一起废热锅炉泄漏事故原因分析与预防

作者简介:杨英胜， 助理工程师， 1 9 9 5 年毕业于 广东石油化工高等专科学校， 现为合成氨部安 环室主管。 关键词废热锅炉 合成氨 泄漏 废热锅炉是石油化工企业常用设备,它充分 利用生产过程中的余热产生蒸汽, 从而降低能耗。 废热锅炉如果发生泄漏,将会造成工艺气体串入 锅炉水系统或者水串入工艺系统, 引起催化剂、 设 备损坏,造成整个生产装置停车。2 0 0 4年6月4 日, 某大型氮肥厂合成氨装置在投料开车过程中, 废热锅炉 (1 0 1 - C A / C B) 发生泄漏, 当班人员在巡 检中发现合成气压缩机入口分离器高液位报警, 没有引起高度重视, 致使事态进一步扩大, 造成一 段转化炉催化剂中毒。 1 事故概况 2 0 0 4年6月1日, 某厂合成氨装置因空气压 缩机振值过高停车。6月4日投料开车,2 1:0 0一 段转化炉开始氮气升温, 在升温过程中, 总控室人 员发现合成气压缩机入口分离器高液位报警, 于 是通知现场操作人员在各低点导淋处进行排水, 发现水量较多且排不干净,当班班长没有引起高 度重视, 继续进行投料开车。几个小时后, 发现合 成气压缩机入口分离器仍然处于高液位,立即向 车间领导报告, 经过研究, 初步分析认为废热锅炉 发生泄漏, 于是停止一段转化炉氮气升温, 生产装 置全部停车, 并进行废热锅炉试漏检验, 发现废热 锅炉存在泄漏。 2 设备概况 废热锅炉为两台并联式锅炉,1 9 7 9年投入运 行 。 锅 炉 材 质 : 壳 体 为S A 5 1 6 - 7 0, 换 热 管 为 S A - 2 1 4、S A - 2 0 9 T l a。设计压力: 壳程为3 . 3 6 M P a , 管程为1 1 . 6 5 M P a。 操作压力: 壳程为3 . 0 5 M P a, 管 程为1 0 . 0 4 M P a。 设计温度: 壳程为1 0 1 0 5 9 3 , 管程为3 2 9 。该锅炉已使用多年,腐蚀老化严 重。 3 事故调查与原因分析 a)泄漏部位分析 废热锅炉管束是2 0 0 1年1 1月更换的,共运 行1 5个月。 由于该厂合成氨装置是经过较长时间 停产后恢复开车, 废热锅炉中存有余水未排净, 废 热锅炉中的冷凝水界面处经过长时间腐蚀,引起 穿孔, 导致废热锅炉泄漏。分析认为,6月4日开 车过程中,废热锅炉管束泄漏的原因是管内壁腐 蚀减薄穿孔。 从外表面看无明显减薄, 损坏部位在 第5块折流板外围, 靠近折流板位置。 b)水质情况 3月2日至5月3 1日废热锅炉给水合格率 见表1。废热锅炉出水合格率见表2。 表1废热锅炉给水合格率% 杨英胜 （ 中国石化集团巴陵石油化工有限责任公司， 湖南岳阳 4 1 4 0 0 3 ） 月份p HO2联氨电导率S i O2 3 4 5 6 4 6 6 5 4 5 0 8 6 5 7 9 9 9 7 8 4 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 2 9 一起废热锅炉泄漏事故 原因分析与预防 安全、 健康和环境1 2 本栏编辑 王广亮事故分析与报道 w w w . b z f x w . c o m 表2废热锅炉出水合格率% 通过水质数据分析, 锅炉水质基本是合格的, 虽然有几个指标存在超标现象,对锅炉腐蚀有影 响, 但不是主要原因。 c)锅炉水系统加药泵运行情况 由于电机原因, 联氨泵5天没有运行 (4月6 日1 0日) 。在高温下,p H值波动时, 由于保护膜 在酸性溶液中不稳定, 氧化物保护膜会遭到破坏, 而裸露的金属表面就会继续腐蚀。 d)开、 停车过程中引起的腐蚀 1)热负荷提升过快, 在管内壁水形成的气泡 来不及被水带走, 又产生新的气泡, 形成管中间为 水流、 环间是气泡。 将大大恶化传热, 使管壁超温。 2)热负荷提升过程中会产生逆向水循环, 由 于蒸汽受重力影响上升, 会减缓水的下降速度, 导 致循环变慢, 这就会使管壁温度上升, 传热变差。 e)操作不当 当班班长担任班长仅1年, 工作经验欠缺, 处 理突发事故能力不足,未在合成气压缩机入口分 离器出现高液位报警时及时做出准确判断,延误 事故处理时间, 使事态进一步扩大。 f)设备管理不到位 废热锅炉经过检修后, 开车前没 有进行锅炉水系统压力检验, 没能及 时发现废热锅炉存在的缺陷。 g)H S E管理存在漏洞 事后检查发现该单位没有全面 评价所有可能发生危害的危险源, 没 能识别废热锅炉这一危险源。 事故应 急处理也没有涉及到。 4 预防措施 a)停车检修时,应将废热锅炉中 的余水排除干净。更换锅炉时, 确保 焊接作业等的作业质量, 保证更换锅 炉后无任何设备方面的缺陷。 b)加强水质管理,严格按工艺 指标操作。采取严格的H S E责任制考核和绩效管 理, 使工艺指标控制和个人利益挂钩, 做到奖罚分 明, 保证锅炉水水质合格。 c)全面推行H S E规范化管理。 开车前组织职 工开展危害识别和风险评价活动,找出所有的危 险源, 进行归类整理, 使每个职工都能熟练掌握开 车过程中可能发生的危害和预防控制措施。 d)执行上岗取证制度。取证上岗是实行安全 生产的基本要求。由于当班班长在本岗位工作不 满一年, 业务不熟练, 加之经验缺乏, 又没有经过 严格的上岗资格考试, 致使事故处理能力不足。 因 此, 必须严格上岗取证制度, 对新入厂工人和转岗 人员都必须经过上岗教育培训, 考试合格, 取得上 岗资格证后, 方可容许上岗操作。 e)开展岗位练兵和技术大比武活动, 加强职 工教育培训,切实提高职工工艺操作水平和安全 技能, 特别是提高管理人员的安全技术水平。 f)制定详细的事故应急救援预案并组织职工 开展反事故预案演练, 提高职工判断、 处理突发事 故的能力。 g)搞好设备质量监控管理工作, 开车前对所 有设备, 特别是经过检修的设备, 一定要做好设备 检测工作, 做好设备技术档案, 不能让带病设备投 入运行。 h)按照国家 压力容器安全技术监察规程 , 定期对废热锅炉进行检测, 发现缺陷, 及时维修或 更换。 月份p H磷酸根电导率S i O2 3