化工設備停用安全問題及控制措施

王偉男,杜　浩　　　　　?。◤V西柳州鋼鐵股份有限公司,　廣西　柳州545002）

化工設備停用安全問題及控制措施

王偉男,杜浩
（廣西柳州鋼鐵股份有限公司,廣西柳州545002）

結合化工生產事故案例，針對化工設備停用存在安全及環(huán)保隱患進行分析，提出相應預防控制措施，從而進一步規(guī)范化工設備停用安全管理，預防和減少事故發(fā)生。

化工設備；管道； 腐蝕；火災爆炸；控制措施

0　前言

我廠現(xiàn)有五條焦爐煤氣回收凈化生產線，一條氨回收解析生產線，一個綜合油庫，主要涉及的焦爐煤氣、焦油、粗苯、濃硫酸、濃氨水、磷酸等危險化學品的使用、生產及貯存。設備受涉及使用強酸、強堿及頻繁進行熱交換、環(huán)境空氣普遍呈酸性等因素影響造成應力變化、化學腐蝕而損壞，管線也容易因鹽類及其他有機物結晶而堵塞，同時由于工藝優(yōu)化或技術改造，化產設備臨時停用和中長期停用時有發(fā)生，而化工設備停用問題多，極易引發(fā)安全、環(huán)保、設備事故。

1　化工設備停用安全問題。

（1）有毒有害液體或氣體泄漏，造成環(huán)保污染或人員中毒或化學灼傷。

（2）設備壓力過大或過小，造成設備吸扁或漲裂的設備事故。（3）造成可燃性氣體或爆炸性氣體形成，引起火災或爆炸事故（4）殘留物發(fā)生自燃。

（5）長期停用設備容易腐蝕，引起竄漏。

2　化工設備停用安全問題原因分析及控制措施；

2.1有毒有害液體或氣體泄漏

原因分析：（1）操作人員和監(jiān)護人員疏忽大意，未做好設備內部介質品種及數量的確認。（2）儀表出現(xiàn)故障，操作人員判斷失誤。事故案列：2013年4月23日油庫4#焦油槽焦油氨水泄漏事故，事故原因：（1）儀表管焦油渣堵無法正常顯示槽內油渣液位。（2）操作人員未做好槽內焦油量確認，貿然打開下部人孔。

控制措施：（1）化工設備停用必須通過液位計、壓力表初步判斷介質存量。（2）通過緩慢打開放散管或排液管檢查確認器內介質存量，防止儀表失靈出現(xiàn)誤判。（3）現(xiàn)場無法判斷器內物量時，要設置足夠防泄漏圍堰、穿戴好防護器材，同時采用緩慢打開人孔或排空閥有效控制方式控制有毒有害物質排出速度，防止事故發(fā)生。

2.2設備壓力過大或過小，造成設備吸扁或漲裂的設備事故

原因分析：（1）設備停用未及時打開放散與大氣連通，造成器內介質溫度驟降，器內負壓過小，造成設備被大氣壓扁。（2）設備停用時，入料及出料不平衡，大功率真空泵或離心泵使器內料位驟降，造成器內負壓過大被大氣壓扁。（3）化工設備大部分為常壓或低壓設備，其耐壓往往不超過1個標準大氣壓，而吹掃用蒸汽和氮氣壓力一般為4個標準大氣壓以上，很容易因吹掃壓力過大造成墊片或焊縫漲裂。

控制措施：（1）設備停用前要對其耐壓熟悉了解。（2）做好進出料切斷控制協(xié)調。（3）設備停用時要對其壓力、溫度變化做好監(jiān)控，必要時適當補充氮氣，以保持器內壓力、溫度穩(wěn)定。

事故案列1：2011年11月12日油庫粗苯槽吸扁事故，事故原因：粗苯槽停用，停止進粗苯，關閉槽體氮封進口閥，而頂部的呼吸閥也因為結有固體物質而堵塞，因外送粗苯泵停泵不及時，槽體壓力過下小被大氣壓扁。

事故案列2：2014.年4月29日一化1#焦油氨水分離槽壓扁事故，事故原因：切換2#槽進行檢修，倒換氨水，氮氣補充不及造成槽內負壓過大被大氣壓扁。

2.3形成可燃性氣體或爆炸性氣體引起火災或爆炸事故

原因分析；（1）吹掃時間不夠，器內可燃氣體未徹底清除。（2）吹掃方法不對，在器內形成吹掃死角，無法將死角內有效氣體置換干凈。（3）設備與大氣連通前為進行氮氣正壓保護，造成氧氣進入器內形成可燃性氣體或爆炸性氣體。

控制措施：（1）要根據設備體積及吹掃壓力及放散氣體成分檢測的情況，適當控制吹掃時間。（2）要熟悉設備內部結構，避免形成吹掃死角，必要時采用臨時插管或液體置換手段，把死角氣體趕出。（3）形成對流前，須用惰性氣體進行微正壓保護，避免燃性氣體或爆炸性氣體形成。

事故案列：2011.2.28年四化洗萘塔閃爆險肇事故，事故原因：（1）洗萘下部水槽上部形成吹掃死角，殘留可燃氣體。（2）在排空底部氨水時,沒有氮氣正壓保護，空氣以底部滿流管吸入,形成爆炸性混合氣體。

2.4殘留物發(fā)生自燃

原因分析：化工設備內普遍存在強還原性、低燃點物質，如硫化物及磷及其他有機物，根據硫化鐵自燃原理：焦爐煤氣中硫化氫與煤氣設備、管道接觸產生硫化鐵，硫化鐵在缺氧環(huán)境中細小顆粒、不規(guī)則的疏松狀堆積，比表面積較大，容易蓄熱。一旦缺氧的煤氣設備、管道內進入氧氣，硫化鐵就會迅速氧化，放出大量的熱，放出的熱量在硫化鐵疏松的表層積蓄，同時又加劇了氧化反應，局部溫度一旦達到230℃左右，就會引起硫化鐵自燃。

控制措施：（1）要用器內固液殘留物，氧化分解氣化或揮發(fā)形成可燃性氣體。（2）要用蒸汽或熱氨水反復沖洗，確保清洗干凈，清掃完畢后及時進行強制通風形成對流。（3）對流后可用冷水進行濕潤降溫保護，避免化學反應蓄熱。

事故案列：2008年11月18日三電捕自燃事故，事故原因：電捕停用前未清掃干凈，塔內沉積的硫化鐵成分多，在打開人孔后，該類物質與空氣接觸引起自燃。

2.5設備容易發(fā)生腐蝕，引起竄漏

原因分析：（1）設備停用后容易在設備內部低洼處或盲端形成酸性或堿液積液，加速設備腐蝕。（2）設備停用容易增加設備與氧氣接觸，加快設備腐蝕。（3）設備長期停用沒容易引起檢查確認不到位或操作失誤，造成盲板或閥門失效造成竄漏。

控制措施：（1）設備停用不能簡單打開放散或人孔與空氣形成對流，而應該采用蒸汽或熱氨水反復清掃干凈。（2）設備清掃干凈后要用氮氣進行微正壓保護，避免其與空氣接觸加速腐蝕，氮氣壓力控制要100～200Pa.（3）要建立盲板檔案，定期檢查更換盲板及閥門，建議每年檢查1次以上。（4）要加強長期停用設備重點部位防腐及壁厚檢測，避免設備腐蝕脫落，甚至垮塌。如管道彎頭、設備背陰面、支架接觸部位、中下部，也就是易產生磨蝕、冷凝水和沉積腐蝕物的部位需建立檢測檔案，定期檢測。

事故案列：2013年5月16日四化粗苯中間取樣口底部穿漏事故，事故原因：（1）粗苯中間槽停用后未用蒸汽反復蒸煮，槽內殘留粗苯未排干凈。（2）取樣管下部腐蝕穿漏未及時發(fā)現(xiàn)。

3　結束語

由于化工生產涉及酸堿及強氧化還原介質的使用，其設備檢修頻繁，而這些設備都不同程度含有一些氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)等易燃易爆物質，同時其所能承受壓力也各不相同，稍不慎就可能造成設備著火、爆炸、塔器變形的事故，因此必須加強化工設備停用管理，規(guī)范其停用操作，提高其管理層級要求，才能真正預防和減少化工事故發(fā)生。