延遲焦化裝置重污油罐動火的工藝處置與安全控制措施

何玉雙，王樂毅

(中國石化 洛陽分公司 ，河南 洛陽 471012)

0 前言

洛陽石化延遲焦化裝置的重污油收集罐V1404敞口通大氣，在收儲污油過程中會揮發(fā)油氣，如果不進行有效的回收利用，一方面會造成一定的油氣損失、減少經(jīng)濟效益；另一方面也會帶來極大的環(huán)保問題及安全隱患[1]。延遲焦化裝置對重污油罐增上VOCs治理設(shè)施。設(shè)計方案為重污油罐頂?shù)腣OC收集進低壓瓦斯系統(tǒng)，需要在重污油罐罐頂新增遠傳壓力表一臺(DN25)；全天候阻火呼吸閥一臺(DN150)；緊急泄壓人孔一臺(DN150)；補氮線一條(DN25)，補氮線增上流量計、過濾器、調(diào)節(jié)閥、就地壓力表及限壓孔板各一臺；DN80罐頂氣出口線一條(利舊原罐放空口)，出口線上增上DN100阻火器一臺，氣動切斷閥一臺，見圖1。必須對重污油罐動火處理，其安全非常重要。

圖1 重污油罐頂開口示意圖

1 重污油罐的處置過程

焦化裝置重污油罐的儲存容積為549 m3，操作壓力(-200～1 800 Pa)，操作溫度108 ℃，外形尺寸為8 000 mm×12 858 mm，重污油罐主要接收焦炭塔預(yù)熱時放空系統(tǒng)產(chǎn)生的污油，主要為蠟油成分，每24 h或者36 h進料一次，進料時間為2～3 h，總進料量為30 t。按照設(shè)計的要求和進度需要在2019年裝置大檢修過程中對重污油罐動火甩頭，作業(yè)涉及受限空間作業(yè)和動火作業(yè)，并且重污油罐頂動火開口尚屬首次，中毒窒息、火災(zāi)爆炸風(fēng)險較大，同類裝置重污油罐也發(fā)生著火事故，因此需要執(zhí)行重污油罐專項處置方案。

1.1 重污油罐的工藝隔離措施

重污油罐處置的原則為：先對停工過程中重污油罐產(chǎn)生的污油進行外送，低于抽出線的部分人工清理，然后對重污油罐進行上水、水洗，加裝盲板，合格后進行動火處理。

在裝置停工吹掃期間對重污油罐的各個管線進行吹掃，重污油返罐線、重污油回?zé)捑€、撇油線、污油罐的返罐線在各個給汽點給汽吹掃24 h，各個管線的低點排凝檢查沒有污油后停止給汽，需要在污油罐氣相至重污油罐的管線上動火開口，此條管線單獨增加3 h的吹掃時間。然后將各個管線的閥門關(guān)閉后，在后法蘭處用盲板隔離，見表1。

圖2 重污油罐的流程示意圖

表1 重污油罐盲板隔離及閥門關(guān)閉確認

1.2 重污油罐作業(yè)的風(fēng)險分析

重污油經(jīng)過工藝處置，加裝盲板后，需要對重污油罐中殘留的污油進行清理，清理干凈后進行動火作業(yè)。主要涉及受限空間作業(yè)和動火作業(yè)，作業(yè)前辨識作業(yè)的風(fēng)險，是預(yù)防事故的基礎(chǔ)[2]。采用預(yù)危害識別分析方法對重污油罐的動火作業(yè)進行風(fēng)險識別，主要風(fēng)險如下：①中毒和窒息。重污油罐作為受限空間，積聚的有毒有害氣體不易消散，在一定的濃度下被施工人員吸入后會引起中毒，主要有毒有害的介質(zhì)為硫化氫。硫化氫為無色具有臭雞蛋味的氣體。硫化氫是強烈的神經(jīng)毒物，可引起急性中毒。在石油加工行業(yè)特別是加工高含硫原油企業(yè)中，由于接觸硫化氫引起的中毒事故時有發(fā)生[3]。②缺氧窒息。由于重污油罐是一個密閉的空間，往往通風(fēng)不良，人員進出口窄小，再加上受限空間內(nèi)的各類作業(yè)，使得本來就窄小的空間內(nèi)的環(huán)境變得更加惡劣，氧含量濃度下降，造成人體缺氧而窒息。另外重污油中含有的硫醚、硫醇等惡臭物質(zhì)很容易造成人員呼吸困難，造成人身傷害事故。③火災(zāi)和爆炸。重污油罐在停工過程中儲存過蠟油，平時作為污油的儲罐，有大量的烴類揮發(fā)與空氣混合，易形成爆炸性混合氣體，遇點火源發(fā)生閃爆。通過對重污油罐的罐頂氣進行分析，揮發(fā)出的油氣主要是烷烴C3～C6組分，相對密度為0.78～0.97，爆炸極限為1.1%～8.8%(體積分數(shù))，對重污油罐的罐頂進行動火開口，存在很大的著火爆炸的風(fēng)險。

2 重污油罐作業(yè)過程中的安全控制措施

針對重污油罐在清罐過程中有毒有害氣體、缺氧窒息、易燃易爆的風(fēng)險，制定專項的安全方案。重污油罐在工藝處置結(jié)束后，首先將重污油罐頂部的透光孔、人孔和底部排凝打開，用長管式鼓風(fēng)機對罐進行通風(fēng)，用細繩綁好多功能檢測儀在罐面及罐內(nèi)不同位置進行檢測，檢測到有毒有害氣體和可燃氣體合格后(氧含量應(yīng)為19.5%～23.5%，硫化氫<10 mg/m3，可燃氣體<20%LEL)，清罐人員佩戴四合一報警儀和頭戴式LED安全燈(可選擇佩戴長管正壓式呼吸器)，采用平鍬對罐底和罐壁的固體沉淀物進行清理。罐內(nèi)作業(yè)人員工作時間不能超過30 min，安排專人每2 h對重污油中的氧含量進行分析一次;若作業(yè)期間報警儀報警，監(jiān)護人員應(yīng)配和作業(yè)人員立即撤離，啟動應(yīng)急預(yù)案。將清出的污油統(tǒng)一運送至固廢處理場。由于裝置已經(jīng)運行11年，重污油開口改造屬于首次，重污油罐的人工清理并不能保證完全清理干凈，油氣管壁和罐底部仍然會殘留大量的重污油，在密閉的空間中仍然存在揮發(fā)性油氣，罐頂切割動火仍然有火災(zāi)爆炸的可能。經(jīng)過與燕化注安團隊的探討，決定利用消防水對重污油罐進行上水，利用重污油東南角的高壓消火栓對重污油罐進行水洗，選擇DN65的消防水管與消火栓相連，對污罐進行上水，液位90%后停止上水，對污油罐頂部及污油罐上部空間進行化驗分析，化驗合格后對頂部進行切割開孔，即使有火花跌落，也落入水面，減少了污油罐爆炸的可能。

3 結(jié)語

由于罐頂氣治理項目的需要，焦化裝置需要對重污油罐進行動火改造，主要涉及受限空間作業(yè)和動火作業(yè)，而重污油罐中的污油徹底清理干凈，通過對作業(yè)過程進行風(fēng)險分析并采取有效的管控措施，避免了作業(yè)過程中人身、設(shè)備事故的發(fā)生，保證了項目的順利實施。