聚烯烃火炬岗位操作法(完成).doc

聚烯烃火炬岗位操作法文件编号PPD-43002-ZD-0001版本/修改A/0第 1 页 共 9 页目录1岗位任务32岗位管辖范围33控制点工艺流程图及简要说明34开工45主要工艺指标及正常操作56停车87异常现象及事故处理88安全、环保、健康注意事项9中国石化镇海炼化100万吨/年乙烯工程项目经理部2009年11月30日批准2009年12月30日实施PPD-43002-ZD-0001第 10 页 共 9页编写： 刘国强审核： 张永平 陆克新 罗平 专业会签： 迟科华 欧阳明 鲍存平 徐剑星 夏东辉 周雨冬 谷平审定： 朱晓东批准： 张玉明1岗位任务聚烯烃火炬用于处理乙烯工程北区30万吨/年PP装置和45万吨/年LLDPE装置各种工况下排放的火炬气，使可燃气体顺利进入火炬安全燃烧，防止水及有毒气体大量排出而污染环境。本岗位主要任务是负责火炬及配套设施的正常操作及管理维护，确保火炬正常运行。2岗位管辖范围乙烯工程北区火炬共包括三套新建火炬，分别为：聚烯烃火炬（DN1200）、焦煤制氢大火炬（DN1200）、焦煤制氢小火炬（DN800），三套火炬共塔架布置，火炬总高120米。焦煤制氢大、小火炬为焦煤制氢装置预留火炬，这两根火炬筒体、分子封、火炬头及附塔管线、仪表、电缆与聚烯烃火炬同时施工、安装，其它部分待将来再实施，故焦煤制氢大、小火炬系统的具体操作不包括在本操作法中，但焦煤制氢火炬的日常保养、检查属于本岗位的管辖范围。聚烯烃火炬由火炬气排放管道、聚烯烃火炬分液罐（D-001）、水封罐（D-002）、火炬筒（FS-001）、分子封（MS-001）、火炬头（FLT-001）、燃料气分液罐（D-010）、点火系统（FIS-001）以及相应的公用工程等部分构成。3控制点工艺流程图及简要说明详见“聚丙烯装置工艺流程图”。聚烯烃火炬用于处理30万吨/年PP装置和45万吨/年LLDPE装置的火炬气排放，设计处理能力430吨/小时。3.1火炬头和分子封聚烯烃火炬头直径1.2米、高5米、310SS材质，设有顶部、中心及引射三路消烟蒸汽。顶部消烟蒸汽从火炬头顶部蒸汽环管引入，环管上设消烟喷嘴，消烟喷嘴为小孔径、多孔、多角度喷嘴，蒸汽呈旋转射流喷出，能够卷吸大量的空气至火炬头部中心区域，增大空气与燃气的接触面积和扰动，有助于无烟燃烧；引射蒸汽从火炬头中部的引射蒸汽环管喷管引入，经多个梅花喷嘴由多个引射管向火炬头出口喷出蒸汽并引射周围空气参与燃烧，蒸汽喷射可以引射火炬气燃烧所需空气的3050%；中心蒸汽从火炬头内部的中心蒸汽喷管引入，与排放气充分混合，其主要作用有以下四方面：1）抑制聚合反应；2）与火炬气的混合均匀，改善燃烧区的水碳比，加速扩散燃烧，起消烟作用；3）蒸汽、空气混合物使火炬头出口处形成一“无焰区”，降低了火炬头出口端的温度，有效延长火炬头的使用寿命；4）火炬气中心喷入蒸汽、空气，加快了燃烧速度，缩短了燃烧反应时间，从而缩短了火焰的长度。顶部蒸汽喷嘴与火炬头中心有一定夹角，使蒸汽呈伞状喷入火炬气，多个蒸汽喷嘴的蒸汽沿一定直径的相切圆，呈旋流状喷入火炬气中，蒸汽形成的伞状幕，起到保护火炬头及相关部件的作用。在火炬头下方为挡板迷宫式分子封，直径1.2米、高6米、16MnR材质。分子封主要作用是在火炬气中断后阻止空气倒流到火炬筒体内，确保再次排放时不发生回火或爆炸，确保火炬设施及生产装置的安全。其工作原理：利用氮气作密封气体，将氮气充满分子封折流筒体的顶部，在该区域内形成微正压。当氮气在其内的流动速度略大于空气的分子扩散速度时，即可在分子封折流筒体的顶部长期形成一个不含空气的微正压区域，达到阻止空气倒流至火炬筒体内的目的，分子封氮气流量60Nm3/h。为及时排出内积液及积灰，降低分子封的腐蚀和提高分子封的可靠性，在分子封底部设 DN100的排污口，使分子封内的积液可有效排除，同时可接入蒸汽对分子封内的积灰及结焦进行反吹。另分子封底部还设置1个人孔，便于清除残渣异物。3.2 长明灯及点火系统 聚烯烃火炬头上设有四支空气预混型长明灯，在火炬系统投用后长明灯保持常燃状态。长明灯点火配置了高空电点火和地面内传焰点火两套系统。高空电点火系统由SIS进行控制，可实现自动、半自动、现场手动三种方式点火；地面内传焰点火仅有现场手动点火功能。当某一支长明灯温度低于120，联锁自动点火。高空电点火装置由高能点火发生器、高压电缆、抗蚀电极发弧装置及高空点火枪组成。高空电点火装置采用220VAC不间断电源进行操作，高能点火发生器输出电压为20000V。地面内传焰点火器由点火盘、丘里混合器、燃料气阀组、内传焰引火管等组成。点火时打开压缩空气阀和燃料气阀，压缩空气和燃料气经过文丘里引射器混合后在内传焰引火管内形成可燃混合气。按动点火按钮，电极发出火花引燃混合气，并通过内传焰引火管将火焰传到希望点燃的长明灯，长明灯火焰再引燃火炬排放气。3.3 蒸汽消烟系统聚烯烃火炬的最大无烟燃烧能力为88吨/小时，若火炬气排放量超过88吨/小时，聚烯烃火炬将无法完全无烟燃烧。聚烯烃火炬头燃烧采用三路消烟蒸汽进行消烟，由调节阀FV11005AC控制蒸汽流量。三路消烟蒸汽均设有限流孔板旁路，用于正常连续向火炬头注入少量蒸汽，限流孔板旁路处于常开状态，三路蒸汽的连续注入量由各自旁路的限流孔板进行限制，不需人为操作和调节。3.4 火炬分液罐和水封罐聚烯烃火炬设有一台分液罐D-001，用来将火炬排放气中大于一定尺寸的可燃液滴（300微米）分离并存储其中，防止火炬排放气带液进入火炬筒体，防止“火雨”的发生。其内部设有分液罐加热器E-001，用于蒸发凝液中其中的轻组份，可根据需要，不定期开启加热器对凝液进行加热；分液罐底部同时设有温度变送器，监视凝液温度，冬季可适当开启分液罐加热器对凝液进行加热以防冻；分液罐还设有现场液位计LG11001、液位变器LT11002，液位变送器信号远传至控制室进行监视，当分液罐液位较高时，应及时将分液罐中的火炬气凝液装桶后转移。为防止火炬负压，在分液罐前设置一紧急补氮阀XV11001，当火炬管网压力低于2kPaG时，自动向火炬管网补入氮气。分液罐后还设置了一水封罐D-002，用于维持水封罐上游火炬排放气管道内的微正压，防止空气窜入火炬排放气管线；当发生回火爆炸时，防止回火爆炸影响到其上游的排放装置。水封罐上设有温度变送器TT11003，信号引至控制室，对水封罐中的水进行温度指示控制，冬季时，为防止水封罐结冰，通过蒸汽调节阀TV11003向水封罐注入少量蒸汽，维持水温不低于10；水封罐上还设有液位变送器LT11004，用于监测水封罐中的水位，当大量火炬气排放时，水封罐中的密封水会被火炬气带走或从溢流管线中流走，水封罐中的水位由LV11004进行补充；LV11004配有带限流孔板的旁路,连续向水封罐通入一稳定流量的新鲜水,以降低水封罐中水的含油量，水封罐正常水位为1900mm(以罐底计),液位高时水会自动通过溢流管流出至污水收集池。4开工4.1 开工前的准备与检查4.1.1 对系统内所有管线和设备进行彻底清扫工作，并对所有设备和管线连接处进行气密性试验，无泄漏。4.1.2 检查确认各类测量、变送、调节、计量、联锁设施等均调试合格。地面内传焰点火系统及高空电点火均已进行点火试验，并已具备投入运行的条件。4.1.3 确认所需的公用物料（水、电、蒸汽、仪表空气、氮气等）已全部投入使用。4.1.4 对系统进行氮气吹扫（包括火炬气排放管道、分液罐、水封罐、火炬筒体、分子封、火炬头），直至系统中氧浓度不大于0.5%（vol）。4.2 打开限流孔板FO11001前阀及氮封流量计FI11002后阀，投用分子封氮封，控制流量60Nm3/h。 4.3建立水封罐水封4.3.1 关闭火炬水封罐底部排放阀。4.3.2 打开LV11004前后阀、限流孔板FO11003前后阀及水封罐底部补水线阀，手动全开LV11004，对水封罐进行注水。4.3.3 通过现场液位计LG11003和液位变送器LI11004观测水封罐内的水封高度，罐中高度达到设计值1.9米（以罐底计），并且水封罐溢流管的密封管内也全充水，有密封水从溢流管中流出后关闭LV11004，保持限流孔板的旁路畅通。4.3.4 LIC11004的投用自动控制。4.4 点长明灯4.4.1 确认火炬顶部无人。4.4.2 打开长明灯燃料气分液罐前后截止阀、“Y”型滤网前后截止阀、进点火器前截止阀。4.4.3 点燃长明灯，将火炬高空电打火系统投“远程”、“自动”。4.5 打开三路消烟蒸汽FO11008、FO11009、FO11006上的前后截止阀及FV11005A、FV11005B、FV11005C前后截止阀，FIC11005投“自动”控制。4.6 各装置火炬气排放总管氧浓度不大于0.5%（vol）后，方可将装置排放气切向火炬。5主要工艺指标及正常操作5.1 工艺指标设计、正常、报警、联锁值一览表位号名称单位范围正常值报警设定值联锁备注高低FI11004火炬气流量t/h04400FI11005消烟蒸汽流量kg/h0400000FI11010污水流量kg/h0250000HZHS110011#常明火炬手动点火HZHS110022#常明火炬手动点火HZHS110033#常明火炬手动点火HZHS110044#常明火炬手动点火LI11002分液罐液位mm028001500300LIC11004水封罐液位mm033601900LI11005燃料气分液罐液位mm08000.005LI11007雨水池液位mm02000LI11008生产污水池液位mm04000PI11001火炬气压力MPaG00.040.0050.002PI11005长明灯燃料气压力MPaG01.00.25PI1007燃料气总管压力MPaG01.00.5PI1008氮气压力MPaG01.00.45PDI11009燃料气过滤器压差MPaG01.00.01TI11001分液罐温度020040TIC11003水封罐温度01504010TI11004污水温度010040TI111011#长明灯温度01000120TI111021#长明灯温度01000120TI111032#长明灯温度01000120TI111042#长明灯温度01000120TI111053#长明灯温度01000120TI111063#长明灯温度01000120TI111074#长明灯温度01000120TI111084#长明灯温度01000120XL11003AP01A运行状态XL11003BP01B运行状态XL11004AP02A运行状态XL11004BP02B运行状态5.2 正常操作5.2.1 日常巡检5.2.1.1 遵循有关巡检规定，对聚烯烃装置至火炬沿途管线进行巡检。5.2.1.2 对水封罐水位及水封溢流状态进行检查。5.2.1.3 对火炬分液罐及燃料气分液罐内的存液高度进行检查。5.2.1.4 对长明灯和点火器的工作状态进行检查，正常状态下高空电点火现场选择开关置于“远程”位置。5.2.1.5 观察火炬的燃烧状态。5.2.1.6 对初期雨水池、生产污水池液位进行检查。5.2.1.7 对氮封流量进行检查。5.2.1.8 对FV1005A/B/C后压力表进行检查，看蒸汽管线是否积液；对蒸汽疏水器进行检查，看疏水是否正常。5.2.2 日常操作5.2.2.1 内操及时、认真盯表，及时记录压力、温度、液位等各种数据。监视火炬头部长明灯燃烧温度变化，确保火炬保持点长明灯。5.2.2.2 当初期雨水池液位高报时，现场启动雨水提升泵P01A（或B），雨水池液位拉低后，泵联锁停运。5.2.2.3 生产污水池液位高报时，生产污水泵P02A/B自动启动，污水池液位拉低后，泵联锁停运。 5.2.2.4 正常生产时，稍开分子封排水阀，每班对分子封各排水一次，排水时站在上风口，排水结束后关闭排水阀，排水过程中注意出水大小、颜色等情况，排水量大时，要增加排水次数。5.2.2.5 当分液罐D-001液位达到500mm时（以罐底计），投用蒸汽加热器，先将凝液中的轻组份挥发掉，稍开凝液排放阀，将凝液排到油桶里，排放前准备好H2S报警仪及可燃气检测仪，同时穿戴好空气呼吸器，作业时站在上风向。液位排到50 mm时（以罐底计），关闭凝液排放阀。5.2.2.6 当燃料气分液罐D-010液位LI11005达到40%时，打开D-0101旁路阀，关闭燃料气进、出口阀，接临时线将D-010内压力卸放到火炬，压力卸空后，稍开凝液排放阀，将凝液排到油桶里，排放前准备好便携式H2S报警仪及可燃气检测仪，同时戴好防H2S面具，作业时站在上风向。5.2.2.7 气温低于5时，要及时开启水封罐的蒸汽加热，控制水温不低于10。5.2.2.8 气温低于5时，稍开分液罐蒸汽加热。5.2.2.9 每月对高空电点火、地面内传焰点火系统试验一次。5.2.2.10 若燃料气过滤器压差情况高，要及时进行切换、清理，作业时准备好H2S报警仪，戴好防H2S面具。5.2.3 点火系统操作与控制聚烯烃火炬配备了两套独立的点火系统，一套为高空电点火，一套为地面内传焰点火。5.2.3.1 高空点火系统5.2.3.1.1 自动点火（1）确认火炬仪表操作系统处于自动点火状态。（2）当温度小于120时，表示该支长明灯熄灭，此时在控制室SIS报警，同时联锁燃料气控制阀打开、高空点火器动作，高压发生器发出高压电弧，点燃高空点火器经传焰管点燃常明灯。35秒后根据热电偶温度信号，当小于120，则输出蜂鸣和指示灯闪烁报警信号；当温度高于120表示点火成功，点火系统进入待命状态。5.2.3.1.2 半自动点火（1）旁路需要点长明灯上的2个热电偶温度联锁。（2）按该支长明灯“点火”按钮，对应该支长明灯上的燃料气控制阀打开、高空点火器动作，高压发生器发出高压电弧，点燃该支长明灯。（3）通过设在长明灯上的热电偶确认长明灯是否已经点燃。（4）按该支长明灯“关闭”按钮，关闭燃料气阀。（5）高空点火器禁止长期处于燃烧状态，确认长明灯点燃后即切断高空点火器的燃料气供应，熄灭高空点火器。5.2.3.1.3 现场手动点火（1）将高空点火器就地柜上的“就地/远程”转换开关切到“就地”位置。（2）通过现场点火控制驱动箱上的硬手动“开阀、点火”按扭进行强制点火。5.2.3.2 地面内传焰点火器点火（1）点火时，确认地面内传焰点火器上的净化风管线、高压瓦斯管线各阀门均处于关闭状态，将现场电源开关打到“0N”的状态，此时电源开关指示灯点亮。按下点火按钮，从地面内传焰点火器混合管上的玻璃窥视镜观察到有电火花闪动，表明点火器正常。（2）打开地面点火器传焰管及对应常明灯的燃料气阀门。（3）打开仪表风阀门，调节其流量达到40 Nm3/h设计值。（4）调好燃料气和仪表风流量比，使之达到1:4左右。（5）过10秒钟后启动点火按钮，确认点火成功后，关闭地面点火器的燃料气阀，保持净化风管线处于流通状态，吹扫内传焰管线30秒后关闭。（6）若点火未成功，间断15秒后，则重复上面的步骤。（7）关闭地面点火器传焰管到常明灯的燃料气阀门。5.2.4 消烟蒸汽调节（1）消烟蒸汽调节阀的开启和开度调节可在DCS系统自动完成。当有火炬气排放燃烧时，位于火炬气排放总管上的超声波流量计FT11004会自动测量到排放的火炬气的相关参数，包括平均分子量、流速、体积流量和质量流量等，通过逻辑处理器可运算出所需的消烟蒸汽量（按预设的比例），所需的消烟蒸汽再通过蒸汽管线的流量计FT11005分程控制三路消烟蒸汽。（2）可根据需要手动调节每一路消烟蒸汽的注入量。在控制室还可通过工业电视观测到火炬的燃烧状况，判断消烟蒸汽的注入是否合适。（3）当火炬放空燃烧时应密切注意蒸汽的匹配情况，切勿让火炬头在无蒸汽的情况下燃烧，同时也应注意节约蒸汽的用量。蒸汽的用量以火炬头上恰好无黑烟冒出为宜。6 停车6.1 只有当排往聚烯烃火炬的所有排放装置和设施都确认在任何时候都不会有火炬气排放时，聚烯烃火炬才能完全停车检修。6.2 停工前，先由各装置给氮气对系统管线及容器进行吹扫置换，同时分液罐提前排尽凝液。6.3 管线、容器吹扫完毕后，视实际情况关闭相关阀门、加有关盲板。6.4 确认水封罐液位正常、分子封氮封流量正常，进行熄灭火炬操作。6.5 将高空自动点火系统切至“就地”位置状态，关闭火炬燃料气线总阀，灭火炬长明灯。6.6 关闭火炬消烟蒸汽FV11005A/B/C前后阀及旁路阀。7 异常现象及事故处理7.1 火炬阻力大7.1.1 原因分析：水封罐结冰。7.1.2 处理方法：打开TV11003，对水封罐进行加热。7.2 火炬喷水7.2.1 原因分析：分子封积水。7.2.2 处理方法：分子封排水。7.3 火炬熄灭7.3.1 原因分析7.3.1.1 燃料气中带带水。7.3.1.2 燃料气管线堵。7.3.2 处理方法7.3.2.1 燃料气管线排水。7.3.2.2 过滤器清理。7.4 火炬水封罐无溢流水7.4.1 原因分析：新鲜水补水管线堵或溢流管线堵。7.4.2 处理方法：管线疏通。7.5 火炬停氮气7.5.1 火炬因故停氮气时，聚丙烯装置稍开尾气去火炬阀，往火炬进行适当排放，保证火炬筒体正压，防止回火。7.5.2 关闭去分子封氮气阀及紧急事故补充氮气手阀。7.6 火炬停仪表风7.6.1 事故现象：火