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甲醇装置危险因素分析及其防范措施

  
评论: 更新日期:2011年04月28日

  2.停工中危险因素分析及防范措施

  装置停工时,设备(管线)进行降压、降温、置换、吹扫;运行设备停运;催化剂进行降温、钝化(氧化)等操作。操作参数变化大,操作步骤繁杂。正常停工,一般按停工方案进行。遇紧急或事故停车,由于情况复杂,应按事故处理预案进行。停工中,特别是紧急(事故)停工时,处理不当,易发生事故。现将停工操作中存在的主要危险及防范措施分析如下:

  (1)降量、断料操作

  停工中,设备(管线)按停工步骤都要减负荷,并切断工艺介质的进料。各种工艺物料的减量及切断都有严格的先后程序,切断后还要防止发生泄漏。如操作不当,有可能造成事故。此项操作中存在的危险有:

  ①空气与可燃气在设备内混合(如:空气进入甲醇精馏塔、甲醇储槽;可燃气进入停工排空的设备、管道),可发生爆炸;

  ②某种物料进入催化剂床层(如:停蒸汽后天然气进入转化炉、停车后空气进入催化剂床层等),可造成催化剂结碳或烧毁。

  ③高压气体进入低压设备(如:合成高压气进入低压粗甲醇闪蒸槽),可造成设备爆炸、着火。

  1978年某化肥厂因仪表故障造成全厂紧急停车,蒸汽锅炉熄火。天然气未及时切断,继续进入一段炉(低水碳比联锁未投用),造成一段转化催化剂结碳损坏。1990年某厂,甲醇罐管线改造施工中,由于甲醇泄漏到改造管线中,动火作业时,引起管内甲醇气体闪燃,造成2000m3的甲醇罐燃烧爆炸,该罐全部损坏报废。

  防范措施:一是按操作规程进行停工操作;二是认真监测操作参数的变化;三是及时关闭手动截止阀或加盲板,以防泄漏。

  (2)设备(管线)降压、降温

  与开工操作一样,设备的降压、降温也应严格控制速率。降温速度过快,会产生热应力而损坏设备。降压速度过快,可因压差大或气体(液体)倒流,而造成事故。1979年某化肥厂甲醇装置,在停工操作中,甲醇合成塔后放空阀全开,因降压速度太快,使塔压差达到40kg/cm2。造成合成塔分气盆、触煤筐变形损坏,被迫停车进行检修,事故直接经济损失9.7万元。

  防范措施:一是停工中,保持正常降温、降压速率;二是操作中注意前后各工序温度、压力、液位的变化;三是检查阀门开关状况,防止内漏。

  (3)催化剂降温、氧化(钝化)和保护

  由于生产中催化剂处于“活化态”,停工操作中一般视停工时间的长短及检修需要,对催化剂进行保温保压;降温降压;氮气保护或进行氧化(钝化)操作。停工中,还原态的催化剂遇到空气(氧气)会发生剧烈的氧化反应,控制不当可损坏催化剂。催化剂与水接触还会造成强度下降或粉碎,停工期间应特别注意保护催化剂。1979年某化肥厂由于废热锅炉泄漏,装置停车。停车中由于给一段转化炉循环降温的氮气中夹带水蒸气,造成一段转化催化剂部分水合、粉碎。

  因此,停工中应严格按操作规程对催化剂进行降温,保护。与催化剂床层相连接管道、阀门应关闭或加盲板,防止物料窜人催化剂床层。停工期间,催化剂一般都应充人氮气保持正压,并检测催化剂床层温度变化情况。防止空气人内,造成催化剂氧化、烧毁。甲醇合成塔停车期间,塔内气体中一氧化碳、二氧化碳、氢气含量要尽量降低。如长期停车,应用氮气将一氧化碳、二氧化碳、氢气置换干净,以保护催化剂的活性。

  (4)压缩机停车

  压缩机组停机操作与开车操作一样步骤繁多。停机操作中,如油压过低,易发生烧轴瓦事故;如压差大,易造成止推瓦损坏;如震动大、易造成气封、密封、轴瓦等损坏;如发生带液人缸,易造成转子叶片损坏。因此,停机操作必须按停机操作票逐项进行,注意压力、温度、转速的变化。

  如遇压缩机跳车或紧急停机操作时,还应注意检查备用(事故)油泵是否启动,油压变化情况,并检查机组电动盘车是否开启。

  (5)甲醇塔、罐停工

  精馏系统中,塔、泵、罐存有大量的甲醇液。停工过程中,视停工时间长短及检修需要,要进行排液或设备(管线)排空操作。排液操作中,如操作失误或违章作业,发生管线窜液或甲醇液外漏,有可能造成人员中毒或发生着火、爆炸。排液操作中,如塔、罐内形成负压,会造成设备抽瘪而损坏。停工中,如空气进入存有甲醇的塔、罐中,设备内可形成爆炸性气体,遇火花、明火、静电等即可发生爆炸、着火。如1977年某公司化肥厂,1000m3的精甲醇罐因抽空形成负压而发生破损。大修前为了将存在罐内剩余的35t甲醇抽出,在罐内放入一个带潜水泵的不锈钢筒,采用人工进入罐内将甲醇舀人筒内,再由潜水泵排出罐外。操作过程中,潜水泵发生故障,再次送电时,储罐发生爆炸、着火,并造成罐内作业人员伤亡。

  防范措施:一是停工排液前,要检查阀门(盲板)开关状况,防止发生窜液、跑液;二是排(倒)液操作要严密监视液位、压力的变化,防止产生负压、设备抽瘪或吸人空气;三是操作中应避免存有甲醇的设备(管线)内进入空气,如压力过低应充人氮气保护;四是发生甲醇泄漏到环境中或空气进入存有甲醇的设备内,应禁止动火等产生火花的作业,并及时采取安全处理措施,防止发生中毒、火灾、爆炸故事;五是安全阀、呼吸阀等压力释放设施应保持灵活好用;六是作业人员应佩戴个人防护器材,防止发生人员中毒伤害事故。

  (二)正常生产中危险因素分析及防范措施

  正常生产时,设备运行正常,工艺参数稳定,即使发生小幅波动,经操作人员及时调节,都能保持正常。但当设备运行发生故障,工艺参数大幅波动,操作不当或发生违章作业时,装置有可能发生故障或事故。现将正常生产中存在的主要故障、危险因素及防范(处置)措施分单元介绍如下:

  1.脱硫

  硫是多种催化剂的毒物。因此,脱硫单元出口原料气中总硫含量高,危害性是比较大的,所造成的损失也大。生产中要特别重视,并采取防范措施。甲醇装置如使用其他工艺装置中的尾气做原料,还应防止原料气中氧含量超高。如果氧含量高,会造成脱硫加氢催化剂超温,甚至烧毁催化剂或发生爆炸。如2000年某厂甲醇车间,发生一起随意摘除联锁造成的重大未遂事故。该厂甲醇装置采用乙炔装置尾气作原料。未遂事故发生时,尾气中氧含量高达4.29%(联锁值0.45%,已摘除),尾气进入脱硫、加氢转化系统造成催化剂床层温度急剧升高。由于后期处理及时,未造成重大事故。造成出口原料气中含硫高的原因及防范措施,见表7—42。

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