导航: >> 安全技术>> 化工安全>>正文

尿素装置危险因素分析及其防范措施

  
评论: 更新日期:2011年04月22日

 

  2.高压氨(甲铵)泵

  高压氨(甲铵)泵在运行中易发生的故障有出口压力波动、出口流量波动、振动大、泄漏等,详见表7—29。如高压泵设计制造存在缺陷或操作不当,运行中还可能发生设备损坏事故。如1980年某化肥厂尿素车间,高压氨泵运行中发生曲轴断裂事故。第二天,备用泵轴位移报警,紧急停车。停车后,检查曲轴柄上有长达440mm的裂纹。事故造成尿素装置停工56天。事故原因:主要是材料缺陷和设计安全系数低。

 

  3,合成与汽提系统

  合成与汽提系统生产运行的特点是:高压、高温、强腐蚀。生产运行中存在危险因素有设备腐蚀、泄漏;设备超压、超温;尾气燃烧、爆炸等。

  设备腐蚀事故常见的有因误用或错用了不耐腐蚀的材料而造成的腐蚀、泄漏。如某厂误用碳钢透镜垫作高压管道垫片;误用普通不锈钢作高压洗涤器排放阀阀芯、阀杆。又如某厂安全阀透镜垫误用2Crl3材料。某厂高压甲铵冷凝器在检修焊接时错用了焊条。上述均因腐虫造成设备泄漏,装置被迫停车检修。

  设备腐蚀事故常见的还有高压设备内衬因制造或局部材质存在缺陷,产生的腐蚀穿孔,以及高压设备管子与管板焊缝腐蚀产生的穿孔泄漏。如1980年某化工厂,尿素合成塔钛内时腐蚀穿孔,造成合成塔检漏孔泄漏,被迫停车检修。在尿素装置投产初期,由于开、停车次数多,高压设备、特别是高压冷凝器及汽提塔发生管子腐蚀泄漏(多发生在管子与管板焊缝上)造成的设备事故,各装置曾多次发生过。如1981年,某化肥厂一年中发生4次因高压冷凝器列管泄漏,而造成装置停车的事故,共堵管11根。

  高压设备的腐蚀与操作温度有关,随着温度上升,腐蚀速率会加快。因此设备超温是十分危险的。生产中,易发生超温的设备是高压汽提塔,高压汽提塔超温不但造成腐蚀加速,而且会引起系统超压、汽提效率下降,使生产无法正常运行。如1979年某化肥厂,因汽提管分布器小孔堵塞,而造成汽提塔超温腐蚀。事故造成循环系统超压运行、成品尿素中的镍含量长期超高。

  高压设备的密封泄漏,也影响装置安全运行。这种事故一般在装置开停工较频繁时易发生。如1977年至1979年三年间,有六套大型尿素装置,共发生15次因高压设备大盖(人孔盖)垫片泄漏,而造成的停车事故。

  合成与汽提系统存在的主要危险因素及预防措施,见表7—30。

 

  4.循环与吸收系统

  循环与吸收系统生产不正常现象,常见的有结晶、堵塞和循环系统超压。产生的主要原因及预防措施,见表7—31。

 

  5.蒸发与造粒系统

  蒸发系统运行中常见故障有一、二段蒸发温度及真空不正常,分离器分离效果差等。造粒系统常见故障有尿液中水分高或缩二脲含量高,尿素颗粒粘结,造成粘塔等。其中,以二段蒸发器分离效果不好,造成分离器及出口管道堵塞,影响较大。如1977年某化肥厂,由于真空下降,尿素成品中含水量上升而停车。停车检查二段分离器及出口管已堵塞,器内清理出3吨多结晶堵塞物。此类事故曾在同类型的装置中都不同程度的发生过,事故原因主要是二段分离器设计存在缺陷。

  蒸发与造粒系统存在的危险因素及预防措施,见表7—32。

 

  6.氨水系统

  氨水系统正常运行时,一般比较稳定。若尿素装置生产不正常或发生故障,有时会造成氨水中氨水浓度上升。氨水浓度过高,不但影响水解、解吸以及循环系统的正常运行,而且当氨水浓度达到一定值时,其气相组成有可能达到爆炸范围,有发生爆炸的危险。氨水槽爆炸,在中型尿素装置曾发生过。因此,生产中应注意防范。生产中常见危险因素及预防措施,见表7—33。

 

  (五)设备防腐

  尿素装置除尿素—甲铵液对设备具有强腐蚀性外,二氧化碳气体及循环冷却水在一定的条件下也对设备产生腐蚀。此外,双氧水及环境大气还对设备发生氧化腐蚀。其中,对设备危害大,对生产影响大的还是尿素—甲铵液对高压设备造成的腐蚀;其次,是二氧化碳压缩机段间冷却器受到的应力腐蚀。

  1.尿素设备腐蚀

  从本文上述介绍的设备事故案例可以看出,尿素高压设备发生的设备事故绝大多数与尿素—甲铵液腐蚀有关。腐蚀可造成高压设备内衬减薄或局部穿孔泄漏;腐蚀可造成设备焊缝泄漏。腐蚀不但损坏了设备,还造成装置停车,影响了装置安全运行。腐蚀也大大降低了设备的寿命。如某化肥厂中型尿素装置,尿素合成塔仅使用7—8年就因腐蚀而整体报废更换。

  由于尿素装置发生的设备腐蚀,特别是高压设备发生的腐蚀,对设备的安全运行危害极大。因此,必须对设备的防腐蚀工作有十分严格的规定。为此,各厂都制订了“尿素装置设备防腐蚀管理规定”。在生产运行中,应严格执行防腐规定,避免发生设备腐蚀事故。尿素设备腐蚀产生的原因及预防,见表7—34。

 

  2.冷换设备腐蚀

  循环冷却水对碳钢水冷器及管道会产生腐蚀,腐蚀往往可造成水冷器泄漏。由于循环冷却水中存在氯离子,氯离子对不锈钢水冷器产生应力腐蚀。尿素装置冷换设备中,常见的腐蚀是二氧化碳压缩机的段间冷却器发生的应力腐蚀,腐蚀造成管子裂纹。腐蚀事故往往造成停机堵管或停机更换段间冷却器。其中,以三段冷却器腐蚀尤为严重。装置投产初期,多数厂曾频繁发生过,造成装置多次事故停车。损坏情况见表7—35。

 

  产生应力腐蚀的原因和预防见表7—36。

 

  此外,双氧水属强氧化剂,其储存、配制、输送系统的设备(管线)应采用耐腐蚀材料,防止发生设备腐蚀。

  (六)装置安全联锁及其作用

  装置运行中,会发生设备运行不正常或工艺参数偏离指标等不正常情况,如操作不当往往会导致发生故障或事故。为确保装置和设备的安全,装置中设立了自动报警、自动联锁系统。

  尿素装置联锁系统,主要设有二氧化碳压缩—透乎机组停车联锁和高压氨(甲铵)泵停车联锁。

 

  装置联锁的作用是保护运转设备的安全,防止设备损坏。但联锁的误动作往往又会造成事故。如1977年至1979年三年间,6套大型尿素装置(荷兰大陆公司设计)曾发生6次高压氨泵误停车事故。事故原因是高压氨泵润滑油压力低联锁开关因密封不好,发生氨腐蚀,使触点短路所致。

  为提高联锁系统的安全可靠性,减少误动作。现在,大都采用安全紧急停车系统(ES0)或故障安全控制系统(FSC),并对现场的接点、电缆采取防腐、防火措施。

网友评论 more
创想安科网站简介会员服务广告服务业务合作提交需求会员中心在线投稿版权声明友情链接联系我们
Baidu
map