淺談汽油加氫精制裝置生產(chǎn)過程的消防安全管理

王 剛

(中原油田消防支隊第八救援大隊，河南濮陽 457165)

1 汽油加氫裝置概況

中原油田分公司石油化工總廠(以下簡稱總廠)25萬t/a催化裂化汽油選擇性加氫脫硫裝置，于2010年2月26日動工修建，2010年9月24日一次投產(chǎn)成功。該裝置位于總廠東北部，占地面積為7 920 m2。分為加氫單元和制氫單元，其中加氫單元采用石科院的RSDS-Ⅱ技術(shù)，設計能力為25萬t/a。制氫單元采用天然氣水蒸氣轉(zhuǎn)化法制氫，設計能力為600 Nm3/h。加氫單元主要由原料切割系統(tǒng)、反應系統(tǒng)、分餾系統(tǒng)組成;制氫單元主要由天然氣壓縮、脫硫、轉(zhuǎn)化系統(tǒng)、PSA變壓吸附和廢熱回收系統(tǒng)組成。制氫單元主要原料為天然氣，所產(chǎn)純度為99.99% ～99.999%的氫氣作為加氫單元的氫源，加氫單元原料為FCC汽油，主要產(chǎn)品是加氫精制汽油(滿足國Ⅲ、國Ⅳ標準)。

汽油加氫精制裝置具有高溫、高壓，介質(zhì)易燃、易爆、操作風險大等工藝特點，也決定了該裝置安全運行管理的重要性。在正常生產(chǎn)過程中，必須要加強安全消防管理，才能確保裝置處于安全運行狀態(tài)，事故狀態(tài)時處于可控狀態(tài)。

2 安全隱患分析

2.1 火災與爆炸危險分析

加氫精制裝置生產(chǎn)過程中的原料、產(chǎn)品均是可燃、易燃的液體和氣體，主要包括汽油、氫氣、天然氣等，可燃介質(zhì)一旦泄漏至環(huán)境即有發(fā)生火災和爆炸的危險，且生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的硫化氫等對設備有強烈的腐蝕作用，如果設備及其附件的選材、操作條件和腐蝕程度等設計考慮不周，易發(fā)生設備腐蝕和物料泄漏，從而引發(fā)火災和爆炸事故。

另外，該裝置有眾多點火源或潛在的點火源。如高溫表面、電氣火花、靜電火花、沖擊或摩擦、絕熱壓縮、化學反應及自燃等，由于存在釋放源和點火源，當它們在同一地點同時出現(xiàn)時，就會產(chǎn)生爆炸或火災。防火防爆是本裝置勞動安全衛(wèi)生防護的主要內(nèi)容。本裝置為甲類火災危險性裝置，物料的特性及火災危險類別見表1。

表1 主要物料特性及火災危險類別

2.2 塵毒危害

本裝置有毒性危害的物質(zhì)有H2S、催化劑的硫化劑 DMDS(二甲基二硫醚)、含硫氣體脫硫劑MDEA(甲基二乙醇胺)、汽油等烴類物質(zhì)。

工作場所空氣中接觸的毒性物料危害分級限值詳見表2。

表2 毒性物料的危害分級及職業(yè)接觸限值

3 加氫裂化裝置的火災危險點分析

3.1 加氫反應器

加氫反應器內(nèi)介質(zhì)易燃易爆，而且操作條件是高溫高壓，由于加氫反應是放熱反應，若溫度控制不當，就會超溫，催化劑嚴重結(jié)焦，使反應器內(nèi)壓力升高，造成超壓，破壞設備，引起著火爆炸。

另外高壓氫與鋼材長期接觸后，還會使鋼材強度降低，發(fā)生“氫脆”現(xiàn)象，出現(xiàn)裂紋，導致物理性爆炸，發(fā)生火災。在加氫精制過程中，由于原料油中的硫、氮轉(zhuǎn)化成氨、硫化氫以及硫酸銨、碳酸氫銨，當產(chǎn)物溫度降低，后兩種銨鹽以及其它水合物就會結(jié)晶出來，從而堵塞冷卻器或管線，加速垢下腐蝕而引起穿孔。

3.2 高壓分離器

高壓分離器是氣液分離設備，又是反應系統(tǒng)的壓力控制點，若液面過高，會造成循環(huán)氫帶液而損壞循環(huán)氫壓縮機，若液面過低，易發(fā)生高壓串低壓而引發(fā)爆炸事故，還有各安全附件，如安全閥、液面計、壓力表、調(diào)節(jié)閥、控制儀表等任何一項失靈，都有可能導致爆炸事故的發(fā)生。

3.3 循環(huán)氫壓縮機

該設備是加氫裂化裝置的心臟，它既為反應過程提供氫氣，又為反應器床層溫度提供冷氫，轉(zhuǎn)速高達9 000 r/min左右，一旦故障停機供氫中斷，會造成反應器超溫超壓而引發(fā)事故。另外，高壓分離器液面過高，循環(huán)氫帶液，也會導致壓縮機失去平衡，產(chǎn)生振動，嚴重時會損壞設備，造成氫氣泄漏，發(fā)生爆炸。

3.4 加熱爐

加氫精制的加熱爐與其它裝置不同，是臨氫加熱爐，是爐前混氫，新氫要進加熱爐預熱，爐管內(nèi)充滿高溫高壓氫氣。如果爐管管壁溫度超高，會縮短爐管壽命，當超溫嚴重，爐管強度降到某一極限時，就會導致爐管爆裂，造成惡性爆炸事故。

4 火災特點分析

4.1 液氫火災特點

液氫一旦燃燒，肉眼不易發(fā)現(xiàn)，火焰溫度和輻射熱較大，液面下降速度非?？欤瞧偷?倍。液氫中易混入空氣，混入空氣的液氫燃料燃燒非常激烈，其火焰的大小能增大2倍以上。

4.2 硫化氫火災特點

硫化氫極度易燃，與空氣混合形成爆炸性混合物，遇明火、高熱能引起燃燒或爆炸。

4.3 燃燒速度快

由于加氫裝置介質(zhì)均為易燃、易爆原料，燃燒速度非?？欤３Ｒ员ㄐ问匠霈F(xiàn)，瞬間全部燃燒。另外，如汽油類介質(zhì)本身也有流動性，起火后很易失去控制，到處流淌，使火災迅速蔓延擴大。

4.4 現(xiàn)場情況復雜

加氫裝置與總廠其它裝置彼此連通，各種管道縱橫交錯，發(fā)生火災后，易引起次生災害。

4.5 易造成環(huán)境污染

在事故狀態(tài)下，有毒氣體的飄散，會造成局部地區(qū)的空氣環(huán)境污染;有毒化學危險品在失控狀態(tài)下的流淌，會造成地面環(huán)境污染。

5 消防安全管理主要措施

5.1 建立健全消防安全管理規(guī)章制度

消防安全工作是生產(chǎn)、經(jīng)營、管理工作的一項不可缺少的重要內(nèi)容，消防安全管理規(guī)章制度是裝置內(nèi)部全體人員在消防安全方面共同遵守的行為準則，制定出一整套切實可行的消防安全管理規(guī)章制度，使消防管理工作做到有章可循，避免盲目管理。

5.2 加強操作人員的消防安全培訓

裝置應經(jīng)常開展操作人員的消防安全培訓，使員工清楚工作崗位的火險程度和防火措施，能熟練使用各種消防器材設施。

5.3 加強消防器材和消防設施的日常管理

消防器材和消防設施管理是裝置日常管理的主要內(nèi)容之一，裝置應設專人負責管理，非火災情況下，任何部門和個人都不準使用、試用和玩耍消防器材、消防設施和安全標示。特殊情況確需使用時，需經(jīng)消防管理部門許可。專職人員對消防器材和消防設施的使用情況進行日常巡檢，按照消防器材和消防設施的性能要求，每日、每月或每年進行一次檢查，對達不到標準的消防器材和消防設施及時更換或維修。

5.4 定期對火災自動報警系統(tǒng)進行檢查

由于加氫裝置特殊的安全要求，裝置內(nèi)安裝了甲烷濃度檢測指標報警儀、氫氣濃度檢測指示報警儀、硫化氫指示報警儀、烷烴指示報警儀等，并為崗位職工配備了便攜式硫化氫及氫氣檢測儀。為確保這些儀表、儀器的完好使用，崗位人員每天巡檢時進行檢查，車間每周一安全活動日進行檢查，專業(yè)安全及消防人員每月定期到現(xiàn)場進行檢測。

5.5 定期開展消防演習

針對性的開展消防演習，針對加氫裝置生產(chǎn)特點，制定《防爐管破裂、漏油著火應急預案》、《危險化學品泄漏及人員中毒應急預案》、《機泵著火爆炸應急預案》、《壓力容器著火爆炸應急預案》等，并定期組織員工學習和演練，提高員工在意外發(fā)生時搶險避險的處理能力。

6 滅火注意事項

重點是要做好防爆炸、防火燒、防中毒、防腐蝕等安全防護工作。處于第一線的指戰(zhàn)員應佩戴防毒面具或空氣呼吸器、著隔熱服、防化服、避火服等防護裝具。

發(fā)生氫氣泄漏著火時，立即切斷氣源，采用泡沫滅火劑、霧狀水、二氧化碳等進行滅火，滅火時要有一個安全的距離，而且要站在上風口?；饒鲋械臍怏w容器要澆水冷卻以防止升溫爆炸。

發(fā)生硫化氫火災時，滅火人員首先要做好呼吸防護和身體防護，以防硫化氫和二氧化碳氣體中毒，同時切斷泄漏氣源，采用干粉、二氧化碳、水幕或常規(guī)泡沫滅火。

儲備足夠的滅火劑，并指定專人負責組織供水。負責主攻的人員，后面必須有水槍保護，保護用的給水線路不得與主攻水槍同源。水槍陣地應選擇上風方向，行動姿式盡可能低些，充分利用可以隱蔽、便于滅火又能迅速撤退的地形地物。

火場應設觀察哨，嚴密監(jiān)視火場動態(tài)。密切注意可能發(fā)生的危險征兆。并緊緊依靠專家技術(shù)人員提供的技術(shù)支持，科學決策。

樹立環(huán)保意識，本著節(jié)約、節(jié)能、環(huán)保的原則，最大限度地減少污染和水漬損失。在大量射水時，要提醒事故單位和環(huán)保部門采取截流、回收、儲存或凈化等工藝措施，合理排放。防止次生災害對空氣、水源、環(huán)境造成污染。

現(xiàn)場洗消，及時對受污染的群眾、滅火救援人員、車輛裝備和受污染的建筑進行洗消處置，最大限度地減少環(huán)境污染。

7 結(jié)束語

總廠加氫精制裝置運行一年以來，由于準確把握了裝置工藝特點，對裝置存在的安全隱患進行充分的分析與確認，并根據(jù)其特點制定了切實可行的防火防毒緊急預案，定期組織員工進行演練，從而確保了裝置的安全平穩(wěn)運行。截止目前，裝置未出現(xiàn)一例火災事故，消防安全管理凸顯成效。