化工裝置單系列停車檢修安全技術措施

宋 鵬

(山西潞安煤基清潔能源有限責任公司，山西 長治 046200)

引 言

費托合成裝置雙系列之間管線互通，在單系列停車檢修前，應制定詳細、周全的盲板隔離計劃，防止雙系列之間凈煤氣反竄，同時要兼顧生產(chǎn)運行，尤其是雙系列共用一套催化還原裝置，催化劑還原、壓料過程中更加要兼顧生產(chǎn)與檢修交叉作業(yè)安全。針對費托合成裝置單系列停車檢修，將每項檢修任務由相關責任人進行跟蹤，抓住細節(jié)，強調(diào)過程管控，為費托合成裝置單系列停車檢修提供堅實的安全技術保障。

單系列停車檢修既是對安全檢修的檢驗，也是對生產(chǎn)運行的檢驗，生產(chǎn)與檢修互相交叉且有序進行是單系列停車檢修成功的最終標準。通過對單系列停車檢修過程中出現(xiàn)的問題的認真總結(jié)分析，我們強調(diào)超前預控、過程管理、精細管控的工作理念，強調(diào)檔案與臺賬記錄、工藝與檢修的交接，實現(xiàn)檢修與生產(chǎn)的緊密銜接，扎實做好安全檢修的各項工作。

1 費托合成裝置單系列停車檢修前存在的問題及對策

1.1 蒸煮過程中存在的問題及對策：

反應器油蠟排凈后，必須通過蒸煮減少油蠟積存，系統(tǒng)蒸煮完成拆開設備人孔后發(fā)現(xiàn)，輕質(zhì)油分離器、循環(huán)換熱分離器底部殘留液體油蠟較多。通過分析，蒸煮完成后，各設備密閉排液后，應繼續(xù)向現(xiàn)場排液，要求反應器底部導淋排液、循環(huán)換熱分離器底部排液、輕質(zhì)油分離器排液、離心壓縮機入口分液罐底部排液全部排盡，接油桶外運，避免積存設備內(nèi)部。

油蠟積存的另一個原因是蒸煮前的規(guī)劃不足，前期判斷不準確。汽提塔在拆開人孔后發(fā)現(xiàn)，底部也有較多油蠟，后來分析得出，汽提塔內(nèi)塔盤與塔壁均沾有油蠟，未充分靜置回落。通過分析，汽提塔在停車時，應留出靜置時間，并重新排液，至少要留出24 h，期間要定時排液。

1.2 置換、隔離過程中存在的問題及對策

大系統(tǒng)氮氣置換過程中，由于雙系列之間管線互通，部分閥門內(nèi)漏，即使置換合格，也要持續(xù)通氮氣置換，保障導盲作業(yè)環(huán)境。導盲期間，工作量較大，前期安排不合理，導致一些問題出現(xiàn)，尤其是費托雙系列共用一套催化劑還原裝置，需要嚴格調(diào)整催化劑還原時間，于催化劑壓料完成后進行導盲作業(yè)。由于催化劑還原裝置催化劑漿料出口管線切斷閥內(nèi)漏(催化劑壓料管線為一根母管，進費托反應器前分為兩根支管分別進入)，導盲過程中催化劑壓料管線可能有催化劑及可燃氣殘存，而催化劑還原剛結(jié)束，催化劑活性較高，需要引起高度重視，要求慢松法蘭，全程佩戴空呼作業(yè)。

導盲期間也有其它問題出現(xiàn)。如凈煤氣進料管線導盲，為方便泄壓并保持氮氣環(huán)境，特脫開切斷閥旁路后法蘭面，在導盲完成后未及時恢復。另外，通過全面排查，發(fā)現(xiàn)存在部分盲板厚度不符合要求、安裝位置錯誤、掛牌不規(guī)范。針對系統(tǒng)隔離導盲出現(xiàn)的問題，進一步完善盲板作業(yè)分級管理，尤其涉及危險介質(zhì)的盲板作業(yè)，要求安排專業(yè)人員現(xiàn)場指揮。根據(jù)盲板作業(yè)分級管理內(nèi)容，進一步優(yōu)化盲板作業(yè)票證，對于作業(yè)時限、審批層級等區(qū)別對待、分級把控。導盲作業(yè)因泄壓、置換拆開的其它法蘭面，也要求并入盲板作業(yè)管理范疇，強調(diào)全過程管理，及時恢復。

1.3 開人孔降溫過程中存在的問題及對策

開費托反應器人孔前，要求充分識別風險，由于反應器內(nèi)壁及換熱列管油蠟掛壁，很難徹底蒸煮干凈，加上反應器下部瓷球積存油蠟，揮發(fā)可燃氣，拆開人孔后反復出現(xiàn)可燃氣報警，空氣進入瞬間，甚至出現(xiàn)陰燃。待人孔螺栓卸下后，要求緩慢打開人孔，如發(fā)現(xiàn)陰燃或可燃氣超標，立刻關閉人孔，繼續(xù)通氮氣置換并注入消防水降溫，最大限度保障檢修作業(yè)環(huán)境。此外，在反應器底部注入消防水，液面要達到下部人孔以下5 cm處，能起到降溫防火與隔離下部瓷球揮發(fā)可燃氣體作用。

另外，開人孔重新氮氣置換過程衍生出其它問題，在打開反應器底部人孔后發(fā)現(xiàn)可燃氣體報警，重新封閉人孔，將0.8 MPa氮氣更換為3.3 MPa氮氣進行置換，但置換過程中循環(huán)換熱分離器冷熱側(cè)壓差超過設計值，導致膨脹節(jié)損壞。說明此環(huán)節(jié)未充分考慮整個系統(tǒng)，對相應的設備參數(shù)與設計指標了解不夠充分，需引以為戒。

開人孔后，費托反應器降溫過程耗時比較長，對檢修任務完成造成一定影響，對此分析后，提出措施：反應器前期頂部溫度大于底部溫度時，先拆頂層人孔，隨后由上至下逐一將反應器人孔全部拆除。之后反應器下部人孔接風機向里鼓風，上部向外抽風。降溫中期，撤掉頂層人孔風機，通消防水噴灑降溫。降溫后期，反應器溫度上下段溫差降低后，需要改變?nèi)丝淄L方向，將反應器上部人孔改為向里鼓風，下部向外抽風。

2 費托合成裝置單系列停車檢修過程中存在的問題及對策

2.1 重點項目安全措施分析

1) 費托反應器旋液分離器技改。費托反應器頂部安裝旋液分離器，在實際運行過程中，反應器下游設備循環(huán)換熱分離器處取重質(zhì)油樣檢測發(fā)現(xiàn)油樣發(fā)黑，判定為費托反應器旋液分離器分離效果差，導致反應產(chǎn)生的高溫油氣夾帶催化劑進入后系統(tǒng)。根據(jù)技改施工方案，本次反應器旋液分離器技改由原來10個大型旋液分離器技改為40臺小型旋液分離器，增大分離面積。施工過程風險點在于：

a) 旋液分離器技改項目與反應器過濾組技改項目同時進行，而后者施工地點在同一設備下部，所以防火、放墜落成為此次檢修的重中之重。

b) 反應器內(nèi)壁和管道上布滿油蠟，一遇明火就會陰燃冒煙，發(fā)生著火，存在很大的安全隱患，詢問同類項目改造過程中都出現(xiàn)了著火的情況，因此針對該作業(yè)要高度重視。

對此，在反應器過濾組上部設置隔離層，隔離層采取3層防護(最下面為彩鋼板、中間為保溫棉、最上面為防火毯)，并在施工期間不間斷的進行噴水打濕作業(yè)，確保旋液分離器技改動火順利進行。

實際實施過程中，反應器內(nèi)管道錯綜復雜，腳手架搭設困難，前期對反應器內(nèi)部結(jié)構不了解，未能提前準備合適的腳手板，造成腳手架搭設延誤，防火層鋪設腳手板不平整。本次檢修后，專門針對旋液分離器內(nèi)情況測繪尺寸，修改腳手架搭設方案，準備合適的腳手板，為下一次檢修提前準備。

本次技改中，隔離層出現(xiàn)一種類似鐵銹的可燃物品，焊接過程中燃燒后無法熄滅，會在防火毯上一直冒煙，存在很大的著火風險，只有大量水澆灌才能使其熄滅，針對這一現(xiàn)象，安排每半小時對防火層進行檢查并澆水打濕，對防火進行嚴防死守，防止發(fā)生事故。

2) 費托反應器更換過濾管組。費托反應器生產(chǎn)運行期間出現(xiàn)采蠟困難的情況，通過分析判斷為采蠟過濾管組存在堵塞情況，利用本次停車大修期間對過濾組內(nèi)件進行更換。施工過程風險點在于：

a) 腳手架搭設存在大量空洞，在安裝過濾管的時候人員容易踩空，存在安全風險，而且拆除的螺栓易掉落至反應器內(nèi)；本次檢修結(jié)束拆卸腳手架時，要求設計專用的腳手弧板，確保下次搭設時效率以及安全。

b) 本項目上部為旋液分離器技改，也需要重視防火、放墜落。

實際實施過程中，扭矩扳手存在損壞情況，造成進度延誤，應多準備扭矩扳手，同時加強管理和保養(yǎng)。

拆出的過濾管組在從反應器到反應器外部運輸出現(xiàn)磕碰，清洗完成后的過濾管上存在小凹槽，應提前對工人進行交底。由于反應器過濾組部位空間較小，需要吊車不斷配合將過濾管吊離現(xiàn)場，對過濾管法蘭口拆除后應進行保護，法蘭口積蠟較多，提前準備刮刀等工器具，清理法蘭面，精細化管控每一個步驟，既保證安全，又保證檢修質(zhì)量。

3) 離心壓縮機檢修。費托反應器每個系列對應一臺壓縮機(汽輪機)，壓縮機實際運行過程中振動較大，需要對軸瓦、轉(zhuǎn)子進行檢修。此項目為大型機組檢修，檢修過程中也是尋找原因、不斷學習的過程，同時也要對油路、過濾器、儀表附件、干氣密封等輔助設施進行檢查，由大項目衍生出很多小的檢修項目，因此本次壓縮機檢修耗時比較長，涉及到高處、吊裝、檢維修等特殊作業(yè)，需要持續(xù)抓好檢修的標準化工作。

此外，壓縮機入口分液罐技改檢修對其它檢修項目有一定影響。費托反應器內(nèi)部受限空間動火，先期分析氣體含量已基本合格，但是將后系統(tǒng)中壓縮機分液罐人孔打開后，因為罐底殘液導致可燃氣倒流至反應器。從現(xiàn)場實際來看，檢修作業(yè)往往是在局部某個部位作業(yè)，局部作業(yè)條件具備后，仍與隔離出的大系統(tǒng)相連，無法保證本質(zhì)安全。因此，即使在大系統(tǒng)置換合格的情況下，依然無法確保安全的作業(yè)環(huán)境，應再將作業(yè)點局部小范圍進行盲板隔離或?qū)⒐芫€拆除一部分。

4) 循環(huán)換熱分離器板束包邊。循環(huán)換熱分離器是費托合成裝置核心設備之一，起著回收油氣熱量,提高反應循環(huán)氣溫度，降低裝置能耗的作用，它的運行平穩(wěn)關系著整個費托反應系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。費托反應器產(chǎn)高溫油氣從循環(huán)換熱分離器頂部進口進入設備內(nèi)部板式換熱器殼程，離心壓縮機出口循環(huán)氣從設備側(cè)面進口進入內(nèi)部板式換熱器管程，在板式換熱器完成逆向流換熱，高溫油氣被冷卻后再進入到設備下部分離器完成氣液分離，高溫油氣溫度由循環(huán)氣控制。在實際運行中，熱側(cè)介質(zhì)存在泄露的情況，造成空冷進口溫度偏高，針對這個問題對循環(huán)換熱分離器進行包邊改造，將換熱板束四周原壓制包邊改成焊接形式，目的制止換熱板束冷熱串氣，提高換熱效率。

循環(huán)換熱分離器開人孔后，發(fā)現(xiàn)底部油蠟積存，通過排液有所好轉(zhuǎn)。本項目為受限動火，防火毯、防爆照明、防爆工器具、防爆接電焊接等方面需要嚴格把控。

2.2 其他方面存在的問題及對策

檢修作業(yè)現(xiàn)場在臨時用電、工器具管理、腳手架管理、篦子板管理、物理隔離等方面均存在問題。

1) 臨時用電線路全部在篦子板上鋪設，缺失有效的規(guī)劃；現(xiàn)場臨時用電，難免存在電線、電纜橫穿篦子板的情況，在篦子板的穿線處應做好防護，防止電纜破皮。

2) 使用的工器具不完好，不匹配，檢修前對工器具計劃性管理不足，檢修前應對全部的工器具進行全面檢查，粘貼標簽，規(guī)范管理。工器具標準化的擺放需要加強，應在每處檢修作業(yè)點鋪設膠皮墊，用于擺放工器具及備件，防止高處零星物件掉落，導致墜物傷人。

3) 腳手架管理計劃性不足，未能有效預判，后期因腳手架數(shù)量大，部分未能做到掛牌標識化管理。

4) 本次在以篦子板為搭設平臺搭設腳手架時未能加設墊板，容易導致局部集中受力發(fā)生腳手架傾斜坍塌的風險。部分區(qū)域篦子板拆除后未及時恢復，對此實行篦子板作業(yè)票制度，箅子板拆裝專項專人嚴格管理，嚴格執(zhí)行票證，每塊箅子板專人負責，拆除之后設置硬圍擋，設置安全警示牌。

5) 生產(chǎn)與檢修作業(yè)場所交叉，兩個反應器位于一個框架，之間采取警戒線隔離，雖然警戒線隔離也能起到作用，但應采用硬防護隔離，真正實現(xiàn)物理隔離，能夠更好的管理檢修人員誤入生產(chǎn)區(qū)。

本次檢修安排落實多項措施，目的就是創(chuàng)造一個安全、有序的作業(yè)環(huán)境?，F(xiàn)場要求目視化管理，進一步規(guī)范，提前準備目視化管理牌，把方案、票證、交底、證件等相關資料，標準化明確的貼在現(xiàn)場。統(tǒng)一制作“檢修區(qū)域，禁止進入”、應急通道指示牌等安全警示標識，設置到檢修現(xiàn)場。單項檢修完成，及時清理、回收施工廢料，提前規(guī)劃現(xiàn)場廢舊物件的回收點，每一層或者每一個作業(yè)點提前做好回收的定制擺放點，保證平臺上清潔，應急通道通暢。通過各項舉措有效保障了檢修作業(yè)安全、高效完成。

3 費托合成裝置單系列系統(tǒng)恢復過程中存在的問題及對策

閥門回裝過程出現(xiàn)反向。在對輕質(zhì)油分離器放空至火炬調(diào)節(jié)閥拆檢后，進行回裝過程中，由于人手不足，監(jiān)護未連續(xù)進行，檢修人員對物料流向不清楚，導致在閥門回裝過程中出現(xiàn)閥門反向。對于有介質(zhì)流向的工藝閥門等，在檢修后應執(zhí)行雙確認工作工藝人員負責檢修前工藝隔離與檢修目標，檢修后質(zhì)量驗收，檢修人員負責檢修過程中具體的實施。

檢修完成后，部分新技改內(nèi)容投入實施，操作過程出現(xiàn)偏差。循環(huán)換熱分離器液位計下法蘭更改位置，由設備底部排液管線改至設備下側(cè)，其余A、B表位置未改變，開車初期由于表顯數(shù)據(jù)不一致，只能解除聯(lián)鎖。經(jīng)過分析，重新定出聯(lián)鎖值，真正做到聯(lián)鎖管理的本質(zhì)安全。

單系列停車檢修，主要目的就是消除前期系統(tǒng)存在的漏點，但開車后仍存在漏點。循環(huán)換熱分離器檢修前氣相、液相溫差20 ℃～30 ℃，檢修后開車氣相、液相溫差在6 ℃左右，從運行數(shù)據(jù)分析仍存在微量泄漏。凈化氣分離器頂部法蘭口拆開后使用不合格螺栓，導致開車氣密時發(fā)現(xiàn)漏點。界區(qū)閥處凈化氣連通閥閥桿處漏點仍然存在，持續(xù)通氮氣保護，持續(xù)關注。檢修期間漏點未徹底消除，一方面是單系列停車檢修公用區(qū)域不具備作業(yè)條件，如界區(qū)閥漏點；另一方面是計劃性不強、檢修把控不到位導致的，這方面仍然是管理上需要加強的。

單系列系統(tǒng)恢復對配套裝置有所的影響。費托合成裝置單系列開車，并入脫碳系統(tǒng)后，由于雙系列反應器壓力不同，導致兩個系列凈化氣互竄，此方面需要優(yōu)化到開車方案及程序作業(yè)卡中，強調(diào)平穩(wěn)操作。檢修期間脫碳系統(tǒng)需要維持氮氣環(huán)境，防止進空氣后破壞釩化膜。開車后總釩濃度下降明顯，釩化膜是防止脫碳系統(tǒng)堿液腐蝕的重要安全保護措施，需要重新補充釩化。

4 結(jié)語

單系列停車檢修，安全風險相對提升，但只要做到超前預控、過程管理、精細管控，安全風險是可控的。在整個檢修過程中出現(xiàn)的問題，也是前期準備不充分、分析不夠細致導致的。對于單系列停車檢修提前籌劃，組織人力、物力，根據(jù)檢修項目制定專項方案、落實安全措施尤為關鍵。統(tǒng)一安排、統(tǒng)一指揮，分工明確，根據(jù)檢修內(nèi)容，制定嚴格、細致的安全措施檢查表，真正把控每一處細節(jié)，吸取每一次經(jīng)驗教訓，對之后的檢修作業(yè)可以起到很好的示范作用。