乙二醇裝置由于其工藝、物料的特殊性,原料乙烯為易燃易爆氣體,產(chǎn)品環(huán)氧乙烷的爆炸范圍更廣更危險,雖然有聯(lián)鎖系統(tǒng)的保護,但生產(chǎn)過程還是極具危險性的,所要求的工藝控制非常嚴格。即使這樣,在世界范圍內(nèi)乙二醇裝置還是發(fā)生了多起著火、爆炸事故。
(一)開停工時危害因素分析及其防范措施
1.開工時危害因素分析及其防范措施
開工時,裝置從常溫、常壓逐漸升溫升壓達到各項正常操作指標。物料、公用工程等逐步引入裝置。所以在開工時,裝置的操作參數(shù)變化較大,操作步驟較多,較易產(chǎn)生事故。據(jù)行業(yè)交流了解,目前各裝置都具備較為完善的技術規(guī)程和操作法,操作人員也能按規(guī)章制度嚴格執(zhí)行,因而在開工過程中還沒有發(fā)生事故的報道。用HSE管理體系中的工作危害性分析(ⅡIA)方法進行分析,在開工過程中的各項作業(yè)活動的危險性評價分數(shù)均較低,這主要得益于裝置工藝管理體系的有效運行。
通常環(huán)氧乙烷反應系統(tǒng)開工步驟是較為重要的:
?、傺b置內(nèi)計劃接人氮氣、蒸汽、水等公用工程,系統(tǒng)進行充壓、試漏、置換等準備工作;②反應器用HS加熱升溫;③確認聯(lián)鎖試驗結束;④壓縮機建立干氣密封;⑤壓縮機啟動并逐漸升到規(guī)定轉速;⑥系統(tǒng)切大循環(huán);⑦氧氣混合站吹掃;⑧具備投料條件,待令開車。
操作法的完善和規(guī)章制度的嚴格執(zhí)行是避免事故的最好的防范措施。
2.停工時危害因素分析及其防范措施
裝置停工時是裝置由正常操作狀態(tài)逐漸降壓降溫降量的過程。其各操作參數(shù)變化較大,所以也屬于不穩(wěn)定操作狀態(tài),主要應注意以下問題:
保證反應系統(tǒng)的置換吹掃時間,后系統(tǒng)操作在停進料后同樣要進行充分置換,各塔殘液按要求排空,各系統(tǒng)要降至常溫常壓,為各類檢修創(chuàng)造條件。按停車范圍的要求加裝盲板,要指定專人負責,加裝盲板要有記錄,現(xiàn)場進行標識。
(二)正常生產(chǎn)中危害因素分析及其防范措施
正常生產(chǎn)時其各工藝參數(shù)是穩(wěn)定的,但是在長周期運轉過程中,由于受工藝設備、公用工程條件、人員操作水平、儀表電氣等諸多因素的影響,正常生產(chǎn)中仍會有不少影響安全生產(chǎn)的因素。表3—39為2001年、2000年我國乙二醇裝置開工率及非計劃停車統(tǒng)計,從表中數(shù)據(jù)可以看出,造成乙二醇行業(yè)各裝置非計劃停車的因素依次為:儀表、設備、電氣、外部原輔材料及公用工程的波動、工藝操作。其中儀表、電氣故障為直接聯(lián)鎖動作停車,應定期維護更新。設備問題,通常導致正常生產(chǎn)不能維持,只能緊急停工處理,目前各石化裝置都在推廣預知維修,最大限度的減少非計劃被迫停工。公用工程部分,不受車間控制但危險性最大,裝置所做的工作就是加強對各類突發(fā)事故應急處理操作的培訓,盡量將危險性降低,避免再次事故的發(fā)生。
(三)設備防腐
由于在乙二醇生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生乙酸、C02等酸性物質,因此裝置的設備維護主要也是考慮減少酸性腐蝕,包括將部分設備更換為不銹鋼材質。系統(tǒng)的另一主要腐蝕為沖刷腐蝕,針對這一問題,部分設備已要求設計、制造單位加裝防沖刷板。
(四)裝置安全自保聯(lián)鎖系統(tǒng)及其作用
由于界外原料、動力供應的波動及裝置不正常操作都將危及裝置的安全,所以EO/EC裝置都設置有裝置安全自保聯(lián)鎖系統(tǒng),即在某些工藝參數(shù)達到某一數(shù)值時,裝置自保聯(lián)鎖系統(tǒng)動作,以保護裝置。因EO/EG裝置要求的安全系數(shù)較高,為了提高安全性,減少誤動作,現(xiàn)各裝置都采用ESD或FSC系統(tǒng)執(zhí)行。
1.裝置安全自保原則
乙烯氧化生產(chǎn)環(huán)氧乙烷的過程必須是在絕對安全的范圍進行;
避免主要機組、設備的損壞;
不允許油、水等雜質竄人反應器,污染催化劑。
2.主要自保聯(lián)鎖說明
(1)循環(huán)氣壓力低
設置目的:防止循環(huán)氣壓縮機進入喘振區(qū),造成機組及連接管線變形和損壞。
產(chǎn)生原因:防爆板破裂,后系統(tǒng),循環(huán)氣管線泄漏。
(2)氣液分離罐液位高
設置目的:防止循環(huán)氣帶液損壞壓縮機葉輪,同時防止液體進入反應器污染催化劑。
產(chǎn)生原因:吸收系統(tǒng)發(fā)泡,循環(huán)氣系統(tǒng)切換速度過快。
(3)干氣密封壓差低
設置目的:防止循環(huán)氣大量泄漏發(fā)生火災和爆炸事故。
產(chǎn)生原因:MN總壓低,過濾器堵,減壓閥失靈等。
(4)壓縮機潤滑油壓力低
設置目的:防止機組各潤滑部位無潤滑油,主軸與軸承磨損、溫度升高而損壞設備。
產(chǎn)生原因:潤滑油泵停車,電源故障,調節(jié)閥失靈等。