化工装置维护

化工装置维护化工装置维护 一 化工维护的必要性一 化工维护的必要性 化学工业维护由于其中的物料和过程的性质以及使用设备 的类型 与其他工业部门有很大不同 多数化工操作包含液体 气体或粉状固体从装置的一处移动至另一处 这就需要应用许 多管线 传送设备 叉车和其他物料加工设施 此外 化学工 业比其他工业部门更常 更多地使用罐 鼓或其他形式的封闭 容器 化工装置用来进行温度范围广泛的混合 蒸煮 冷却和搅 拌等操作 设备从一两升的实验室反应釜到高耸人云的大型塔 器 大小不一 类型各异 化学工业中的一些问题 如高腐蚀 速率 易燃液体 毒性或有害物料是典型的 特有的 管线的 泄漏 设备的不恰当安装等都有可能使人员承受危险 所以对 于操作安全高质量的维护 化学工业比其他工业部门更加需要 化工事故案例记录表明 许多严重的伤亡事故都与失误有 关 例如 把惰性或毒性气体接入供人员呼吸的空气管线 管 路错连使不恰当物料误加至反应器引起火灾 爆炸或毒性气体 的释放 接头有开口使危险物料排出造成对人员的伤害 释放 装置停滞于不工作状态或由于过压破裂脱离容器和系统等 由于不适当维护而造成的次级危险源 是正常或不正常操 作期间的设备故障 例如 泄漏的酸管道会滴酸使人员烧伤 硫化物液体误流至酸液会产生致死的硫化氢气体等 总之 化 学工业中的恰当维护对安全显得格外重要 二 预防维护二 预防维护 按照明确计划的时间表检验 维修和更换设备 可以防止 许多事故 在上述程序以及其他安全维护方面的花费是巨大的 但是 引起生产损失的制造操作中的破损 工作人员的低效配 置 超期运转增加的维修费用和其他意外损失 这些方面的消 耗远远超过有计划的预防维护程序的投资 减少出现意外情况 能够规划和提供安全程序和设施 对安全和生产的好处是显而 易见的 预防维护实质上指的是一个系统 它的功能是确定装置或 设施故障的可能频率 在其失效前就进行检验 维修或更换 设备故障对时间的概率分布符合正态分布 设备运行初期出现 故障的概率很小 随着中位时间的接近 故障概率迅速上升 之后 故障概率呈下降趋势 中位值以后很长时间 设备故障 延缓 故障概率很小 故障概率分布曲线呈驼峰形 波峰在中 位时间 所以需要排定维护时间表 在故障的可能性达 2 或 其他某个选定的数值之前就采取行动 这样就能够保证在绝大 多数情况下 事故发生之前就已采取了维护措施 很显然 这就需要在一定操作条件下的设备损坏之前 预 先知悉中位时间方面的信息 确定中位时间的量值比较困难 但可以应用类似操作已有的经验 损坏速率的研究成果以及其 他分析方法 设备和系统如何损坏以及损坏的最可能的途径方 面的知识 会有助于故障频率的确定 毫无疑问 最佳维护日程和时间应该与设备的利用率 材 料的利用率 应用的维护设施和人力匹配 为实现这个目的 预先计划 应用日程表和让每个人都知晓是关键 从预防维护 的观点管理所有的设备 对于每一个设备 即使是故障频率长 达十年一次的设备 都要制定维护日程表 下面给出化工厂泵 的预防维护工作程序的一个典型例子 1 区域维护工程师和操作部门管理人员共同确定泵的检验 频率 拆卸大修及安装备用泵的时间 泵的维护日程一般是年 度的 通常安排每月更换一台泵 2 泵停止运转的日期和时间要进入生产管理日程 尽量使 其与其他机械部件的停机修理时间一致 3 维护工程组要在工作程序管理系统卡上填写维护工作的 日期和时间 月维护进度表也要登记有日期和时间 4 维护工程组要提前一周发布工作日程 时间和日期要征 得操作管理人员的同意 向操作人员发布指令做好设备准备 5 维护领班和人员再次检查工作程序 协调人员 设备和 材料 6 开展工作 结果记录于泵的设备维护卡上 7 排出泵的下一次大修日期 预防事故的适当维护并不仅仅是为了免于设备故障 对于 保护人身安全也有重要的作用 这可以从以下三个方面考虑 1 预防操作人员遭受由维护工作引起的意外的环境危险 例如 吊索意外松脱 应该预先清理好过顶工件下面的区域 预防物件落下 预防丢弃在地面上的零部件或工具引起绊倒危 险 应用电焊弧的防护罩等等 2 预防维护人员遭受由操作条件引起的危险 在进行任何 机加工之前都要有操作监控的许可 机加工和操作活动应该协 调一致 如有必要可以采用许可证制度 例如 机修人员结束 修理工作 走在装载设备集装箱的升降叉车前的返回通道上 极有可能遭遇较大危险 除非操作人员熟悉机修人员的工作任 务和在工作中的运动特点 都应事先张贴出工作场所防护的警 告标志 3 预防维护人员遭受自己工作引起的危险 维护工作的方 法应该尽可能标准化 制定出工作程序的步骤和要点 使维护 工作有章可循 这样 就可以避免忽视过去的失误或损伤得到 的教训 三 非常规运行和有关作业的维护三 非常规运行和有关作业的维护 1 停车和开车 停车和开车 停车和开车的计划和执行的关键是每一步骤都要明确责任 运行设备的停车应该由操作组而非维护或其他辅助组负责 辅 助组必须处理自己的业务 例如动力组 需要处理加工系统以 外的蒸汽 电 空气 气体和其他公用工程款项 密切协调一 致是需要的 停车应尽可能提前向有关组通告 在把设备交付维护组之前 操作监察必须负责把设备排空 冲洗 蒸汽吹除 惰性气体吹除或采用其他措施 保证设备维 修的安全 在接受设备之前 维护监察应该从维修可行性的角 度 就是否完成了上述安全处理进行检验 重要的是关闭与设 备连接的管线 适当的通风和易燃蒸气的检验 对于用氮气或 其他窒息性气体吹洗过的容器要进行检验并贴上标志 在停车时 更可能是在开车时 不寻常的热应力会附加到 普通的机械应力上 有可能造成设备的泄漏和破裂 应该高度 警惕人员对上述设备故障的暴露 加热时接头都是不紧固的 温度平衡时才变得比较稳定 对此必须有清醒的认识 在停车 和开车时 对于电力器件 运转机械和阀门 应该特别注意查 看与之相连的关闭程序 无论是意外停车还是正常停车 都要 制定书面规程 供操作人员练习 遵守和应用 对于所有设备 通风系统和排放设施的状况 都应该有必要的说明条款 如果管道没有充分的加载防护 不管是排放还是任何其他 作业 人员都不允许穿越管线 经常遇到的是 管道在其中截 留危险物料而被堵塞或部分堵塞 铸成事故 所谓人体的充分 防护指的是 对酸或其他腐蚀性物料的防护服装 以及防止不 卫生的烟雾和气体的高质量呼吸空气的供应 2 容器内作业 容器内作业 容器内破损的维修常需要人员进入容器 由于人员无外界 帮助无法脱离容器以及难于与外界联系 进入容器提出了一个 特殊的问题 上述原因 再加上意外化学品的可能暴露 进入 容器需要采取严格的防护措施 这些措施如下 1 容器必须由操作人员彻底清洗 2 所有连接管线必须断开并进行必要的封堵 3 所有电力驱动设施 如搅拌器等 必须在断路开关处切断 电源 4 采集空气试样检验证明其中无易燃蒸气 在某些情况下 还需要证明其中不含有毒性或不卫生物质 上述两者都需要证 明其中含有正常量的氧 5 操作和维护监察签发容器进入许可证 证明上述步骤已 经圆满完成 并在容器边贴上标志 6 进入容器的工人和观察者必须系上安全带和绳索 7 在绝大多数情况下 进入容器的工人和观察者都需要空 气面罩和新鲜空气的供应 还需要身体隔离的化学品防护服装 配有空气供应软管 提供新鲜呼吸空气和安全舒适的工作环境 8 在容器出口要有一个观察者 一直保持与容器内工人的 联系 在容器内至少还要另有一个工人 在紧急情况下负责向 观察者呼救 一个工人不得单独进入容器 9 当直梯不能应用时 可以应用木制或金属横档连起来的 绳梯或链梯 但是 应该避免无撤退设施时进入容器 10 为防止一旦出现紧急情况无法迅速撤退 不允许工人通 过挤缩进入容器 标准开口的直径为 0 56m 工人置于任何有限空间存在类似的问题 从其中紧急撤退 可能会遇到阻碍 也要采取类似的防护措施 任何深度大于 1 5m 的料槽 坑洞 在顶盖和塔上进行的任何工作 都存在 工人吸收释放出的有毒烟雾的危险 需要采用特殊的控制程序 3 紧急维护 紧急维护 由于维护意味着防止紧急维修 此处的紧急维护应该更恰 当地称为紧急维修 完善的维护程序固然可以应对出现的一般 情况 但是 某些特殊问题还是难以避免地发生 需要附加的 应对计划 比如 与氯气贮罐连接的管接头断开 我们将如何 应对 应该事先而不是事后才去维护 应该事先加工好专用的 紧管套筒并处于备用状态 事故一旦发生立即投入使用 设想 硫酸管道破裂 应该事先设计好关闭 清洗和维修活动 从容 应对这类意外事故 减少其对人员和财产的暴露 意外事故维 护的关键是 事先决定好谁应该做什么 用什么去做 将其排 成序列 一旦事故发生就按部就班地执行和完成 遇有地下管道破裂的情形 诸如如何关闭管道系统 如何 挖掘土方 如何清洗破裂的管道 如何堵塞管道的开口或裂口 以保证管道的清洁 塞孔套是否合适可用 管道的支撑如何 这些都应该是事先设计好了的 电线断路也应该有事前准备 比如 供电转换线路和配电 设施都要事先准备好 操作的突然中断造成的生产损失也要有 所估计 这些都是紧急维护的典型问题 问题的解决需要而且 应该事先计划好 紧急维护遵循的一个原则是 如果通常维护的某个方法是 不安全的 在紧急条件下应用这个方法会加倍的不安全 如果 我们真正努力 总会找到合适的安全方法 如果电热作业在通 常条件下是不安全的 在紧急状态下应该严格禁止 4 切割 焊接和其他动火作业 切割 焊接和其他动火作业 由于化学工业加工如此多的易燃或挥发性物料 由于物料 加工迅速变化的工艺 为了防火防爆 火源控制成为头等重要 的问题 因此 有必要建立减少由于热加工和动火作业引起的 火险的特殊程序 这个程序的要点是 1 无操作监察负责签发的气割许可证或热加工许可证获得 准许 不得在标明焊接车间和规定焊接区以外进行焊接或气割 作业 这表示出了工作的性质和地点 安全作业所需要的特殊 限制以及允许作业的时间 许可证的颁布要求在作业期间 控 制操作以防任何危险条件的产生 重要的是许可证订出的是整 个操作线的责任 而不仅仅是如安全或防火组等辅助或职能组 的责任 在作业期间 安全或防火组应该派出一些辅助人员做 动火观察员 任何指定地点作业的授权责任是和指定地点操作 条件的监察责任联系在一起的 2 进行动火作业 仅有机械技能是不够的 只有有资格的 气割和焊接人员才赋予进行这类作业的权力 这些人员必须训 练有素 能够对周围易燃物料进行分析和防护 能够灭火和处 理意外事故 表明焊工资格的许可证制度在许多工厂证明是有 益的 3 所有气割和焊接人员应该能在自身工作中防火急救 通 常还需要水龙带 热裂或易燃物料应该应用不可燃覆盖物或屏 障进行防护 过热工件必须进行分析 提供充分的防护 防止 火星落下 除非在最不寻常和精心控制的条件下 不允许在操 作间 实验室和存贮库房中放置易燃气体或氧气钢瓶 四 设备的维护四 设备的维护 1 设备的试压 设备的试压 有多种仪表可以用来精确测定容器选定区域的壁厚 但这 并不能保证没有测定的区域没有薄弱环节 所以 仪表测定无 法完全取代定期的液压试验 液压试验是在超过正常操作压力 下测定容器的耐压能力 容器使用期间定期试验的压力 普遍 认可的是正常工作压力的 1 5 倍 对容器壁变薄速率的分析 由钻孔或插人物的冶金学研究测定容器壁厚或应用经验 可以 确定定期液压试验的频率 液压试验的日程表一经制定 就应 该严格执行 应该预先制定出试压作业计划 以便安排生产进 度与之适应 液压试验一般是用水进行 如果水与容器的应用互相排斥 可以应用其他无危险惰性液体 但是应该尽量避免应用空气或 其他气体 只有压力试验不适于应用液体 并且容器设有隔墙 使人员和财产可以预防容器破裂的发射物和冲击力 才谨慎地 选择应用某些气体 容器中的气体压力像是一只高能弹簧 可 以高速推进容器破裂的发射物 而液体压力在容器破裂时会立 即卸掉 除非容易破损使人员遭受伤害 从安全的观点出发 管道 和非极需维护的设备无需进行液压试验 液压试验程序与液压 试验控制两者之间没有什么区别 每个设备都应该有充分的档 案资料 所有有关的零部件都应该有清楚的编目和信息 一旦 需要就可以立即投入使用 2 化学污染设备的处理 化学污染设备的处理 离开操作区的所有设备都应该是清洁的 从而在移至没有 受过物料危险性严格训练的维修人员处 可以安全作业 所有 设备一旦停止运行就应该立即贴上有关化学品污染状况的标志 污染状况标志要随着污染条件的变化及时修正 设备是不清洁 的要如实标志 否则某个人员可能会认为它是清洁的 将其移 动或在其中作业 存在着较大的危险 在许多情况下 设备拆 卸之前就清除设备的污染是不现实的 遇有这种情况 应当尽 可能在设备搬动之前完成设备的清洗和净化 如果不能在操作 区清除设备的污染 就得把设备移至能够进行清理工作的有充 分消防条件的区域 有计划地个别处理 设备维护的每一项工 作都应该从清除污染的观点逐项研究和规划 应该特别注意预防管道和阀门排出夹在其中的物料 这可 能会成为危险的爆炸源 所有阀门都应该是清洁的 阀帽应该 是松开的 排放前务必要打开阀门 动火区的管道有可能被加 热 易燃废液不得进入排水槽或下水道 玻璃制品和其他废料 必须分别处理 如果详细考虑还会发现其他一些具体问题 重 要的是不能让这类维护工作听其自然 3 设备作业维护 设备作业维护 工厂与工厂在细节上各不相同 但安全维修却共同要求 不事先关闭或切断动力源 人员不得在电力或机械驱动的设备 上作业 为实现上述要求 可以锁定电开关于 关 的位置 切 断电力或机械马达 拆卸皮带传动装置 锁定主推进器的料阀 于 关 的位置 停止活塞 曲柄或飞轮的运动 任何例外 如 调节压盖和密封垫等 都要获得监察的批准 应该制定书面程序并对程序的应用进行严格培训 这些程 序的要点如下