在役烯烃装置的风险评价分析及控制

在役烯烃装置的风险评价分析及控在役烯烃装置的风险评价分析及控 制制 应用火灾爆炸危险指数法 对兰州石化公司 24 万 t a 乙 烯改扩建工程项目中已运行近 2 年的在役烯烃装置风险评价分 析 并提出了有效的管理控制措施 烯烃装置作为一个典型的化工生产单元 本身存在着易燃 易爆 高温高压等危险 客观上发生火灾爆炸事故的风险相对 较高 同时作为兰州石化公司整体化工生产的 龙头 装置 包 括裂解与分离 对后加工系统的影响后果比较大 自 24 万 t a 乙烯装置改造完成后已运行近 2 年 因此对该在役装置存在 的火灾爆炸风险进行评价分析 揭示导致事故发生的各种原因 对采取有效控制措施 预防该类事故发生是极为重要的 1 火灾爆炸危险性概述火灾爆炸危险性概述 1 由于炉膛温度高达 1100 以上 故拱顶损坏的可能 性较大 而拱顶又是高温炉气滞留部位 受高温损坏的几率多 会增加泄漏着火的危险性 2 物料泄漏是炉区潜在的最大隐患 物料爆炸极限很 低 一旦发生泄漏 极易发生爆炸和火灾事故 3 裂解炉管在结焦严重时 如果烧焦不及时 炉管容 易烧断 发生炉膛着火 4 裂解炉在点火前 必须用 n2 将炉内的可燃物置换合 格 0 2 若初次点火 应分析燃料气中 o2 含量是合格 并严禁带液 防止发生炉内爆炸 5 防止炉爆鸣 典型的例子是燃料气 fg 电磁阀 进料阀或裂解气特殊闸阀内漏而引起爆鸣 2 火灾爆炸危险指数评价火灾爆炸危险指数评价 2 1 装置评价单元的确定 在进行危险指数评价时 需将生产过程划分为众多评价单 元 由于评价单元较多 在进行火灾 爆炸危险指数定量评价 前 先进行简单的 危险度取值表 评价 对危险度分值大于 14 级 的系统再进行 火灾 爆炸危险指数 评价 计算单元 的火灾 爆炸危险指数 确定其危险等级 分析其危险程度是 否可接受 危险度取值表 规定系统危险度由物质 容量 温度 操 作 5 个项目来确定 其危险度分别按 a 10 分 b 5 分 c 2 分 d 0 分赋值计分 由各分数之和确定危险等级 16 分以上具有高度危险 级 的系统 11 15 分为具有中度危 险 级 的系统 10 分以下为低危险度 级 系统 依据 烯烃装置有关资料以及现场调研得到的数据 作为定量评价计 算基础 经处理后的工艺状态等参数按照 危险度取值法 确定 各评价单元的危险度 根据生产装置的工艺 平面布置及选择评价系统的原则 确定了 6 个评价子系统 对照 危险度取值法 的要求赋值 计 算出其固有危险程度 烯烃装置和系统名称及初评结果见表 1 表 1 烯烃装置主要系统危险度评价结果 序 号 单元 名称 操作 状况 评 分 介质 评 分 温 度 评 分 1 裂解 炉系统 化学 反应 5 氢气 甲 烷 乙烯等 10 890 5 2 初分 馏系统 物理 过程 0 氢气 甲 烷 乙烯等 10 195 2 3 压缩 制冷系统 物理 过程 0 氢气 甲 烷 乙烯等 10 94 1 4 冷分 离系统 分离 过程 2 氢气 甲 烷 乙烯等 10 131 0 5 热分 离系统 分离 过程 2 氢气 甲 烷 乙烯等 10 105 0 6 原料 系统 物理 过程 0 石脑油 拔头油 5 25 0 续表 1 序 号 压 力 mpa 评 分 容 积 m3 评 分 总分 值 危险 等级 1 1 8 2 300 2 24 2 1 6 0 400 2 14 3 3 65 3 400 2 16 4 3 60 3 700 3 18 5 1 80 2 1000 3 17 6 1 80 2 150 1 8 上述危险度评价中分值为 16 分以上的有裂解炉 压缩 热分离和冷分离 4 个系统 根据火灾爆炸指数法的单元选取原 则 本着能够最大限度地暴露装置危险程度的目的 以工艺流 程为主 兼顾设备平面布置 将装置划分为 52 个单元 2 2 火灾爆炸危险指数评价结果 按照道化学火灾爆炸危险指数评价方法 第七版 流程 对以上所确定的单元进行评价 并将评价得出的所有单元实际 火灾爆炸指数进行危险等级划分 见表 2 表 2 烯烃装置各单元危险等级划分表 系 统名称 实际危险等级 单元 最 轻 较轻 中等 数 裂 解炉 138f 101ba 101bb 101bc 101bd 101be 101bf 7 压 缩制冷 116f 104f 105f 106f 107f 108f 12 0f 120j ja 101j j1a b 115 c 116c 117c 1 12fa b 119 101j 109f 110 f 118c 119c 120c 124c 10 5e 224c 23 冷 分离 fa701 fa702 d a408 fa209a b da30 2 da302a da4 01 da402 dc4 01a f fa401a b da301 11 热 分离 da494 da404 d dc301 11 a405 da406 da 406a dc402a b e fa420a b da4 04 da405 da40 7 单 元数 1 27 24 52 由表可见 在烯烃装置所有单元都是比较安全的 无很大 和非常大 的危险 但在未进行补偿前 处于危险 级的有 10 个单元 分别是 6 台管式裂解炉 101ba bb bc bd be bf dc401a f dc 301 等 占全部 单元的 19 23 经过安全措施补偿后 其危险性都基本降低 了 2 个等级 成为安全级 说明安全补偿的重要性 2 3 装置各系统危险性比较 下面对各个系统的火灾爆炸危险性做一比较 根据系统的 指数按下式计算评价结果 式中 fei 子系统的火灾爆炸危险系数 fei 每个单元的火灾危险爆炸指数 n 单元个数 裂解炉制冷区 n 7 个单元 fei 118 压缩制冷区 n 23 个单元 fei 99 热分离区 n 11 个单元 fei 96 冷分离区 n 11 个单元 fei 104 可见 按照火灾爆炸风险大小排列为 裂解炉区 冷分离 区 压缩制冷区 热分离区 3 评价结果分析与控制评价结果分析与控制 通过上述评价 找出了装置的危险所在及控制危险的基本 措施 概括起来有以下 3 个方面 3 1 严格控制泄漏 火灾爆炸危险指数法中 毒性物质 负压操作 燃烧 和不稳定物质数量 明火设备使用 等这些特殊工艺危险项目 都与泄漏有关 所以严格控制泄漏 防止物料与空气混合形成 可燃物或爆炸性混合物 是降低裂解火灾爆炸危险性的一项根 本措施 3 2 加强安全设施的维护管理 从裂解炉火灾爆炸指数评价中可以看出 经过安全补偿后 该单元的危险程度降低了 2 个等级 由原来的最大级降到可以 接受的安全范围之内 3 3 强化管理措施 火灾爆炸危险指数法的安全措施补偿中 操作指南或操 作规程 化学活性检查 其它工艺危险分析 都对危险性 补偿非常大 而这几项又都与管理水平和职工个人安全行为有 关 管理水平高 职工素质高 则安全补偿会加大 危险程度 会降低 相反则危险性加大 所以加强技术素质管理 经常组 织职工进行岗位技术练兵和事故应急预案演练 提高处理险情 的果断性 尽最大的可能减少因人为失误而导致的事故 是维 护该装置安全运行的重要保证 4 结束语结束语 危险指数评价结果可看出 装置的火灾 爆炸风险主要