謝加令

(江蘇盛虹石化產(chǎn)業(yè)集團有限公司,江蘇 連云港 222065)

在化學工業(yè)中,有毒有害物質(zhì)的泄漏是引起火災(zāi)、爆炸及中毒的重要因素。落實化工企業(yè)的安全生產(chǎn),強化泄漏治理,企業(yè)可采取有針對性的措施,準確防控泄漏風險,實現(xiàn)關(guān)口前移,從源頭上預(yù)防和減少事故,提高企業(yè)本質(zhì)安全水平。

1 化工企業(yè)泄漏表現(xiàn)形式和主要管控措施

1.1 泄漏表現(xiàn)形式

化工生產(chǎn)過程中的泄漏主要包括易揮發(fā)物料的逸散性泄漏和各種物料的源設(shè)備泄漏兩種形式。逸散性泄漏主要是易揮發(fā)性物料從裝置的閥門、法蘭、機泵、壓縮機、壓力管道焊接處等密閉系統(tǒng)密封處發(fā)生的非預(yù)期或隱蔽泄漏,通常是肉眼不易覺察的;源設(shè)備泄漏:源設(shè)備泄漏是物料非計劃、不受控制地以潑濺、滲漏、溢出等形式從包括儲罐、容器、管線、槽車及其他用于轉(zhuǎn)移物料的設(shè)備進入周圍空間,產(chǎn)生無組織形式排放,其中設(shè)備失效泄漏是源設(shè)備泄漏的主要表現(xiàn)形式[2]。

據(jù)統(tǒng)計化工企業(yè)常見泄漏點占比如圖1。

圖1 化工企業(yè)常見泄漏點占比

其中,閥門、機泵、法蘭發(fā)生泄漏約占泄漏點總量的77%,是防泄漏管控的重點。

1.2 主要管控措施

南京化工大學曾對國內(nèi)51起重大及典型泄漏事故進行了統(tǒng)計研究,總結(jié)出泄漏事故主要原因占比如圖2。

可見,發(fā)生泄漏事故的主要原因有:設(shè)備、材料原因(設(shè)備、材料選型錯誤、失效、誤動作等);人為原因(違章操作、應(yīng)急處置不當);工藝技術(shù)原因(超溫超壓、工藝流程錯誤等)。

《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強化工企業(yè)泄漏管理的指導(dǎo)意見》中,安監(jiān)總管三(2014)文件中,明確指出:“泄漏檢測和維護”與“源設(shè)備泄漏”是我國當前面臨的重大挑戰(zhàn)。要通過預(yù)防性、周期性的泄漏檢測來發(fā)現(xiàn)早期泄漏,并對其進行快速的處置,防止泄漏演變成事故。與此同時,還需要對泄漏的檢測維修工作采取PDCA循環(huán)的管理模式,對所有的泄漏事件都要按照事故調(diào)查的要求進行嚴格的管理。

圖2 泄漏事故主要原因占比

2 典型事故案例剖析

泄漏是危險化學品企業(yè)發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒窒息事故的主要原因,據(jù)統(tǒng)計,由泄漏引起的事故占危險化學品事故總量的60%以上,事故原因集中表現(xiàn)為企業(yè)在工藝管控、設(shè)備儀表管理、檢維修作業(yè)管理等工作不嚴不實,或者現(xiàn)場應(yīng)急處置失當,延誤戰(zhàn)機,造成嚴重泄漏,引發(fā)事故。

2.1 上海某化工股份有限公司“6.18”1#乙二醇裝置爆炸事故

2022年6月18日4時24分,化工部1#乙二醇裝置發(fā)生爆炸事故,造成1人死亡、1人受傷,直接經(jīng)濟損失約971.48萬元。

事故原因:1)在不到3 m長的受壓管道上進行了4處打夾具帶壓堵漏;2)管道2,3,4焊口部位在運行過程中因腐蝕介質(zhì)(氯離子)作用在內(nèi)壁焊趾高應(yīng)力部位萌生裂紋,裂紋不斷沿環(huán)向及壁厚方向腐蝕疲勞擴展;3)因腐蝕疲勞,管道第三夾具處發(fā)生斷裂,導(dǎo)致塔釜內(nèi)溶液漏空后,環(huán)氧乙烷落到塔釜底部,沿管道斷口處段時間快速泄漏至大氣中,遇點火源起火爆炸。

2.2 山東某石化“6.15”爆炸著火事故

2017年6月5日,山東某石化企業(yè)的一臺液化石油氣罐裝貨車,在卸車時因液化石油氣泄漏而引發(fā)火災(zāi),導(dǎo)致10人死亡9人受傷。發(fā)生事故的企業(yè)法人和總經(jīng)理等6名人員因被指控犯有嚴重責任事故罪,被依法追究刑事責任。

事故原因:1)由長途奔波、連續(xù)作業(yè)的外來駕駛員自行進行裝卸操作,且企業(yè)未安排人員監(jiān)護;2)裝卸鶴位快接口兩個定位鎖止扳把未閉合,致使快裝接口與槽車液相卸料接口未能可靠連接,快接接口與槽車液相卸料接口脫開,造成液化氣大量泄漏;3)生產(chǎn)值班室內(nèi)使用非防爆電器,點燃泄漏的液化氣發(fā)生爆炸著火。

3 管理要求及提升建議

3.1 把控項目建設(shè)質(zhì)量,確保關(guān)口前移、源頭管控

一是樹立“安全源于設(shè)計”理念,提升本質(zhì)安全。項目設(shè)計階段選用先進的工藝控制技術(shù),降低操作壓力、溫度;減少設(shè)備密封、管線連接等易泄漏點;升級設(shè)備、管線材質(zhì),優(yōu)化防腐蝕、防沖刷措施;有毒、可燃氣體的安全泄放采取密閉措施;存在較大及以上風險的泄漏源宜采用無泄漏連接方式或低泄漏密封技術(shù),如高壓自緊式法蘭、焊接連接、屏蔽泵、低泄漏墊片、低泄漏閥門等[3]。

二是控制設(shè)備選型,提高設(shè)備標準。設(shè)備設(shè)計選型應(yīng)考慮必要的操作裕度和彈性,以適應(yīng)加工負荷變化需求;根據(jù)物料特性和操作環(huán)境,選用符合要求的優(yōu)質(zhì)墊片,控制法蘭密封的泄漏;根據(jù)通過的介質(zhì)、溫度、壓力,選用型號、材質(zhì)、溫度、壓力等級相適應(yīng)的機泵、閥門,確保滿足工藝的需要;關(guān)鍵設(shè)備要駐廠監(jiān)造,到廠嚴格驗收。

三是嚴格審查供應(yīng)商、承包商資質(zhì)、能力和質(zhì)量保證體系,通過建立供應(yīng)商、承包商管理制度與考評體系,對優(yōu)質(zhì)供應(yīng)商、承包商提高業(yè)務(wù)分攤比例,對有問題供應(yīng)商、承包商建立“淘汰”黑名單,并在集團內(nèi)部共享名單,切實從源頭加強管理,建立安全、穩(wěn)定的供應(yīng)商、承包商隊伍。

四是嚴把工程施工質(zhì)量關(guān)。嚴格把關(guān)焊接質(zhì)量,防范漏焊、缺焊、焊材使用錯誤等,落實焊接、監(jiān)護人員簽字,保障焊口探傷檢測合格率;做好塔器、反應(yīng)器、換熱器、加熱爐、泵等設(shè)備質(zhì)量、安裝驗收,保證設(shè)備本體及安裝質(zhì)量無缺陷;保證法蘭、墊片的安裝質(zhì)量以及密封性能,注意法蘭、墊片密封面是否破壞、錯用螺栓或墊片、法蘭存在偏斜、緊固不到位引起的密封泄漏等,認真執(zhí)行檢測檢驗、試壓試密要求;做好施工管道的防腐,禁止使用不達標的防腐材料、防腐厚度不足等問題。

3.2 落實泄漏風險管控措施,確保試生產(chǎn)安全平穩(wěn)

試生產(chǎn)過程中存在大量的“雙邊”作業(yè)與外來人員,給裝置試生產(chǎn)帶來不可預(yù)知的泄漏風險和壓力,“尾項消除、物料引入、工藝變更、程序執(zhí)行、應(yīng)急處置”等稍有操作不當,極易造成泄漏事故,要嚴格執(zhí)行開停車方案、試生產(chǎn)前PSSR審查,落實好泄漏風險管控措施。

一是燃料氣、氮氣等物料一旦投用,裝置性質(zhì)發(fā)生徹底改變,務(wù)必做好升級管控,設(shè)置警戒隔離區(qū)域,對相關(guān)人員做好安全技術(shù)交底和培訓,防止人員的誤操作或違章作業(yè)造成物料泄漏,發(fā)生人員傷害事故。

二是嚴格升溫曲線,注意防范加熱爐結(jié)焦造成爐管爆裂、催化反應(yīng)飛溫、液擊、工藝管線設(shè)備產(chǎn)生應(yīng)力拉扯、逐級熱(冷)緊不到位造成法蘭、封頭等關(guān)鍵部位密封失效,發(fā)生泄漏。

三是開停車過程中,管線、設(shè)備、儀表等伴隨溫度、壓力變化,易在薄弱環(huán)節(jié)發(fā)生泄漏,對于溫度高、壓力高、尺寸大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的關(guān)鍵設(shè)備要強化巡檢特護,并提前做好針對性的泄漏應(yīng)急處置預(yù)案。

四是加強能量隔離管理,避免因加裝盲板、管線移除、關(guān)閉閥門等能量隔離措施不到位,引發(fā)物料泄漏、高壓竄低壓等事故。

五是針對臨氫系統(tǒng),夜間要定時進行“閉燈檢查”,重點針對加熱爐出入口、氫氣壓縮機、高壓換熱器、反應(yīng)器出入口等部位法蘭的氫氣泄漏。

3.3 保障生產(chǎn)裝置穩(wěn)定運行,有效防范泄漏風險

一是嚴格工藝紀律,嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和工藝卡片,控制好溫度、壓力、流量等,防止因溫度、壓力大幅波動或者緊急停車而造成泄漏。

二是加強重點危險化學品管控,如丁二烯、苯乙烯、環(huán)氧乙烷等具有自聚、爆聚危險特性的?；?定期檢測分析系統(tǒng)氧含量、過氧化物、自聚物等,及時有效處置生產(chǎn)系統(tǒng)氧含量、溫度、壓力超標,過氧化物、自聚物含量增多,管道堵塞等異常情況,防止因自聚漲裂管道,發(fā)生泄漏。

三是加強防腐蝕管理,確定檢查部位、頻次,及時發(fā)現(xiàn)處理管道、設(shè)備壁厚減薄情況,定期評估防腐效果與核算設(shè)備壽命;嚴格執(zhí)行設(shè)備維護保養(yǎng)制度,認真做好潤滑、盤車、巡檢等工作,做到運轉(zhuǎn)設(shè)備振動不超標,密封點無漏氣、漏液,出現(xiàn)故障及泄漏風險時,及時按規(guī)程維修,消除缺陷。

四是強化人員操作技能與應(yīng)急處置能力,尤其是對新裝置新工藝新員工,要有針對性組織崗位操作人員處理“報警狀態(tài)、異常情況、緊急停車”等特殊工況下的技能考核,避免發(fā)生異常狀況下的誤操作。

五是嚴格變更管理,任何與化工過程相關(guān)的改造、停用、拆除或非同類替換的改變,包括企業(yè)在工藝管線改變、設(shè)備改造、儀表切除、備件更換等方面進行的改變均要落實變更管理,認真辨識變更是否存在泄漏、著火、爆炸等風險,防止變更后產(chǎn)生新的不穩(wěn)定因素,提高風險等級[4],造成事故的發(fā)生。

3.4 強化風險防控,提升泄漏處置與應(yīng)急能力

一是及時堵塞、修補漏點。依據(jù)泄漏的表現(xiàn)形式、位置等具體情況,選用合適的處置方法。如墊圈損壞,及時更換;密封性被破壞而出現(xiàn)的向外泄放或滲漏,可選擇“打卡子”、“注膠”等堵漏方法;介質(zhì)為蒸汽、酸、堿的設(shè)備出現(xiàn)局部腐蝕破裂時,要進行工藝風險分析、落實安全防范措施,及時補焊,防止裂口進一步擴大。

由以上研究可看出異丁醇萃取3種酶解產(chǎn)物的上清液均具有一定的苦味，這與仲丁醇萃取鱈魚肉酶解液上清液具有明顯苦味值的結(jié)果一致。據(jù)此分析，異丁醇萃取物中含有大量疏水性的苦味肽。

二是對于泄漏嚴重,而又無臨時堵漏措施的高風險、不能及時消除的泄漏,應(yīng)依據(jù)具體情況采取相應(yīng)的放空、泄壓、停泵或緊急停車等措施,注意防范關(guān)聯(lián)設(shè)備出現(xiàn)超溫超壓,正負壓變化、加熱設(shè)備溫度失控等情況。

三是修訂完善現(xiàn)場應(yīng)急預(yù)案,明確現(xiàn)場應(yīng)急處置原則和關(guān)鍵應(yīng)急動作,提高泄漏應(yīng)急預(yù)案的可操作性,并定期組織開展專項應(yīng)急演練,提高泄漏事故的應(yīng)急處置能力。

四是按照泄漏位置、介質(zhì)、危害程度開展風險評估,實行分級管控;合理配備堵漏工具等應(yīng)急設(shè)備物資,條件允許時,采取帶壓堵漏、迅速封堵等安全技術(shù)措施進行消漏,并制定特護運行的管控措施。

3.5 強化高風險作業(yè)管理,確保過程受控

一是對法蘭、管線打開、盲板抽堵等檢維修環(huán)節(jié)做好工藝風險識別、能量隔離,設(shè)置警戒區(qū)域和安全標志、人員交底、安全防護措施等;落實好動火、受限空間作業(yè)的“氣體檢測、設(shè)備隔離隔斷、勞動防護佩戴”等措施,嚴格防范因物料泄漏引發(fā)中毒窒息、閃爆事故。

二是針對帶壓堵漏作業(yè),泄漏介質(zhì)處于高溫、帶壓和向外噴射的狀態(tài),又通常具有易燃易爆和有毒性,如果操作不當,將引起人身傷亡或設(shè)備損壞。各公司應(yīng)對帶壓堵漏作業(yè)進行系統(tǒng)性管理,做到帶壓堵漏實施時間、工藝情況、使用的夾具、巡檢管控要求、責任人等隨時可進行追溯,避免因過程管控的缺失,造成泄漏事故發(fā)生。

在同一根管道或同一設(shè)備上,二處(或二處以上)帶壓堵漏后應(yīng)進行原因分析,確認原設(shè)備材質(zhì)或焊接工藝是否適合現(xiàn)有工藝生產(chǎn)流程等需要,當無法滿足需求時,應(yīng)采取有效措施停車檢修或更換該管道、設(shè)備。

三是對高硫化氫、一氧化碳、臨氫系統(tǒng)的切水、采樣操作等要嚴格操作規(guī)程、落實人員監(jiān)護。切水要控制閥的開度,嚴禁邊收料邊切水,嚴禁對兩臺(及以上)油罐同時切水,嚴禁人員離崗;采樣操作要佩戴好勞動防護用具,采樣操作結(jié)束后要及時關(guān)閉密閉采樣箱的出入口閥門。

3.6 嚴格過程管控,防止危化品裝卸泄漏事故

一是加強駕駛、裝卸等特種作業(yè)人員安全培訓教育,必須清楚裝卸的?；防砘再|(zhì)、嚴格執(zhí)行裝卸作業(yè)程序,掌握泄漏時的應(yīng)急處置技能;嚴禁司機進行裝卸操作,杜絕違章作業(yè)。

二是做好裝卸設(shè)備設(shè)施的維護保養(yǎng),危化品運輸車輛要進行定期檢測,確保槽車罐體經(jīng)專業(yè)機構(gòu)檢驗合格及拉斷閥、壓力表、呼吸閥、安全閥、裝卸車接口等安全附件狀況完好;保證作業(yè)現(xiàn)場溢油報警、緊急切斷閥(管道)、可燃有毒氣體報警儀、靜電釋放消除報警等設(shè)備設(shè)施報警正常,如發(fā)生裝卸臂快接口連接脫開、車輛、鶴位法蘭密封失效等泄漏事故,能快速實現(xiàn)切斷聯(lián)鎖動作。

三是督促承運商提升?；费b卸技防升級,要利用“GPS定位、監(jiān)控錄像、平臺監(jiān)測”等技術(shù)手段對運輸過程進行全過程監(jiān)控,尤其涉及“液氨、液化氣、環(huán)氧乙烷、丁二烯、汽油、甲醇”等特別管控的?；?強化管控?；奋囕v運行軌跡以及超速行駛、疲勞駕駛等違章行為的在線監(jiān)控和預(yù)警,防止發(fā)生撞車、剮蹭、側(cè)翻等事故。

四是加強承運商日常檢查監(jiān)督,嚴格審核承運商及相關(guān)人員資質(zhì)、運輸車輛及其配載容器條件,以及相關(guān)人員技能等,定期檢查并通報考核,并作為今后招投標依據(jù)。建立“淘汰”黑名單,從源頭加強承運商管理。

五是夏季來臨,各屬地部門及承運商應(yīng)加強高溫、暴雨、大風等惡劣天氣下裝卸運輸管理,梳理因泄漏造成的著火、爆炸、中毒、土壤(水體)污染等突發(fā)事件應(yīng)急處置流程,保障迅速有效的救援和處理。

3.7 加強培訓,提高防泄漏崗位技能

一是要做好崗位技能安全培訓,將泄漏管理的培訓納入安全生產(chǎn)培訓計劃,保證裝置操作運行平穩(wěn),避免工藝操作失誤、控制方法不當、錯誤操作閥門等,減少人為操作所導(dǎo)致的泄漏事故。

二是要認真學習泄漏典型事故案例,吸取事故教訓,全面開展防泄漏專項培訓,特別是環(huán)氧乙烷、丁二烯易自聚、爆聚危險特性;冬季易凍凝部位保溫防護措施,設(shè)備腐蝕的檢測與控制,動靜密封點日常維護保養(yǎng)等。

三是要加強員工對操作規(guī)程、崗位危險點、危險源的全面掌握、事故應(yīng)急技能培訓,增加“雙盲”演練方式,提高基層、班組員工對突發(fā)事件的應(yīng)急響應(yīng)和實戰(zhàn)救援技能,切實提高泄漏應(yīng)急處置能力。

3.8 學習借鑒先進經(jīng)驗及技術(shù),提升防泄漏檢測、管控能力

一是開展泄漏檢測與修復(fù)(LDAR),通過系統(tǒng)的方法將存在的潛在泄漏源,如閥門、泵、法蘭、連接件以及其他工藝設(shè)備,進行檢測、維修,消除泄漏。

二是對于液化天然氣、液化石油氣、液化乙烯等液化碳氫化合物的泄漏來說,它們是沒有顏色的,尤其是在高遠點位置,更是很難對它們進行監(jiān)控。但紅外熱像儀可以通過氣體泄漏時,對外部所引起的環(huán)境溫度變化,來檢測氣體的泄漏,判斷泄漏的位置與范圍。

三是針對法蘭面損傷、螺栓預(yù)緊力不均、密封墊片爆裂、擠壓失效等密封問題,通過定力矩法蘭緊固技術(shù),對關(guān)鍵設(shè)備進出口法蘭螺栓回裝過程采用定力矩液壓扳手對角、分次加載緊固,不僅能保證裝置法蘭氣密性一次過關(guān),而且能提高各裝置靜密封點可靠性,很好地解決泄漏問題[5]。

四是針對運行的設(shè)備管道腐蝕,因其隱蔽性及管道設(shè)備的復(fù)雜位置,不能精準的全面排查其腐蝕減薄情況,脈沖渦流無損檢測技術(shù)可以在不損傷材料和工件的情況下,能很好的判斷管道設(shè)備的腐蝕減薄點位,識別泄漏風險。

3 結(jié)論

泄漏事故造成的災(zāi)難性事故時刻提醒企業(yè)泄漏風險不容忽視,企業(yè)應(yīng)進一步落實安全生產(chǎn)主體責任,結(jié)合自身生產(chǎn)實際建立和完善防泄漏管理制度,將防泄漏管理與安全生產(chǎn)管理體系相融合,積極開展泄漏預(yù)防與控制,確保防泄漏管理的有效執(zhí)行,提高防泄漏管理水平,預(yù)防安全生產(chǎn)事故發(fā)生。