兰州石化公司“2008.9.8”生产事故

兰州石化公司兰州石化公司 2008 9 82008 9 8 生产事生产事 故故 2008 年 9 月 8 日 12 时 25 分到 14 时 38 分 兰州石化公司 烯烃事业部 46 万 t a 乙烯装置 5 台裂解炉因超高压蒸汽 shs 管线发生泄漏相继停车 并造成烯烃事业部汽油加氢装 置 丁二烯装置 mtbe 装置 聚烯烃事业部的高压聚乙烯等装 置停车待料 一 事故单位简介 兰州石化公司烯烃事业部自 2007 年 8 月成立以来 作为兰 州石化公司扁平化管理的试点单位 下设乙烯装置 丁二烯装 置 汽油加氢装置等 9 套装置 年产 70 万 t 乙烯改扩建工程是在原年产 24 万 t 乙烯装置 的基础上 新建了年产 46 万 t 的乙烯装置 5 台 sc 1 型年产 13 万 t 的裂解炉 前脱丙烷前加氢工艺 先进的乙烯分离及开式 热泵技术 以石脑油 加氢尾油 lpg 循环丙烷 乙烷为裂解 原料 具有高温 870 短停留时间 0 08 0 12s 和低烃 分压的特点 2005 年 3 月 20 日 开始乙烯装置裂解炉基础施工 2006 年 9 月 16 日 工程中交 11 月 20 日实现开车一次成功 乙烯 装置自开车以来 基本以石脑油和轻柴油为裂解原料 另外回 收自产的乙烷 丙烷以及少量的炼厂丙烷和轻烃作补充原料 乙烯装置原料经预处理后进入裂解炉 裂解炉产生超高压 蒸汽作为裂解气压缩机驱动动力 裂解气依次进入急冷油和急 冷水塔 急冷水塔出口裂解气进入裂解气压缩机 1 3 段 经加 压后进入碱洗塔 碱洗后的裂解气进入高低压脱丙烷塔 塔釜 的废碱液进入废碱处理单元 碳四以上的重组分进入脱丁烷塔 裂解气进入压缩机四段后 经加压进行脱砷及加氢反应器后 裂解气进入冷区分离出甲烷 乙烷 乙烯 丙烯 丙烷等组分 二 事故经过 1 停车经过 2008 年 9 月 8 日 8 时 30 分 烯烃事业部 46 万 t a 乙烯装 置化工三班接班 装置投油负荷 180t h 废碱处理单元停车水 运 装置运行平稳 10 时 15 分 根据乙烯装置调度会安排 废碱单元组织开车 岗位操作人员董某接班长姬某指令 将废 碱单元流程由水运改为碱运 启动废碱储泵 802j 开碱液阀 10 时 23 分 脱氧槽中水的 ph 值由 8 6 突然增大到 11 8 12 时 25 分 2 裂解炉炉膛正压联锁停车 联锁值 12 25pa 工艺控制指标 12 25pa 接到裂解炉停车的通 知后 装置长崔某 孙某及马某等 4 名技术员立即赶到控制室 组织查找停车原因 在查找原因的过程中 12 时 30 分 3 裂 解炉因高压蒸汽出口温度高联锁停车 联锁值 569 工艺控制 指标 5155 14 时到 14 时 38 分 5 4 1 裂解炉超高压 蒸汽管线相继发生泄漏先后停车 5 台裂解炉的开裂泄漏位置 分别是 1 裂解炉减温器后直管段焊缝位置环向断裂 2 裂解 炉过热段一根翅片管断裂 3 裂解炉高温 shs 过热段 根盘管 裂 4 裂解炉减温器后弯头裂缝 5 裂解炉减温器本体变径部 位裂纹 图 1 1 裂解炉管线破裂 图 2 2 裂解炉过热段一翅片管断裂 图 3 3 裂解炉高温 shs 过热段一根盘管断裂 图 4 4 裂解炉减温器后弯头破裂 图 5 5 裂解炉减温器本体变径部位裂纹 三 事故原因 1 直接原因 事故的直接原因是裂解炉高压蒸汽 shs 系统部分 304h 材质管线 弯头等因碱应力腐蚀快速开裂而失效 2 间接原因 1 对 cl 应力腐蚀认识不足 未有效控制脱盐水中的 cl 使其对管道产生了最初的应力腐蚀裂纹 2 由于废碱窜入脱盐水系统 加速了原已形成的应力腐 蚀裂纹的开裂速度 导致管道失效 3 裂解炉蒸汽系统部分操作参数偏离设计指标 致使 shs 减温器后管道过热度不够出现液相水 构成了 cl 和碱应力 腐蚀环境 3 管理原因 1 操作变动管理执行不到位 兰州石化公司规章制度对操作变动做出了明确要求 但基 层管理人员对于废碱处理单元接入脱盐水临时管线的工艺变动 认识不足 未对该变更进行风险分析 没有履行相关审批手续 未对变更制定操作规程 仅以口头要求岗位操作人员在使用后 拆除临时管线 由于废碱处理单元开停车频繁 现场操作人员 在本次将废碱处理单元由水运切换为碱运过程中 未拆除临时 管线 阀门未完全关闭 操作过程没有实行步步确认 操作监 控未彻底落实 2 对 cl 和碱可能对 300 系列不锈钢造成应力腐蚀开裂 认识不足 设计单位和兰州石化公司都没有对脱盐水中的 cl 含量提出 控制指标要求 也没有对脱盐水中的 cl 含量进行监控 致使 shs 系统 304h 材质管道产生应力腐蚀 形成了最初的裂纹 对 废碱液可能窜入脱盐水系统的风险没有给予足够的重视 员工 出现误操作 使得废碱窜入脱盐水系统 加速了原已有的应力 腐蚀裂纹开裂 导致管道失效 3 shs 过热系统减温器操作温度偏离设计指标 按照原设计 减温器后 shs 温度应为 382 但实际操作 中 由于设计匹配及 shs 发生系统如 sqe 状况等原因 减温器 前 shs 蒸汽温度 490 530 设计温度 461 为控制 shs 总管 515 的温度要求 不得不降低减温器后 shs 的温度 目 前各炉该温度在 323 355 接近饱和温度 补水量超过设计 值 实际补水量 8 9 12 5t h 设计补水量 4 9 7t h 这样 容易造成减温器后 shs 管网带水 没有针对这一问题与设计单 位联系与沟通 查找原因 研究可能产生的影响及针对性的纠 正措施 4 废碱处理单元设计存在问题 只有废碱罐 1 具 因静置时间不够 夹带黄油造成系统聚 堵及中和器腐蚀等问题 使废碱处理单元一直处于反复间断开 车状态 在流程设计上 原设计中未考虑当系统发生泄漏时的 水运流程 目前采用临时管线接入脱盐水进行系统水运 由于 系统经常泄漏 水运流程接入脱盐水阀门极易因碱结晶造成关 闭困难 5 风险认识不足 风险管理存在漏洞 生产过程中 更多关注了乙烯主装置 但忽视了对高压蒸 汽系统腐蚀及辅助系统废碱处理单元的风险管理 没有认识到 高压蒸汽系统 cl 腐蚀和减温器操作温度偏离设计指标易造成减 温器后高压蒸汽管网带水带来的风险 四 防范措施 1 认真汲取本次设备应力腐蚀开裂事故的教训 举一反三 开展相关 cl 腐蚀和碱脆的研究工作 对可能存在应力腐蚀的设 备进行分析和评估 采取切实可行的措施 防止类似事故的发 生 2 针对 shs 过热系统减温器操作温度偏离设计指标等问题 联系设计单位重新进行核算 3 对于废碱单元的设计缺陷 增加 1 具废碱液储罐 为彻 底隔断废碱系统水运开车所需要的脱盐水 配置一条到废碱系 统的蒸汽冷凝液专用管线 停止脱盐水的使用 4 完善水质分析计划 加强对脱盐水的生产过程管理 对 cl 碱等对炉管可能产生的腐蚀加强监控 确保各项控制指标 合格 严格药剂的加入制度 对脱盐水 工艺凝液 蒸汽凝液 透平凝液 ph 值分析数据进行统计 记录 以便及时发现变化趋 势 5 认真执行生产受控管理规定 规范装置生产运行过程中 的各种操作变动管理工作 严格执行持卡操作 真正落实操作 过程步步确认制 确保工艺变动各环节受控 1 要组织相关管理人员 岗位操作人员认真学习生产管 理制度中 炼化装置操作规程管理规定 和 生产工艺调整与 操作变动监控管理规定 并在实际工作中严格执行 岗位操 作严格执行四有工作法 实行步步确认 切实实现生产过程管 理受控 2 要进一步结合学用规程 杜绝违章专项工作 教育员 工严格执行规定动作 杜绝自选动作 养成有变更就有卡片 有卡片就有确认的工作习惯 对于临时操作 变更操作 要视 具体情况进行确认 现场操作监护人员要切实起到监护确认作 用 真正把操作确认制度落到实处 3 要举一反三 对长期停用的 开停车过程需投用的设 备及管线状况进行进一步确认 在经过必要的风险识别和采取 削减措施后 再按照方案进行投用 4 对于检修过程中进行的技改 技措项目 要做好审批 报告 设计资料 施工资料的收集 保存工作 要针对新增设 施修改相应的工艺卡片及操作规程 临时设施要制定专门的投 用管理制度 并编制操作卡片 做好投用的风险辨识 制定相 应的削减措施 5 按照生产受控相关