沈志東
新疆華澳能源化工股份有限公司,新疆 克拉瑪依 834000
淺談石油煉化企業(yè)生產裝置防火防爆措施
沈志東
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結合石油煉化企業(yè)生產裝置生產特性,生產過程中火災爆炸危險性可以從生產加工的物料的火災爆炸危險性和生產裝置工藝過程中的火災爆炸危險性兩個方面進行分析。具體地說,就是生產過程中使用的原料、中間產品、輔助原料(如催化劑)及成品的物理化學性質、火災爆炸危險程度,生產過程中使用的設備、工藝條件(如溫度、壓力),安全操作的可靠程度等,綜合生產實際情況進行分析,采取相應的防火防爆措施,保證生產裝置安全平穩(wěn)長周期運行。
溫度;化學反應;防火防爆
溫度是石油煉化生產中主要的控制參數(shù)之一。不同的化學反應都有其自己最適宜的反應溫度,正確控制反應溫度不但對保證產品質量、降低能耗有重要意義,而且也是防火防爆所必需的。溫度過高可能會引起劇烈反應而壓力突增,造成沖料或爆炸,也可能會引起反應物的分解著火。溫度過低,有可能會造成反應速度減慢或停滯,而一旦反應溫度恢復正常時,則往往會因為未反應的物料過多而發(fā)生劇烈反應而引起爆炸;溫度過低還會使某些物料凍結,造成管路堵塞或破裂,致使易燃物料泄漏而發(fā)生火災爆炸。
為嚴格控制生產裝置反應溫度,應在以下幾個方面采取措施:
1.1 除去反應熱或適當采取加熱措施。化學反應一般都伴隨著熱效應,放出或吸收一定熱量。例如基本有機合成中的各種氧化反應、氯化反應、水合和聚合反應等均是放熱反應;而各種裂解反應、脫氫反應、脫水反應等則是吸熱反應。為使反應在一定溫度下進行,必須向反應系統(tǒng)中加入或移去一定熱量,以防因過熱而發(fā)生危險。
1.2 防止換熱在反應中突然中斷?;瘜W反應中熱量平衡是保證反應正常進行所必須的條件。放熱反應中的熱量采出往往是保證不發(fā)生超溫超壓事故的基礎。若在生產工藝控制中不能保證換熱系統(tǒng)正常工作,就必須有在中斷換熱的同時中斷化學反應的手段。
1.3 正確選擇傳熱介質。石油煉化生產中常用的熱載體有水蒸氣、水、礦物油、熔鹽、煙道氣等。正確選擇熱載體,對加熱過程的安全有十分重要的意義。應當盡量避免使用與反應物料性質相抵觸的物質作為熱載體。
1.4 加強保溫措施。合理的保溫對工藝參數(shù)的控制減少波動,穩(wěn)定生產都有好處,同時也可防止高溫設備與管道對周圍易燃易爆物質產生著火爆炸的威脅,在進行保溫時最好選用防漏防滲的金屬鐵皮做外殼,減少外界易燃物質泄漏滲入保溫層中積存,發(fā)生危險。
對于放熱反應的裝置,投料速度不能超過設備的傳熱能力,否則,物料溫度將會急劇升高,引起物料的分解、突沸而產生事故。加料溫度如果過低,往往造成物料積累、過量,溫度一旦適宜反應便會加劇進行,加之熱量不能及時導出,溫度及壓力都會超過正常指標,造成事故。
許多聚合物的生產,特別是可燃物質參加反應的生產,常用氧化劑(過氧化劑)做催化劑,若控制不當將產生劇烈反應產生爆炸。高壓聚乙烯反應器的分解爆炸就是因控制配比失調而發(fā)生爆炸的居多。能形成爆炸性混合物的生產,其配比應嚴格控制在爆炸極限范圍以外,如果工藝條件允許,可以添加惰性氣體進行稀釋保護。
在石油煉化生產中,許多化學反應由于反應物料中危險雜質的增加會導致副反應、過反應的發(fā)生而造成燃燒或爆炸。因此,生產原料、中間產品及成品都應有嚴格的質量檢驗,保證其純度。
石油煉化生產中的跑冒滴漏往往導致易燃易爆物質在生產場所的擴散,是發(fā)生火災爆炸事故的重要原因之一。因此在工藝指標控制、設備結構形式等方面應采取相應的安全措施,操作人員要精心操作,堅持巡回檢查工作,穩(wěn)定工藝參數(shù)指標,加強設備維護,提高設備完好率。
在石油煉化生產中,當發(fā)生突然停電、停水、停氣等緊急情況時,生產裝置就要停車處理,此時若處理不當,就可能發(fā)生著火爆炸事故。
在緊急情況下,整個生產工藝控制,原料、氣源、蒸汽、冷卻水等都有一個平衡的問題,這種平衡必須保證生產裝置的安全。一旦發(fā)生緊急情況,就應有嚴密的組織,果斷的指揮、調度,操作人員正確的判斷,熟練的處理,來達到保證生產裝置和員工安全的目的。
4.1 停電 為防止因突然停電而發(fā)生事故,關鍵設備一般都應具備雙電源連鎖自控裝置。如因電路發(fā)生故障裝置全部無電時,要及時匯報和聯(lián)系,查明停電原因,并要特別注意重點設備的溫度、壓力變化,保持必要的物料暢通,某些設備的手動攪拌、緊急排空等安全裝置都要有專人看管。發(fā)現(xiàn)因停電而造成冷卻系統(tǒng)停車時,要及時將反應設備中的物料進行妥善處理,避免超溫超壓事故。
4.2 停水 局部停水可視情況減量或維持生產,如大面積停水則應立即停止生產進料,注意溫度壓力變化,如超過正常值時,應視情況采取放空降壓措施。
4.3 停氣 停氣后加熱設備溫度下降,氣動設備停運,一些在常溫下呈固態(tài)而在操作溫度下為液態(tài)的物料,應防止凝結堵塞管道。另外,應及時關閉物料連通的閥門,防止物料倒流至蒸汽系統(tǒng)。
4.4 停風 當停風時,所有以氣為動力的儀表、閥門都不能動作,此時必須立即改為手動操作。有些充氣防爆電器和儀表也處于不安全狀態(tài),必須加強廠房內通風換氣,以防可燃氣體進入電器和儀表內。5.結語
總之,在石油煉化企業(yè)裝置在生產運行過程中,在防火防爆安全前提下應遵循以下要求:
5.1 從保障整個生產系統(tǒng)的安全出發(fā),全面分析原料、成品、加工過程、設備裝置等的各種危險因素,以確定安全的工藝路線,選用可靠的設備裝置,并設置有效的安全裝置及設施。
5.2 能有效地控制和防止火災爆炸的發(fā)生。在防火設計方面應分析研究生產中存在的可燃物、助燃物和 點火源的情況和可能形成的火災危險,采用相應的防火、滅火措施;在防爆設計方面,應分析研究可能形成 爆炸性混合物的條件、起爆因素及爆炸傳播的條件,并采取相應的措施,以控制和消除形成爆炸的條件以及阻止爆炸波沖擊。
5.3 有效控制化學反應中的超溫、超壓和爆聚等不正常情況,應預先分析反應過程中各種動態(tài)、特性,并采取相應的控制設施。
10.3969/j.issn.1001-8972.2012.03.046