探索生产污水（乙烯）排放系统危害因素分析与HSE管理对策

探索生产污水 乙烯 排放系统危探索生产污水 乙烯 排放系统危 害因素分析与害因素分析与 hsehse 管理对策管理对策 由于生产污水排放系统在整个生产运行当中所处位置的特殊性 加之地下管网 四通八达 人们不能直接地观测到其存在的问题 加上在管理上或意识上重视 程度不足而导致的事故时有发生 为了杜绝在薄弱环节上发生事故 提高管理 水平 广东茂名石化乙烯工业公司安环部对公司污水排放系统进行跟踪调查 以找出安全管理上的对策 石油化工生产中 设备检修 脱水排凝 污水排放等操作都会使易燃易爆及有 毒有害物质进入生产污水排放系统 而排污量大的装置对污水系统安全性的影 响尤为重要 表 1 为广东茂名石化乙烯公司各主要生产装置污水排放量情况 表 1 茂名石化乙烯公司各主要生产装置污水排放量情况 装置裂解加氢芳烃高压全密度聚丙烯 污水量 t h 8 1545 1925 714 314 778 99 装置乙二醇苯乙烯橡胶 mtbe 1 丁烯 丁二烯 污水量 t h 35 8110 233 000 492 14 广东茂名乙烯公司 11 套生产装置中 由于 3 套塑料生产装置的产品是固体产品 其排放的污水主要为含固态悬浮物的污水且污水排放量较小 正常情况下不会 对生产污水系统造成大的危害性 乙二醇装置的产品为乙二醇 二乙二醇 三 乙二醇 乙二醇装置生产污水的排放仅影响化学耗氧量 cod 正常情况下不 增添污水系统的危险性 该乙烯公司生产污水排放系统的危害性主要有以下几个方面 1 危害性来源之一是芳烃抽提装置 苯乙烯装置 甲基叔丁基醚 mtbe 装置 橡胶装置及储运苯系物罐组的苯系排放物及一些常温下为液态的烃类物质 此 类排放物的具体物理参数见表 2 表 2 苯系物物理参数表 它们都具有易燃易爆的特性 且都不溶于水 dmf 除外 其次 此类物质的饱和蒸气压较高 较易挥发 其三 此类物 质具有毒性 由表 2 数据可以看出 苯系物都不溶于水 且密 度比水小 加上沸点都比较低 故在生产过程中 当大量蒸汽 凝液排放时 下水系统的水温会较高 污水中的苯系物挥发速 率大大提高或被大量蒸发出来 在苯乙烯装置的污水池井口盖 板四周就有蒸发出来的苯系物被冷凝后的溢流物 由于此类物 质的毒性较大 不但需要在防火防爆上对此类物质加以控制 也要尽量控制其在工作大环境中的存在 2 危害性来源之二是汽油加氢装置 裂解装置及储运 2 罐组的石油类油品 石 油类油品的易燃易爆性是其危险性根源 加上公司裂解装置的隔油装置 api 池 的使用效果不是很理想 使得整个污水系统的安全性能大为降低 在汽油加氢 装置就曾出现过由于大量排放蒸汽凝液使得装置污水井内的油类被蒸出 造成 装置区内的可燃气体报警仪全部报警的情形 在生产污水管线的污水提升泵房 进水井内也曾多次出现因水温高致使石油品被蒸出 形成白雾四处扩散的情 形 这无疑是污水系统的一个重要危险源 乙烯公司主要石油类原料及产品的 物理参数见表 3 表 3 石油类原料及产品物理参数 参数 物质 组成沸程 相对密度 水 空气 1 爆炸 极限 v 溶解 性 水 中 石脑油 轻柴油 汽油 抽余油 c4h10 c6h14 烷烃 芳烃 烯烃 c5h12 c12h26 c5 c9 烷烃 芳烃 环烷烃 20 160 280 370 40 200 60 130 0 85 0 95 0 87 0 9 0 67 0 71 3 4 0 67 0 71 1 2 6 0 1 4 7 6 不溶 不溶 不溶 不溶 芳烃见表 2 从以上数据可以看出轻质油品的沸点较低 在日常的污水 排放系统中 如遇有蒸汽凝液排放 污水温度较高 轻质油品 可以被蒸发出来 3 危害性来源之三为汽油加氢装置和列解装置的含硫区域 由于茂名石化炼油 厂所炼原油含硫量高 下游的原料石脑油及加氢裂解尾油 轻柴油的含硫量也 相对较高 裂解装置 汽油加氢装置及乙烯中间罐区就存有硫化氢的威胁 其 中汽油加氢装置的汽油稳定塔外排污水中 硫化氢的含量近 1000ppm 乙烯裂 解气碱洗后的工业污水含有硫化氢 硫化氢存在于污水当中 一方面是由于在 水中有一定的溶解度的物理因素 另一方面在于硫化物在酸性溶液中有可能会 生成硫化氢而释放出来 由于各装置排放生产污水的 ph 的不同 有的呈酸性 有的呈碱性 在含硫污水与酸性污水汇合处 便可释放出硫化氢气体 硫化氢 在污水系统中的危害性还有这样一种情况 由于硫化氢分子量为为 4 大于空 气 29 密度比空气重 故硫化氢气体可在污水管中积聚 因此 污水系统中不 但存在易燃易爆的危险性 同时也存在着吸入有毒有害物质发生中毒的可能 性 近几年 茂名石化公司及兄弟石化单位都出现过硫化亚铁自燃引起火灾的 事故 硫元素的存在 使得污水系统因硫化亚铁自燃引发火灾爆炸事故就成为 了可能 兄弟单位污水井井盖上含硫聚合物引发的爆炸事故给该公司敲响了警 钟 虽然硫化亚铁自燃的机理尚未完全弄清 但如何避免污水系统的硫化亚铁 的自燃这个问题已提到了议事日程 要加强检查 加以防范 1 乙烯公司现役的工业污水处理系统 给人一个最深的印象是设计上的不 足 在全国各大石化厂的一些事故报告中可以知道 有将厕所排污设计至生产 污水线 导致硫化氢气体反窜入厕所造成人员伤亡的 有因未设水封井有毒有 害气体反窜致人中毒等 设计源头上就没有重视污水排放系统这一较为普遍的 情况如车间罐区排水阀为蝶阀 且操作都在井内 到雨季 这些阀门井就因降 雨量大 井内积满水 操作人员无法进入阀门井内操作 大部分装置外排污水 及罐区围堰外的阀门都是在水淹的情况下进行操作的 该乙烯公司在 1999 年 1 月的大修中 12 生产污水北干线在每套装置排污总管接入厂污水总管处增加了 4 个水封井 这一举措的目的 一方面是为了防止污水排放系统火灾爆炸的连 锁反应 另一方面是为防止有毒有害气体的反窜 这一举措对提高 12 生产污 水线的安全系数有效果 但这一整改还是存在不足之处 由于乙烯厂生产污水 与厂生活污水处理是同等级对待的 生产污水总管与生活污水总管是同源进入 污水处理场的 即同在污水泵房进水井处汇合 而生产污水管与生活污水管间 未设水封 针对这一情况 生产污水中所夹带的有毒有害物质则有可能通过生 产 活 污水线外窜 该乙烯公司就曾经因为污水提升泵房反窜 dmf 至生活污 水线 通过储运车间中控室中央空调排水地漏进入储运车间中控室 造成中控 室内臭气熏天长达几小时 幸好反窜进中控室的不是硫化氢或一氧化碳等剧毒 气体 否则后果不堪设想 另一方面则是实际水封质量的不足 按照标准水封 井内水封压力要求不小于 2 45kpa 折算成水柱的高度为 24cm 但在冬季枯水期 或是炎炎夏日 存在着一些排污死角 这些地方由于长时间无水流通过 水封 井内水分蒸发 使得水封水位下降 有些地方的水封达不到 24cm 水柱的要求 甚至有的水封井内连水封弯头都裸露于大气中 根本就没有起到水封作用 这 种情况多出现在排污线的一些支流 主干线污水排放量是充足的 但一些支路 的污水排放由于间歇排放 污水量不足 加上天气炎热或干燥蒸发量大就易形 成上述状况 2 阀门井与水封井井盖的设计不统一 设计及施工质量存在较大缺陷 一是部 分阀门井盖板过于笨重 不利于操作 苯乙烯车间罐区排污系统的阀门井与水 封井的盖板为 15cm 厚混凝土预制板 重约 400kg 打开它需要四 五个壮汉方 能挪动得了 紧急情况下单人无法开启 势必造成险情的扩展与蔓延 曾经出 现在事故演习时 几名操作工误将水封井当作阀门井 进行事故演练的笑话 二是部分阀门井盖板用铁板制作 长期室外使用 腐蚀相当严重 对这种情况 未能做到定期全面普查 对存有问题的盖板未能及时加以整改 三是部分井盖 施工质量存在较大问题 水泥预制的盖板内无钢筋附着 替代钢筋的是竹片 这些都明显的豆腐渣工程 3 部分水封井的设计不合理 采用双水封法 留有火灾爆炸隐患 像苯乙烯车 间罐区采用双水封式水封井 进水管及出水管都没入到水中 虽然这样能有效 防止火灾及爆炸的蔓延 但是这种水封也是存有弊端的 苯系物密度比水轻且 不溶于水 故苯乙烯装置罐区内含油污水部分无法通过罐区的水封井 总有那 么一层油层物料存在 以最小的圆井 直径 1m 为例计算 没入水中部分有 30cm 苯对水的相对密度为 0 88 则井内存有 3 140 520 30 88 0 207t 的 量 也就是说最小的水封井内贮留至少 200kg 的物料 并且此料物质多为苯 汽油等物料 挥发性较强 加上水封井是加盖的 一来不易发现存在物料 二 来茂名地区天气较热 在太阳的曝晒下 可燃物料蒸气在井内积聚与空气混合 形成爆炸性混合气体 可造成更大的易被忽视的安全隐患 4 一些管理规定未能得到有效的执行 中石化在 1998 年就已印发 石油化工企 业罐区安全技术管理规定 曾明确指出罐区围堰排水阀正常情况下需要关闭 但是由于茂名地区雨水充足 因经常下雨而需要操作罐区围堰排水阀 一方面 是操作工为图方便 另一方面是阀门井常被雨水淹没 操作人员无法操作 所 以厂内部分罐区围堰排水阀都是常开的 罐区围堰排水阀常开为跑料洞开了大 门 为事故扩大化留下了隐患 该乙烯公司现在正在大力推行 hse 体系 hse 体系本身就是一个动态管理体系 要求持续改进体系实施的有效性 保护环境和职业健康安全并符合法律法规的 要求 以使顾客及其他相关方满意 根据该公司生产污水排放统的现时情况 有必要在如下几方面进行整改 1 对于水封井设计不足的问题 应该尽量从源从上解决问题 避免工程实施之 后才进行补救改进 茂名市政府及茂石化为了使乙烯公司带动周边工业经济发 展 发挥乙烯公司工业经济辐射功能 在厂区周边已设立了多个化工厂 其生 产 生活污水都依靠乙烯公司的污水处理厂 污水组分更加复杂 虽然已经在 首次大修时 1999 年 对部分水封井进行了整改 但是还存在相当大的问 题 1999 年后随着周边小厂的开工 生产污水不断在发生变化 应加强对污水 系统的危害识别 对识别出来的一些危害性大的隐患进行治理或是采取措施加 以防范 如冬季枯水期由于水位的下降 部分水封井水封失效 有的装置水封 设计不合理 使用双水封 有机物料积聚在水封井内 特别是生产污水线与生 活污水线的汇合处未设水封井的危险性最大 对这些不足之处 平时定期对双 水封井进行清理 清除双水封中所积的物料 2 在多年工作经验的指导下 该公司总结出了一套污水系统 封堵隔离法 在污水排放井