聚酯裝置由于它高溫、高真空的技術(shù)特點(diǎn),在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中,其酯化段壓力較高,且溫度在260℃左右,原料EG和PTA均屬于甲類危險(xiǎn)品,EG在高溫、高壓反應(yīng)條件下,易產(chǎn)生可燃性醛類物質(zhì)。所以,在聚酯裝置中易出現(xiàn)著火、燙傷事故,嚴(yán)重時(shí)可發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。聚酯裝置除了物料泄漏而易發(fā)生事故外,不同原理的聚酯裝置因自身的特點(diǎn)差異,因設(shè)備老化、沖刷腐蝕、真空系統(tǒng)堵塞等造成的事故也不同。
根據(jù)多年的生產(chǎn)實(shí)際及經(jīng)驗(yàn),聚酯裝置易發(fā)生影響開工率的危險(xiǎn)因素主要有以下幾方面。
(一)開停工階段危險(xiǎn)因素分析及其防范措施
1.開工階段危險(xiǎn)因素分析
在聚酯裝置開工過(guò)程中,裝置從常溫、常壓逐漸升溫、升壓至工藝要求的各項(xiàng)正常操作;指標(biāo),要經(jīng)過(guò)開車前的準(zhǔn)備工作{機(jī)、電、儀、公用工程正常交付使用,一次熱媒循環(huán)、升溫、恒溫,二次熱媒循環(huán)、升溫、恒溫,冰機(jī)開啟冷凍水正常循環(huán),預(yù)縮、后縮系統(tǒng)建立真空、漿料配制循環(huán)備用等),所以在開工時(shí),裝置的操作參數(shù)變化較大,物料的引入、引出較為頻繁,容易發(fā)生事故。
(1)聚酯裝置開工步驟
開車前準(zhǔn)備一熱媒系統(tǒng)循環(huán)、升溫、恒溫-建立酯化汽相循環(huán)一建立預(yù)縮、后縮系統(tǒng)真空一EG假物料試車打通流程一酯化反應(yīng)器進(jìn)料一預(yù)縮反應(yīng)器進(jìn)料一終縮反應(yīng)器進(jìn)料-切粒-PET輸送一包裝。
(2)開工階段危險(xiǎn)因素分析
在開工時(shí)刻各個(gè)環(huán)節(jié)緊扣,在開工過(guò)程中應(yīng)控制好反應(yīng)壓力平衡、熱媒熱平衡及物料平衡。下面就聚酯裝置在開工各階段曾經(jīng)發(fā)生的事故進(jìn)行分析。
事故案例一:處理閥門措施不當(dāng),物料噴出7人燙傷
事故經(jīng)過(guò):1986年5月30日,某石化化纖公司聚酯車間投料開車過(guò)程中,因72#2I/0線料送不出去,確認(rèn)送料泵人口閥堵塞,需要處理。在拆卸送料泵閥門時(shí),高溫物料噴出6m多遠(yuǎn),將附近7名拆卸操作人員不同程度燙傷。
事故原因:
?、儆捎谂c泵相連的聚合塔(D203)系統(tǒng)沒有降溫(270℃),預(yù)聚物中含有大量EG,在聚合塔(1)203)系統(tǒng)蒸發(fā),使系統(tǒng)產(chǎn)生壓力。
?、谔幚聿僮鞑划?dāng),防護(hù)措施未落實(shí)。
事故案例二:升溫過(guò)快燒毀熱媒加熱爐
事故經(jīng)過(guò):1985年12月12日,某石化公司烷基苯廠熱媒加熱爐發(fā)生一起歷時(shí)2小時(shí)38分的火災(zāi)事故。88根爐管有24根嚴(yán)重變形,其中一根爐管中段有一約200mm的棱形裂口,對(duì)流段爐管全部燒化,爐襯局部燒毀,爐外殼體一半燒變形,爐體傾斜高達(dá)90mm,熱媒爐周圍的照明設(shè)備、導(dǎo)線燒毀,一次儀表53臺(tái)全部報(bào)廢,爐子其余部件及附件不同程度損壞,爐管內(nèi)熱媒從爐管裂口處泄漏,燃燒34噸。事故直接經(jīng)濟(jì)損失53.8萬(wàn)元。
事故原因:
?、俅笮藓蟠颐﹂_車,熱媒爐開車升溫速度過(guò)快,爐內(nèi)凝固的高膨脹系數(shù)的熱媒油局部受熱,導(dǎo)致爐管破裂。
?、跓崦綘t開車前準(zhǔn)備不充分,沒有開車方案,升溫梯度沒有給定。
?、蹮崦綘t在停車檢修時(shí)沒有按規(guī)定排空熱媒,導(dǎo)致爐管內(nèi)大量熱媒凝固在其中。
?、懿僮魅藛T素質(zhì)低,開工準(zhǔn)備不足組織不力是事故發(fā)生的根本原因。
(3)開工階段危險(xiǎn)防范措施
通過(guò)上述聚酯裝置在開車過(guò)程中所發(fā)生的典型事故案例,我們可以看出在開車階段,若操作不當(dāng),易發(fā)生熱媒系統(tǒng)外漏、高溫EG過(guò)熱氧化、物料過(guò)熱降解等人身、設(shè)備安全事故。因此,聚酯裝置在開車過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)對(duì)上述可能發(fā)生事故危險(xiǎn)的防范措施預(yù)以落實(shí)。
?、贌崦较到y(tǒng)外漏防范
聚酯裝置所用熱媒為聯(lián)苯(C6H5C6H5)和聯(lián)苯醚((C6H5):O)的混合物,在常壓加熱狀態(tài)下為氣態(tài),遇明火或熱源易燃爆。因此,首先在裝置開車前,需要對(duì)熱媒系統(tǒng)進(jìn)行檢漏及保壓試驗(yàn),確保熱媒系統(tǒng)氣密性。其次在裝置各系統(tǒng)升溫的過(guò)程中,必須嚴(yán)格按工藝操作技術(shù)規(guī)程控制升溫梯度。第三熱媒系統(tǒng)的循環(huán)、升溫必須嚴(yán)格操作控制流量、壓力,并逐步達(dá)到恒定。
②高溫EG過(guò)熱氧化轉(zhuǎn)化生成醛遇氧自燃的防范
聚酯裝置在開車時(shí),首先用EG進(jìn)行假物料試車,打通流程,同時(shí)清洗管線及設(shè)備。EG在加熱過(guò)程中,容易轉(zhuǎn)化成含有醛基的化合物并以氣態(tài)存在,在熱狀態(tài)下遇氧很容易發(fā)生燃爆,發(fā)生危險(xiǎn)。為防止此類危險(xiǎn),在開車過(guò)程中應(yīng)采取以下措施:
a.反應(yīng)釜在加熱升溫過(guò)程中充氮?dú)獗Wo(hù);b.正壓酯化釜的氣相處理系統(tǒng)——酯化塔系統(tǒng)的冷卻水必須打開;。。酯化塔排廢管線冷卻水必須打開;d.縮聚釜真空泵開啟,建立微負(fù)壓,隨開車需要逐步加大反應(yīng)釜真空度;e。反應(yīng)釜升溫速度要嚴(yán)格按操作法規(guī)定執(zhí)行,不能過(guò)快。
?、畚锪线^(guò)熱降解自燃的防范
聚酯裝置在開車打通流程過(guò)程中,物料在反應(yīng)釜中有可能長(zhǎng)期停留,流程局部對(duì)物料長(zhǎng)期加熱會(huì)造成物料熱降解,生成易燃的低分子物,在熱狀態(tài)下遇氧很容易發(fā)生燃爆,發(fā)生危險(xiǎn)。為防止此類危險(xiǎn),在開車過(guò)程中應(yīng)采取以下措施:
a.反應(yīng)釜在加熱升溫過(guò)程中充氮?dú)獗Wo(hù);b。正壓酯化釜的氣相處理系統(tǒng)——酯化塔系統(tǒng)的冷卻水必須打開;c.酯化塔排廢管線冷卻水必須打開;d.縮聚釜真空泵開啟,建立微負(fù)壓,隨開車的需要逐步加大反應(yīng)釜真空度;e.在開車過(guò)程中需要打開取樣閥時(shí),應(yīng)采取以下措施:操作員穿好工作服、工作鞋,配戴好帶有防護(hù)面罩的安全帽,戴好防熱手套;將取樣閥附近的風(fēng)機(jī)打開吹風(fēng),將可燃?xì)怏w吹散;對(duì)取樣閥下方及周圍環(huán)境進(jìn)行清理,防止引燃其他物品或造成人員燙傷;打開取樣閥時(shí),應(yīng)有人監(jiān)護(hù)。
2.停工時(shí)危險(xiǎn)因素分析及防范
裝置停工是裝置由正常操作狀態(tài)逐漸降溫、降壓的過(guò)程。其各項(xiàng)操作參數(shù)變化較大,所以也屬于不穩(wěn)定操作狀態(tài),因操作不當(dāng)而造成著火、泄漏、窒息、燙傷的事故也曾有發(fā)生。
(1)聚酯裝置停工步驟
逐步降低酯化進(jìn)料量一裝置各系統(tǒng)逐步降低負(fù)荷一酯化反應(yīng)器停止進(jìn)料改進(jìn)EG—適時(shí)停止切粒排料一酯化反應(yīng)器系統(tǒng)熱洗一預(yù)縮反應(yīng)器熱洗一后縮反應(yīng)器及其真空系統(tǒng)熱洗一各系統(tǒng)廢料的排空一需檢修系統(tǒng)熱拆一系統(tǒng)降溫一熱媒系統(tǒng)停車一EG循環(huán)系統(tǒng)停車排空。
(2)停工階段危險(xiǎn)因素分析
下面就聚酯裝置在停工各階段曾經(jīng)發(fā)生的事故進(jìn)行分析。
事故案例一:吹出室爆炸
事故經(jīng)過(guò):1981—1983年某石化公司聚酯裝置吹出室曾先后發(fā)生兩次爆炸,一次著火。事故產(chǎn)生條件,主要是因反應(yīng)器(R—206)停車時(shí)間過(guò)長(zhǎng),溫度控制高,致使壓力增高,防爆膜破裂,長(zhǎng)時(shí)間高溫悶料致使乙二醇分解成醚、醛、酮類物質(zhì),而乙醛自燃點(diǎn)只有140℃,此氣體進(jìn)入吹出室遇空氣而自燃發(fā)生爆炸。
事故原因:吹出室不密封,大量空氣涌入,是發(fā)生爆炸的關(guān)鍵。吹出室的作用:是將反應(yīng)器來(lái)的乙二醇蒸氣,通過(guò)水封冷卻降溫并吸收乙二醇后排人大氣。
事故案例二:熱清洗物料排放燙傷
1988年10月18日,某公司聚酯車間縮聚反應(yīng)器用EG進(jìn)行熱清洗后,排放閥被聚酯硬塊料堵塞,操作工在進(jìn)行疏通時(shí),由于防衛(wèi)不當(dāng),反應(yīng)器內(nèi)大量的EG熱蒸氣和液體突然噴出,造成人身燙傷面積達(dá)57%的重傷事故。
(3)停工階段危險(xiǎn)防范、
通過(guò)上述聚酯裝置在停車過(guò)程中所發(fā)生的典型事故案例,我們可以看出在停車階段,若操作不當(dāng),也易發(fā)生反應(yīng)器氣相系統(tǒng)熱洗高溫EG過(guò)熱氧化、預(yù)后縮反應(yīng)器物料過(guò)熱降解等人身傷害事故。因此,在聚酯裝置在停車過(guò)程中應(yīng)重點(diǎn)對(duì)上述可能發(fā)生事故危險(xiǎn)的防范措施予以落實(shí)。
重點(diǎn)嚴(yán)格圓盤反應(yīng)器熱清洗操作、后縮真空熱清洗操作,嚴(yán)格控制系統(tǒng)降溫、降壓及氮?dú)獗Wo(hù)措施?,F(xiàn)場(chǎng)操作人員必須相互配合,必須配戴嚴(yán)格的防護(hù)裝備(頭罩及石棉手套,工作服、安全帽、工作鞋穿等)。
(二)正常生產(chǎn)中危險(xiǎn)因素分析及其防范措施
正常生產(chǎn)時(shí)裝置各工藝參數(shù)是穩(wěn)定的,但是在長(zhǎng)周期運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中,由于受到工藝流程、設(shè)備、公用工程等條件、機(jī)電儀的調(diào)節(jié)、工藝操作人員的水平、儀表可靠度等因素的影響,正常生產(chǎn)中仍會(huì)有許多影響安全的因素存在。下面就實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的危險(xiǎn)因素及其防范加以分析。
1.正常生產(chǎn)中危險(xiǎn)因素分析
事故案例一:預(yù)縮真空系統(tǒng)堵塞釀成火災(zāi)
事故經(jīng)過(guò):1996年2月9日18:16分,某石化滌綸廠縮聚釜發(fā)生失真空。崗位操作人員判斷為預(yù)縮釜EG噴淋冷凝器的氣相真空堵塞,造成失真空。操作人員進(jìn)行多次疏通均告失敗。因此,停止EG噴淋及預(yù)縮釜進(jìn)料。3:00左右,由于發(fā)現(xiàn)冷凝器內(nèi)有大量熔體物料,因此被迫打開其法蘭、視鏡進(jìn)行清理。但由于事先未進(jìn)行充氮?dú)庖悍獗Wo(hù),大量EG蒸氣和降解可燃?xì)怏w遇空氣后起火,同時(shí)有大量熔體物料從其中噴出。造成30h非計(jì)劃停車。事故原因:操作人員對(duì)失真空,大氣腿堵塞事故認(rèn)識(shí)不足。處理事故不果斷、不及時(shí);同時(shí)操作人員技術(shù)水平及處理突發(fā)事故的能力差,操作判斷出現(xiàn)失誤。
事故案例二:熱媒爐管破裂著火
事故經(jīng)過(guò):1989年元月3日11:00,某石化公司聚酯裝置一次熱媒防爆膜破裂,大量熱媒返回?zé)崦焦蓿到y(tǒng)壓力急劇下降,熱媒氣化,造成熱媒循環(huán)泵氣蝕,熱媒管線劇烈振動(dòng)。熱媒系統(tǒng)防爆膜破裂。7:20左右操作工檢查時(shí)發(fā)現(xiàn),熱媒爐底有熱媒流出,向廠里匯報(bào),判斷為熱媒爐管破裂,8:05發(fā)現(xiàn)爐膛內(nèi)著火,立即通知消防隊(duì),并準(zhǔn)備了充足的滅火工具和器材,以防在開門時(shí),空氣大量涌人爐膛使火勢(shì)增大和爆炸,打開熱媒爐防爆門后,立即通人氮?dú)夂驼羝?,并把防爆門關(guān)到最小程度。用保溫被將爐門包住,最大限度地減少空氣進(jìn)入量,并用30多個(gè)8Kg干粉滅火器將火壓住,使熱媒爐管漏出的熱媒被干粉吸附,中止化學(xué)反應(yīng),使其不能燃燒,在火勢(shì)減弱的情況下,向系統(tǒng)內(nèi)充N2,打開緊急排放閥,使熱媒排至熱媒儲(chǔ)罐,由于措施得當(dāng),撲滅了爐火,保住了熱媒爐。
事故教訓(xùn):
①安全聯(lián)鎖,絕不允許隨意摘除,有問(wèn)題應(yīng)及時(shí)修理;②防爆膜破后,應(yīng)立即停熱媒循環(huán);泵,嚴(yán)防管線氣蝕振動(dòng);③開啟爐子一定要嚴(yán)格控制升溫速度,特別是補(bǔ)加熱媒后,要予熱排氣;④熱媒爐著火,一般情況下,不要用水救,以防損壞爐體和爐管。
事故案例三:二次液相熱媒泄漏事故
事故經(jīng)過(guò):1998年1月8日14:30左右,某石化公司聚酯裝置終縮聚反應(yīng)器排料管線的熱媒夾套伴熱管線盲腸部分發(fā)生破裂,大量高溫(300℃)液相熱媒泄漏,并迅速汽化,在樓內(nèi)風(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下,通過(guò)樓內(nèi)吊裝孔擴(kuò)散到整個(gè)裝置。
事故原因:縮聚車間和廠安全處有關(guān)人員對(duì)更換下來(lái)的舊管線進(jìn)行了檢查,裂縫長(zhǎng)2mm,寬1lmm。經(jīng)初步分析認(rèn)為,此次發(fā)生泄漏的原因可能是:管線使用時(shí)間較長(zhǎng),管線本身存在應(yīng)力腐蝕,因應(yīng)力腐蝕而破裂,造成熱媒的泄漏,裂縫是被高溫?zé)崦搅黧w撕開。
事故案例四:二次汽相熱媒泄漏事故
事故經(jīng)過(guò):1999年8月18日23:10,某石化聚酯裝置后縮熔體過(guò)濾器因熱媒泄漏突然起火。約23:12,控制室煙霧報(bào)警器報(bào)警。當(dāng)班人員立即去現(xiàn)場(chǎng)檢查,發(fā)現(xiàn)終縮聚反應(yīng)器處熱煤某煙霧很大,后縮熔體過(guò)濾器處著火,班組人員奮力撲滅。為防止復(fù)燃,班組人員用氮?dú)夂?/div>
少量水進(jìn)行保護(hù)。
泄漏原因:經(jīng)過(guò)對(duì)泄漏部位的檢查,確認(rèn)泄漏源為分布在套筒底部多半個(gè)圓周的多個(gè)點(diǎn)。造成泄漏的原因主要是套筒底部熱媒夾套層焊縫在長(zhǎng)期高溫沖擊承重情況下,造成焊縫開裂。采取措施:在此次設(shè)備維修過(guò)程中,去除了套筒底部熱媒夾套,將熱媒進(jìn)出口封閉,保匝物料及時(shí)流出,減少了泄漏點(diǎn),同時(shí)徹底根除了因底部承重造成再次開裂的可能。