jīng)燃燒的高壓高溫管線，輻射熱很高，本身又處于充分的熱膨脹，難以忍受冷態(tài)常溫的滅火劑的作用，很可能使裂縫擴(kuò)展，給外界空氣的入侵開了個(gè)“缺口”，極易形成氫氣氧氣爆炸混合物，導(dǎo)致爆炸。 對(duì)于高溫高壓氫氣泄漏導(dǎo)致的著火，正確的滅火方法如下。 1）發(fā)覺火情，操作人員馬上向總控報(bào)告，馬上啟動(dòng)加氫裂扮裝置的0.7mpa/min的緊急泄壓系統(tǒng)，將系統(tǒng)從高壓狀態(tài)（13.5mpa）速降至低壓狀態(tài)（8.0mpa），或者降至微正壓。同時(shí)，工藝操作上實(shí)行降溫、降量，保持系統(tǒng)低負(fù)荷運(yùn)行。通過緊急處理，這樣可以快速地削減氫氣的外泄量，火勢(shì)大大減弱。 2）消防車在現(xiàn)場(chǎng)就位，預(yù)備好干粉滅火機(jī)和滅火器，當(dāng)火勢(shì)減小時(shí)，氫氣的泄漏量減小，火勢(shì)和氫氣泄漏量都能得到掌握時(shí)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)詳細(xì)狀況可以對(duì)火源處噴射干粉滅火。 3）確認(rèn)火災(zāi)被撲滅后，依據(jù)損壞程度進(jìn)行堵漏和修復(fù)工作。堵漏完畢，經(jīng)過便攜式氫氣檢測(cè)儀器檢