化工装置安全检修及工业腐蚀与预防措施.ppt

第七章化工装置安全检修及工业腐蚀与预防措施 第一节概述第二节装置停车的安全处置第三节化工装置的安全检修第四节装置检修后开车第五节化工厂腐蚀与防护 第一节概述 一 化工装置检修的分类与特点1 装置检修的分类化工装置和设备的检修分为计划检修和非计划检修 按计划进行的检修称为计划检修 根据计划检修内容 周期和要求不同 计划检修可分为小修 中修 大修 2 装置检修的特点化工装置检修具有复杂 危险性大的特点 二 生产装置检修的安全管理要求1 加强组织领导成立检修指挥部 负责检修计划 调度 安排人力 物力 运输及安全工作 在各级指挥系统中建立由安全 人事 保卫 消防等部门负责人组成的安全保证体系 2 制定检修方案在检修计划中 根据生产工艺过程及公用工程之间的相互关联 规定各装置 工号先后停车的顺序 停料接料 停水 停汽 停电的具体时间 什么时间灭火炬 什么时间点火炬 还要明确规定各个装置 工号的检修时间 检修项目的进度 以及开车顺序 3 做好安全教育企业安全 人事 设备 生产技术 工程管理部门要合力组织好对本单位参加检修人员的教育 同时也要加强承包商队伍 人员及其它单位参加检修人员的教育 安全教育的内容包括检修的安全制度和检修现场必须遵守的安全规定 重点要做好检修方案和技术交底工作 使其明确检修内容 步骤 方法 质量标准 注意事项及存在的危险因素和必须采取的措施 4 全面检查安全检查包括装置停工检修前的安全检查 装置检修中的安全检查和生产装置检修后开工前的安全检查 第二节装置停车的安全处理 一 停车前的准备工作 1 编写好停车方案停车方案主要内容应包括停车时间 步骤 设备管线倒空及吹扫置换流程登记表 抽堵盲板位置图 并根据具体情况制定防堵 防冻 防凝措施 对每一个步骤都要明确规定具体时间 工艺条件变化幅度指标和安全检查内容 并有专人负责 2 作好检修期间的劳动组织及分工 根据装置的特点 检修工作量大小 停车时的季节及员工的技术水平 合理调配人员 要分工明确 任务到人 措施到位 防止忙乱出现漏洞 在检修期间 除派专人与施工单位配合检修外 各岗位 控制室均应有人监守岗位 3 检查鉴定装置停车初期 要组织技术水平高的有关人员 对设备内部进行检查鉴定 以尽早提出新发现的检修项目 便于备料施工 消除设备内部缺陷 保证下个开工周期的安全生产 4 做好停车检修前的组织动员 在停车前要进行一次大检修的动员 使全体人员都明确检修的任务 进度 熟悉停开车方案 重温有关安全制度和规定 对照过去的经验教训 提出停车可能出现的问题 制定防范措施 进行事故预想 克服麻痹思想 为安全停车和检修打下扎实的基础 二 停车操作及其注意事项1 泄压 缓慢 不得降为零2 降温 高温设备不得急骤降温 以强制通风和自然冷却为主 一般要求设备内介质温度要低于60 3 排净 排净生产系统内储存的气 液 固体物料停车操作期间 装置周围杜绝一切火源 三 装置环境安全标准1 在设备内检修 动火时 氧含量应为19 21 燃烧爆炸物质浓度应低于安全值 有毒有害物质浓度应低于最高允许浓度 2 设备外壁检修 动火时 设备内部的可燃气体含量应低于安全值 3 检修场地水井 地沟 应清理干净 加盖砂封 设备管道内无余压 无灼烫物 无沉淀物 4 设备 管道物料排空后 加水冲洗 再用氮气 空气置换至设备内可燃物含量合格 氧含量在19 5 23 四 停车后的安全处理1 隔绝 抽堵盲板 1 根据装置的检修计划 制定抽堵盲板流程图 对需要抽堵的盲板要统一编号 注明抽堵盲板的部位和盲板的规格 并指定专人负责此项作业和现场监护 防止漏抽漏加 2 盲板的制作 以钢板为准 应留有手柄 便于抽堵和检查 最好做成眼睛式的 一端为盲板 一端为垫圈 使用方便 标志明显 不准用石棉板 马口铁皮或油毡纸等材料代用 盲板要有足够的强度 其厚度一般应不小于管壁厚度 3 加盲板的位置 应加在有物料来源的阀门后部法兰处 盲板两侧均应有垫片 并把紧螺栓 以保持严密性 不带垫片 就不严密 也会损坏法兰 4 抽堵盲板时要采取必要的安全措施 5 如果管线轴抽堵盲板处距离两侧管架较远 应该采取临时支架或吊架措施 防止抽出螺栓后管线下垂伤人 6 做好抽堵盲板的检查登记工作 7 盲板用后统一收藏 下次再用 以免浪费 2 置换 吹扫和清洗 1 置换通常采用蒸气 氮气作为置换介质 2 吹扫一般用蒸汽或惰性气体进行吹扫 3 清洗和铲除对沉积物和结垢必须进行清洗和铲除 3 其他要求认真封盖 防止下水道系统有易燃易爆气体外逸 也防止检修中有火花落入下水道中 对转动设备或其它有电源的设备 检修前必须切断一切电源 并在开关处挂上标志牌 对要实施检修的区域或重要部位 应设置安全界标 并有专人负责监护 非检修人员不得入内 检修前生产部门与检修部门必须办理安全检修交接手续 第三节化工装置的安全检修 一 检修许可证制度化工生产装置候车检修 尽管经过全面吹扫 蒸煮水洗 置换 抽加盲板等工作 但检修前仍需对装置系统内部进行取样分析 测爆 进一步核实空气中可燃或有毒物质是否符合安全标准 认真执行安全检修票证制度 二 检修作业安全要求 参加检修的一切人员都应严格遵守检修指挥部颁布的 检修安全规定 开好检修班前会 向参加检修的人员进行 五交 即交施工任务 交安全措施 交安全检修方法 交安全注意事项 交遵守有关安全规定 认真检查施工现场 落实安全技术措施 严禁使用汽油等易挥发性物质擦洗设备或零部件 进入检修现场人员必须按要求着装 认真检查各种检修器具 严格贯彻谁主管谁负责的检修原则和安全检查制度 三 检修用电检修使用的电气设施有两种 一是照明电源 二是检修施工机具电源 电气设施要求线路绝缘良好 没有破皮漏电现象 线路铺设整齐 埋地或架高铺设均不能影响施工作业 行人和车辆通过 线路不能与热源 火源接近 移动或局部式照明灯具悬吊要有铁网罩保护 四 动火作业1 定义 在禁火区进行焊接与切割作业及在易燃易爆场所使用喷灯 电钻 砂轮等进行可能产生火花 火焰和炽热表面的临时性作业 2 分类 特殊危险动火作业 一级动火作业和二级动火作业 3 动火安全要点1 办理动火证禁火区内动火应办理 动火许可证 的申请 审核和批准手续 明确动火的地点 时间 范围 动火方案 安全措施 现场监护人 2 联系动火前要和生产车间 工段联系 明确动火的设备 位置 事先由专人负责做好动火设备的转换 清洗 吹扫 隔离等解除危险因素的工作 并落实其他安全措施 3 拆迁凡能拆迁到固定动火区或其他安全地方进行动火的作业不应放在生产现场 禁火区 内进行 尽量减少禁火区内的动火工作量 4 隔离动火设备应与其他生产系统可靠隔离 防止运行中设备 管道内的物料泄漏到动火设备中来 将动火区与其他区域采取临时隔火墙等措施加以隔开 防止火星飞溅而引起事故 5 移去可燃物将动火周围10m范围以内的一切可燃物 如溶剂 润滑油 未清洗的盛放过易燃液体的空桶 木筐等移到安全场所 6 灭火措施动火期间动火地点附近的水源要保证充足 不能中断 动火现场准备好适用的足够数量的灭火器具 危险性大的重要地段动火 消防车和消防人员要到现场 做好充分准备 7 检查和监护根据动火制度的规定 厂 车间或安全 保卫部门负责人现场检查 对照动火方案中提出的安全措施检查是否已落实 并再次明确和落实现场监护人和动火现场指挥 交代安全注意事项 8 动火分析动火分析不宜过早 一般不要早于动火前半小时 如果动火中断半小时以上 应重做动火分析 9 动火动火应由经过安全考试合格的人员担任 动火时注意火星飞溅方向 采用不燃或难燃材料做成的挡板控制火星飞溅方向 防止火星落入危险区域 2 几种常见动火作业安全要求 1 油罐带油动火由于各种原因 罐内油品无法抽空只得带油动火时 除应严格遵守检修动火的要求外 还应注意 油面以上不准动火 在焊补前还应进行壁厚测定 2 油管带油动火油管带油动火 同油罐带油动火处理的原则是相同的 只是在油管破裂 生产系统无法停下来的情况下 抢修堵漏才采用 带油管路动火的方法是 用铅或石棉绳等堵塞漏处 然后打卡 包箍 进行焊补 3 带压不置换动火带压不置换动火 就是严格控制含氧量 使可燃气体的浓度大大超过爆炸上限 然后让它以稳定的速度 从管道口向外喷出 并点燃燃烧 使其与周围空气形成一个燃烧系统 并保持稳定地连续燃烧 3 动火作业的六大禁令动火证未经批准 禁止动火 不与生产系统可靠隔绝 禁止动火 不清洗或置换不合格 禁止动火 不消除周围易燃物 禁止动火 不按时作动火分析 禁止动火 没有消防设施 禁止动火 五 动土作业动土作业必需办理 动土安全作业证 没有 动土安全作业证 不准动土作业 动土作业前 项目负责人应对施工人员进行安全教育 施工负责人对安全措施进行现场交底 并督促落实 动土作业施工现场应根据需要设置护栏 盖板和警告标志 夜间应悬挂红灯示警 施工结束后要及时回填土 并恢复地面设施 动土作业必须按 动土安全作业证 的内容进行 对审批手续不全 安全措施不落实的 施工人员有权拒绝作业 挖掘土方应自上而下进行 不准采用挖底脚的办法挖掘 六 高处作业凡在坠落高度基准面2m以上 含2m 有可能坠落的高处进行作业 均称为高处作业 高处作业可分为四个等级 一级高处作业 作业高度在2米至5米 二级高处作业 作业高度在5米至15米 三级高处作业 作业高度在15米至30米 特级高处作业 作业高度在30米以上 高处作业可分为 特殊高处作业化工工况高处作业一般高处作业 1 高处作业的一般安全要求 1 作业人员 患有精神病等职业禁忌症的人员不准参加高处作业 检修人员饮酒 精神不振时禁止登高作业 作业人员必须持有作业证 2 作业条件 高处作业必须带安全帽 系安全带 作业高度2m以上应设置安全网 并根据位置的升高随时调整 高度超15m时 应在作业位置垂直下方4m处 架设一层安全网 且安全网数不得少于3层 3 现场管理 高处作业现场应设有围栏或其他明显的安全界标 除有关人员外 不准其他人在作业点的下面通行或逗留 4 防止工具材料坠落 高处作业应一律使用工具袋 5 防止触电和中毒 6 气象条件 7 注意结构的牢固性和可靠性 2 脚手架的安全要求 1 脚手架材料 脚手架的杆柱可采用竹 木或金属管 本杆应采用剥皮杉木或其它坚韧的硬木 竹竿应采用坚固无伤的毛竹 金属管应无腐蚀 各根管子的连接部分应完整无损 2 脚手架的连接与固定 脚手架要与建筑物连接牢固 3 脚手板 斜道板和梯子 脚手板和脚手架应连接牢固 脚手板的两头都应放在横杆上 固定牢固 不准在跨度间有接头 脚手板与金属脚手架则应固定在其横梁上 4 临时照明 脚手架上禁止乱拉电线 5 冬季 雨季防滑 6 拆除 脚手架拆除前 应在其周围设围栏 通向拆除区域的路段挂警告牌 高层脚手架拆除时应有专人负责监护 七 限定空间作业或罐内作业1 清理刷洗对盛装酸 碱和有毒物质溶液的罐清理时 首先应采取正常方法排出液体物质 对刷洗的废水废液应处理后方可排放 严防中毒 着火 腐蚀和环境污染 2 可靠隔离需要进行作业的罐槽必须与其它设备可靠隔离 井将与罐槽相连的一切管线切断或用盲板堵死 避免其它设备中的介质进入检修的罐内 3 切断电源进入有搅拌或其它有动力电源的罐内作业前 必须切断电源 上锁或设专人看管 井在电源处悬挂 严禁合闸 的警告牌 4 气体分析入罐内作业前必须对罐内空气中的含氧量进行测量 氧含量应在13 21 的范围内 若罐内介质是有毒的 工业卫生人员还应测定罐内空气中有毒有害气体的浓度 5 照明及个人防护在易燃易爆环境中 应使用防爆型低压灯具及不发生火花的的工具 照明电压应小于等于36V 在潮湿容器 狭小容器内作业应小于等于12V 入罐内作业应穿戴好规定的劳动保护用具 穿戴好工作帽 工作服 工作鞋 防毒面具 或氧气呼吸器 等 6 预救措施企业应根据作业情况做好相应的预救方案 设备内作业必须有专人监护 设备外要有空气呼吸器 消防器材和清水等 7 现场监护与救护在罐内作业时 应指派两人以上进行罐外现场监护 监护人员不得脱岗 设备内事故抢救 救护人员必须做好自我防护 方能进入设备内实施抢救 8 办理手续落实好各项安全措施后 应按有关规定到技安管理部门办理作业手续 并经技安人员 主管领导检查批 准后方可作业 9 善后处理罐内作业结束后应清理现场 把所有工具 材料等拿出罐外 防止遗漏在罐内 八 起重作业起重作业是采用相应的机械设备和设施来完成结构吊装和设施安装 其作业属于危险作业 作业环境复杂 技术难度大 重大起重吊装作业 必须进行施工设计 施工单位技术负责人审批后送生产单位批准 对吊装人员进行技术交底 学习讨论吊装方案 起重作业必须做到 十不吊 原则无人指挥或者信号不明不吊斜吊和斜拉不吊物件有尖锐棱角与钢绳未垫好不吊重量不明或超负荷不吊起重机械有缺陷或安全装置失灵不吊吊杆下方及其转动范围内站人不吊光线阴暗 视物不清不吊吊杆与高压电线没有保持应有的安全距离不吊吊挂不当不吊人站在起吊物上或起吊物下方有人不吊 九 运输与检修加强辅助部门人员的安全技术教育工作 以提高职工安全意识 机动车辆进入石油化工装置前 给排烟管装上火星扑灭器 装置出现跑料时 生产车间对装置周围马路实行封闭 熄灭一切火源 第四节装置检修后开车 一 装置开车前安全检查及检修验收1 检修验收内容 检查检修项目是否全部完工 质量全部合格 劳动保护安全卫生设施是否全部恢复完善 设备 容器 管道内部是否全部吹扫干净 封闭 盲板是否按要求抽加完毕 确保无遗漏 检修现场是否工完料尽场地清 检修人员 工具是否撤出现场 达到了安全开工条件 2 焊接检验焊接检验内容包括整个生产过程中所使用的材料 工具 设备 工艺过程和成品质量的检验 分为三个阶段 焊前检验 焊接过程中的检验 焊后成品的检验 检验方法根据对产品是否造成损伤可分为破坏性检验和无损探伤两类 3 吹扫 清洗在新建装置开工前应对全部管线和设备彻底清洗 把施工过程中遗留在管线和设备内的焊渣 泥砂 锈皮等杂质清除掉 使所有管线都贯通 4 试车 1 试温 高温设备按工艺要求升温至最高温度 验证其放热 耐火 保温功能 2 试压和气密试验任何设备 管线在检修复位后 为检验施工质量 应严格按有关规定进行试压和气密试验 防止生产时跑 冒 滴 漏 造成各种事故 试压有水压试验 气压试验 3 试速 转动设备以规定速度运转 观察其摩擦 振动情况 是否有松动 4 试漏 5 安全装置和安全附件的校验 6 各种仪表的校验 调试 7 烘炉各种反应炉在检修后开车前 应按烘炉规程要求进行烘炉 8 传动设备试车化工生产装置中机 泵起着输送液体 气体 固体介质的作用 由于操作环境复杂 一旦单机发生故障 就会影响全局 因此要通过试车 对机 泵检修后能否保证安全投料一次开车成功进行考核 9 联动试车 二 装置开车1 贯通流程用蒸汽 氮气通入装置系统 一方面扫去装置检修时可能残留部分的焊渣 焊条头 铁屑 氧化皮 破布等 防止这些杂物堵塞管线 另一方面验证流程是否贯通 这时应按工艺流程逐个检查 确认无误 做到开车时不窜料 不蹩压 按规定用蒸汽 氮气对装置系统置换 分析系统氧含量达到安全值以下的标准 2 装置进料装置进料前 要关闭所有的放空 排污 倒淋等阀门 然后按规定流程 经检查无误 启动机泵进料 进料过程中 应沿管线进行检查 防止物料泄漏或物料走错流程 装置开车过程中 严禁乱排乱放各种物料 装置升温 升压 加量 按规定缓慢进行 操作调整阶段 应注意检查阀门开度是否合适 逐步提高处理量 使其达到正常生产为止 3 开车安全开车过程中应停止一切不相关作业和检修作业 禁止无关人员进入现场开车过程中各岗位要严格按开车方案的步骤进行操作 要严格升降温 升降压 投料等速度与幅度的要求开车过程中要严密注意工艺条件的变化和设备运行情况 发现异常要及时处理 情况紧急时要终止开车 严禁强行开车 作业 1 化工装置检修有何特点 2 如何制定检修方案 3 化工装置停车前的准备工作有哪些 4 动火作业的安全要点有哪些 第五节化工厂腐蚀与防护 一 腐蚀与安全腐蚀是指材料在周围介质的作用下所产生的破坏 引起破坏的原因可能是物理的 机械的因素 也可能是化学的 生物的因素等 腐蚀与安全腐蚀普遍存在于化工部门 在化工生产中 所有原材料及生产过程中的中间产品 产品等很多物料多具有腐蚀性 这些腐蚀性物料对建 构 筑物 机械设备 仪器仪表等设施 均会造成腐蚀性破坏从而影响生产安全 在化工生产中 由于大量酸 碱等腐蚀性物料造成的事故 如设备基础下陷 厂房倒塌 管道变形开裂 泄漏 破坏绝缘 仪表失灵等 严重影响正常的生产危及人身安全 因此 在化工生产过程中 必须高度重视腐蚀与防护问题 腐蚀机理腐蚀机理分为化学腐蚀和电化学腐蚀 化学腐蚀 化学腐蚀指金属与周围介质发生化学反应而引起的破坏 工业中常见的化学腐蚀如下所述 a 金属氧化 金属氧化指金属在干燥或高温气体中与氧反应所产生的腐蚀过程 b 高温硫化 高温硫化指金属在高温下与含硫 硫蒸汽 二氧化硫 硫化氢等 介质反应形成硫化物的腐蚀过程 c 渗碳 渗碳指某些碳化物 如一氧化碳 烃类等 与钢接触在高温下分解生成游离碳 渗入钢内部形成碳化物的腐蚀过程 d 脱碳 脱碳指在高温下钢中渗碳体与气体介质 如水蒸气 氢 氧等 发生化学反应 引起渗碳体脱碳的过程 e 氢腐蚀 氢腐蚀指在高温高压下 氢引起钢组织的化学变化 使其力学性能劣化的腐蚀过程 电化学腐蚀 电化学腐蚀指金属与电解质溶液接触时 由于金属材料的不同组织及组成之间形成原电池 其阴 阳极之间所产生的氧化还原反应使金属材料的某一组织或组分发生溶解 最终导致材料失效的过程 二 腐蚀类型 全面腐蚀与局部腐蚀在金属设备整个表面或大面积发生程度相同或相近的腐蚀 称为全面腐蚀 腐蚀介质以一定的速度溶解被腐蚀的设备 全面腐蚀的速度以设备单位面积上在单位时间内损失的质量表示 g m2 h 也可以用每年金属被腐蚀的深度 即构件变薄的程度表示 mm 年 局限于金属结构某些特定区域或部件上的腐蚀称为局部腐蚀 根据金属的腐蚀速度大小分 可将金属材料的耐腐蚀性分为四级见下表 点腐蚀点腐蚀又称孔蚀 指集中于金属表面个别小点上深度较大的腐蚀现象 金属表面由于露头 错位 介质不均匀等缺陷 使其表面膜的完整性遭到破坏 成为点蚀源 该点蚀源在某段时间内是活性状态 电极电位较负 与表面其他部位构成局部腐蚀微电池 在大阴极小阳极的条件下 点蚀源的金属迅速被溶解并形成孔洞 孔洞不断加深 直至穿透 造成不良后果 防止点腐蚀的措施有 减少介质溶液中氯离子浓度 或加入有抑制点腐蚀作用的阴离子 减少介质溶液中氧化性 降低介质溶液温度 加大溶液流速 采用阴极保护 采用耐点腐蚀合金 缝隙腐蚀指在电解液中 金属与金属 金属与非金属之间构成的窄缝空内发生的腐蚀 在化工生产中 管道连接处 衬板 垫片处 设备污泥沉积处 腐蚀物附着处等 均易发生缝隙腐蚀 当金属保护层破损时 金属与保护层之间的破损也会发生腐蚀 缝隙腐蚀是由于缝隙内积液流动不畅 时间长了会使缝内外由于电解质浓度不同构成浓差原电池 发生氧化还原反应 防止缝隙腐蚀的措施有 采用抗缝隙腐蚀的金属或合金材料 采用合理的设计方案 避免连接处出现缝隙 死角等 解决降低缝隙腐蚀的程度 采用电化学保护 采用缓蚀剂保护 晶间腐蚀指沿着金属材料晶粒间界发生的腐蚀 这种腐蚀可以在材料外观无变化的情况下 使其完全丧失强度 金属材料在腐蚀环境中 晶界和本身物质的物理化学和电化学性能有差异时 会在它们之间构成原电池 使腐蚀沿着晶粒边界发展 致使材料的晶粒间失去结合力 防止晶间腐蚀的措施有 降低金属材料中的碳含量 采用低碳不锈钢 采用合金材料 应力腐蚀破裂是指金属及合金在拉应力和特定介质环境的共同作用下 发生的腐蚀破坏 应力腐蚀外观一般没有任何变化 裂纹发展迅速且预测困难 极具危险性 材料在拉应力作用下 由于在应力集中处出现变形或金属裂纹 形成新表面 新表面与原表面因电位差构成原电池 发生氧化还原反应 金属溶解 导致裂纹迅速发展 发生应力腐蚀的金属材料主要是合金 纯金属较少 防止应力腐蚀的措施有 合理设计结构 消除应力 合理选用材料 避免高温操作 采用缓蚀剂保护 氢损伤指由氢作用引起材料性能下降的一种现象 包括氢腐蚀与氢脆 氢腐蚀的原因是 在高温高压下H2于金属表面进行物理吸附并分解为H H经化学吸附透过金属表面进入内部 破坏晶间结合力 在高压应力作用下 导致微裂纹生成 氢脆是指氢溶于金属后残留于位错等处 当氢达到饱和后 对错位起钉扎作用 使金属晶粒滑移难以进行 造成金属出现脆性 防止氢损伤的措施有 采用合金材料 使金属表面合金化形成致密的膜阻止氢向金属内部扩散 避免高温高压同时操作 在气态氢环境中加入适量氧气抑制氢脆发生 腐蚀疲劳指材料在腐蚀环境中 受交变应力作用产生的破坏或说当金属受到酸碱的腐蚀 一些部位的应力就比其他部位高得多 加速裂缝的形成 这叫 腐蚀疲劳 交变速率低容易产生腐蚀疲劳 防止腐蚀疲劳的措施有 尽量避免低交变速率引力作用 尽量降低循环应力值及幅度 避免强腐蚀环境操作 三 腐蚀防护 正确选材防止或减缓腐蚀的根本途径是正确地选择工程材料 在选择材料时 除考虑一般技术经济指标外 还应考虑工艺条件及其在生产过程中的变化 要根据介质的性质 浓度 杂质 腐蚀产物 化学反应 温度 压力 流速等工艺条件 以及材料的耐腐蚀性能等 综合选择材料 表7 2常见耐腐蚀材料 合理设计 避免缝隙 缝隙是引起腐蚀的重要因素之一 因此在结构设计 连接形式上 应注意避免出现缝隙 采取合理的结构 如为