馬尚杰(神華包頭煤化工有限責任公司，內蒙古 包頭 014010)

煤制烯烴項目液化烴充裝危險性分析及整改措施

馬尚杰(神華包頭煤化工有限責任公司，內蒙古 包頭 014010)

煤制烯烴項目屬于新型產(chǎn)業(yè)，其生產(chǎn)出的副產(chǎn)品液化烴由于屬易燃易爆物品,傳統(tǒng)槽車充裝過程中存在物料泄露、超裝等問題，存在較大的安全風險，文中結合某煤化工公司生產(chǎn)實際情況，分析煤制烯烴項目液化烴充裝過程、超裝、槽車缺陷、違章操作中存在的風險性，明確危害因素和產(chǎn)生的原因，根據(jù)分析的結果，制定出可行有效的解決措施，有效的解決了傳統(tǒng)液化烴充裝過程中存在的安全隱患，在實際生產(chǎn)中取得了良好的使用效果。

液化烴;充裝作業(yè)；危險性分析；整改措施

某煤化工公司液化烴裝車棧臺主要負責混合碳四、戊烯等液化烴槽車的充裝作業(yè)，這屬于一項風險性較高的工作，因為液化烴一旦遇到空氣，就會形成一種具有爆炸特性的混合物，此混合物在有明火和高熱的環(huán)境下就會發(fā)生爆炸。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴散，遇火源引著回燃。若遇高熱，容器內壓增大，有開裂和爆炸的危險。因此，為了避免發(fā)生爆炸情況，需要認真分析化烴充裝過程中存在的危險因素，明確其規(guī)律和特點，針對這些不安全因素，提前做好預防工作。

1 現(xiàn)狀調查

以某煤化工公司180萬噸煤制烯烴項目為例，各類液化烴槽車每天的充裝量約300-500噸，充裝槽車近20輛/天。充裝過程中由于車輛的不確定性、物料性質特殊，產(chǎn)生的風險較大。

1.1 現(xiàn)有工藝流程

氣相管線和液相管線共同組成了裝車鶴位，前者的作用主要是向火炬放空或者對氣體進行回收，后者裝有CFM(質量流量計)和DCV(數(shù)字控制閥)，其作用主要是向槽車充裝混合碳四、戊烯，液相管線來自罐區(qū)的液化烴經(jīng)泵輸送到充裝鶴位通過鶴管進行充裝，在充裝開始前，空車內部的壓力比較低，遠遠低于線管內部的壓力，這樣一來，液化烴在流至空槽車內時會迅速發(fā)生氣化反應，伴隨著充裝數(shù)量的不斷增多，槽車內部的壓力會不斷升高，一旦槽車內部的壓力達到一定值時，充裝速度將會大幅減慢，將槽車氣相與球罐氣相連通閥門打開，使兩者壓力平衡，提升充裝效率和安全系數(shù)。

數(shù)控閥聯(lián)鎖邏輯控制回路

1.2 液化烴充裝危險性分析

面對眾多的充裝車輛，曝露出很多問題，如有的駕駛員不按規(guī)定路線行駛，車速過快；駕駛員或押運員著裝不規(guī)范；槽車的相關證件造假、槽車罐內氧氣含量超標、管線閥門泄漏，槽車本身存在缺陷，鶴管快速接頭“O” 型圈破損、流量計不準造成超裝等不安全因素在充裝過程中時有發(fā)生。

1.3 超裝危險性分析

在液化烴充裝的過程中，一定要注意避免出現(xiàn)超裝的情況，否則將容易出現(xiàn)風險事故。因此，在對液化烴進行充裝時，一定要符合規(guī)定量的標準。在達到動態(tài)平衡液化氣超量充裝狀態(tài)后，槽車內壓力會隨著溫度上升而快速增加。滿液時容器內介質壓力與溫度關系可由公式估算。

式中：ΔP為壓力升高值，MPa；Δt為溫度升高值，℃；β為液

化烴液態(tài)體積膨脹系數(shù)；α為液化烴液態(tài)壓縮系數(shù)。

以上公式當中，β值和α值差距非常大，β值遠大于α值，因此溫度升高，內部壓力也會隨之升高，通過計算得知，溫度升高l℃，壓力將增加l～2 MPa，當溫度上升l0℃時，就可使槽車屈服而發(fā)生爆炸。但是如果充裝時是按照規(guī)定量進行充裝的，即使溫度上升l0℃，其飽和蒸氣壓就不會增加過多，增加值為0.15 MPa。

a)液化烴超裝的危害是：

①超量或滿液充裝情況出現(xiàn)時，如果溫度上升比較多，就會導致內部的壓力值大幅度增加，當壓力超出容器的承受能力就會發(fā)生爆炸。另外，壓力急劇上升之后，容器材料會發(fā)生屈服變形的情況，從而引發(fā)危險。

②化學性爆炸。超裝是導致容器破裂的主要原因，容器一旦破裂之后，液化烴就會迅速蒸發(fā)并膨脹，同時與外界的空氣相結合而產(chǎn)生具有爆炸性的混合物質，一旦遇到容器碎片由于撞擊而產(chǎn)生的火花，就會發(fā)生爆炸。

b)充裝超量的原因有：

充裝超量的原因包括很多方面，主要有體積流量計算出現(xiàn)誤差，從而導致充裝量超出規(guī)定量；充裝之前對充裝量設定不夠準確；用戶不按要求標準對槽車進行修改；相關設備出現(xiàn)故障或者閥門關閉不及時。

1.4 槽車缺陷危險性分析

槽車缺陷危險性主要包括三個方面，具體闡述如下：

①各種證件不全，違反有關法規(guī)。②安全附件缺失或損壞。③槽車罐內氧氣含量超標。由于部分不法?；窢I運者向槽車內充壓縮空氣及槽車卸車流程不規(guī)范，導致槽車罐內氧氣含量超標。

1.5 違章操作危險性分析

違章操作危險性極大，主要包括以下幾個方面：①開關閥門動作粗糙，甚至用鐵器敲打；②槽車在陽光下曝曬；③勞保著裝不合格；④違章用火。

1.6 液化烴泄漏的主要形式

①管線腐蝕穿孔泄漏。由于保冷需要，大部分液化烴管線有保溫層。保溫材料具有較強的吸水性和透氣度，在外部鐵皮破損或施工不規(guī)范的情況下，極易吸收空氣中的水分和雨水，且吸水后不易揮發(fā)，容易在管線防腐漆破損處、焊接接頭處產(chǎn)生腐蝕，造成管線局部的腐蝕穿孔。

②管線超壓破裂泄漏。管線如果不落實相關的泄壓措施，管線兩端閥門全部關閉時，夏季環(huán)境溫度升高，使管線內物料迅速氣化，管線內壓力劇增，易導致管線上承壓能力弱的部位泄漏。另外，若裝車結束后操作失誤，沒有提前打開回流閥，管線也會發(fā)生超壓，導致管線破裂發(fā)生泄漏。

③“O”型圈老化破損。由于快速接頭頻繁與槽車對接，容易破損或本身質量差以及老化等原因，易產(chǎn)生裂紋，造成鶴管與槽車連接處密封不嚴，產(chǎn)生泄漏。

2 整改措施

2.1 充裝前的安全管控

在槽車充裝前，除加強對槽車證件及從業(yè)人員的相關資質進行檢查外，增加對槽車外觀、緊急切斷閥、壓力表、液位計、靜電接地線等安全附件進行檢查并做好相關記錄。由于在前期運行過程中，存在槽車車內介質不明的情況，故建立槽車空車罐內氧氣含量檢測常態(tài)化機制，車內氧氣含量低于0.5%，方可予以充裝，徹底消除因槽車罐內氧氣含量超標引起的安全風險。

2.2 充裝過程安全控制要求

由于原來采用體積流量計，導致定量裝車系統(tǒng)受環(huán)境溫度的影響較大，因此充裝重量與預裝量存在很大出入。根據(jù)國家質檢總局關于“開展承壓汽車罐車充裝站專項整治活動通知”中的相關要求，為了從根本上解決充裝質量問題，結合該公司實際情況，將原有的體積流量計更換為計量效果較精準的質量流量計，超壓自動控制以及槽車IC卡管理子系統(tǒng)，實現(xiàn)了以現(xiàn)場安全條件為指標的充裝過程計算機化的管理方式。通過槽車IC卡管理系統(tǒng)實現(xiàn)了對充裝車輛的管理和監(jiān)控，讀卡器用于對充裝車輛的車體特征和車檢信息進行監(jiān)管，未通過年檢或未年檢的不合格車輛，不允許進廠裝車。

2.3 模索槽車充裝液位最佳高度范圍

收集各槽車的充裝高度與充裝量的對應值，選擇出該槽車的最佳充裝高度范圍，做為今后該車充裝的參照。二者相結合，并根據(jù)國家相關規(guī)定的要求，在運輸車輛上添加IC卡管理子系統(tǒng)，以便對充裝過程進行智能化計算，保證其安全性。

添加槽車IC卡進廠后，槽車使用證信息以及其它的各項信息都會由讀卡器讀取，并將讀取的結果存入控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫，如果信息不符合要求則不允許車輛進廠。

2.4 建立槽車充裝誠信檔案

為了進一步加強裝車司機及押運員的管理，從根本上杜絕槽車違規(guī)，特建立槽車充裝誠信檔案及向司機告知書，內容包括槽車使用證編號，槽車違規(guī)次數(shù)，違章現(xiàn)象，視情節(jié)輕重，對其進行警告，拒絕為其充裝等相應的處理，從而實現(xiàn)安全充裝。

3 結語

通過對煤制烯烴項目液化烴充裝危險性分析，多角度，全方位的剖析了在充裝作業(yè)過程中產(chǎn)生的安全隱患，并提出了相應的整改措施。另外，還需要利用槽車IC卡系統(tǒng)對充裝車輛進行嚴密的監(jiān)察，保證運輸?shù)陌踩浴?/p>

[1]龐偉國.承壓汽運罐車安全充裝控制系統(tǒng)設計與應用[J].遼寧化工，2009.10(38-10)：755-758.

[2]肖軍.采用目標管理 提高充裝質量[J].城市燃氣，1998(04).

[3]劉中興,司書軍.液化烴充裝作業(yè)危險性分析及對策[J].安全.健康和環(huán)境,2009(9-8)：21-23.