第三節(jié) 空分塔防爆措施及安全技術(shù)規(guī)范
為杜絕空分裝置爆炸事故的發(fā)生,日常管理和操作時應(yīng)從以下幾方面著手:
一、減少爆炸危險物帶入塔內(nèi)
可爆物的來源有兩個方面:一是原料空氣的吸入;二是從壓縮機組或膨脹機帶入的潤滑油及其輕組分。
為減少可爆物進入塔內(nèi),空壓機的吸入口盡量遠離其它裝置的排放口,尤其是烴類、CO2排放口等;采用雙層床吸附清除水分、CO2、乙炔等,同時加入適量5A,有效清除加工氣體中的氮氧化物等易堵塞組分;對空分系統(tǒng)的管線閥門安裝前要認真脫脂;系統(tǒng)吹除時要避免分子篩粉末進入板式通道而堵塞低溫液氧的流動,出現(xiàn)“干蒸發(fā)”和“死端沸騰”等。
二、防止靜電產(chǎn)生
保證主冷凝蒸發(fā)器接地線完好,空分塔必須在距離最大的兩個部位接地,接地電阻應(yīng)低于10Ω;氧氣管道上法蘭跨接電阻應(yīng)小于0.03Ω,若在法蘭連接處沒有跨接導(dǎo)線的地方,應(yīng)單獨接地。
三、防止可爆物的局部濃縮
有的精餾塔爆炸是在液氧中乙炔含量并不高的情況下發(fā)生,可能是可爆物局部濃縮析出而造成的,因此要采取措施控制可爆物的局部濃縮。
1.停車時間較長時,應(yīng)將塔內(nèi)液氧、液空排放掉,以免在自然蒸發(fā)時造成可爆物的濃縮;
2.保持液面穩(wěn)定且不要低于規(guī)定高度;
3.在結(jié)構(gòu)上避免死角導(dǎo)致液體流動不暢。
四、正常生產(chǎn)時控制主冷爆炸的防范措施
1.為防止冷凝蒸發(fā)器的靜電感應(yīng)引起因乙炔和碳氫化合物濃縮所造成的爆炸事故,冷凝蒸發(fā)器必須采取接地措施。
2.工藝操作上保持冷凝蒸發(fā)器液氧液面全浸式操作,不能過高,過高會引起精餾塔液泛,過低易產(chǎn)生碳氫化合物的濃縮和沉積。工藝流程設(shè)計上采用液氧內(nèi)壓縮流程。
3.安全排放液氧是冷凝蒸發(fā)器防爆的一個有力措施,應(yīng)保證數(shù)量不低于氧氣產(chǎn)量1%的液氧連續(xù)從裝置中抽取,或每班定時排放液氧不少于1次。因碳氫化合物和二氧化碳比液氧重,一段時間后會沉聚在冷凝蒸發(fā)器底部液氧下面,通過液氧排放可以稀釋液氧中碳氫化合物及二氧化碳濃度。
4.每周至少三次對液氧中碳氫化合物含量進行痕量色譜分析,并做記錄,定量檢測碳氫化合物含量,及時調(diào)整控制工藝生產(chǎn)。原中石化總公司對液氧中易燃、易爆危險物品含量指標極限值規(guī)定如下:
(單位:ppm)
品 名 報 警 值 停 車 值
乙炔 0.1 1.0
乙烷 15.0 40.0
乙烯 10.0 25.0
丙烷 10.0 25.0
丙稀 2.0 5.0
C4 1.5 4.0
總烴 100 250~500
說明:各類碳氫化合物含量按碳計。
5.總烴停車極限250~500ppm表示兩種情況
(1)當乙炔、乙烷、乙烯、丙烷、丙稀、C4有一種含量達到報警值而低于停車值時,總烴停車極限為250ppm。
(2)當乙炔、乙烷、乙烯、丙烷、丙稀、C4含量都沒有達到報警值時,總烴停車極限為500ppm。
6.當液氧中乙炔或碳氫化合物含量偏高時,應(yīng)采取如下措施
(1)多測量,盡快查明含量增高的原因并進行消除。
(2)增加液氧排放量及排放次數(shù)。
(3)檢查分子篩純化器工作是否正常。
(4)分析大氣中乙炔和碳氫化合物含量。
若采用措施后,乙炔或碳氫化合物的含量仍然增加,達停車極限時則應(yīng)立即停車,排盡液體,對設(shè)備進行徹底加溫。
五、控制氧氣管道爆炸的防范措施
1.限制氧氣在鐵素體中的流速。氧氣管道一般為不銹鋼管,鐵素體在氧氣中一旦著火,其燃燒熱非常大,溫度急劇上升,鋼管很快被熔化,其原因必定有特發(fā)性的激發(fā)能源,如:機械能(撞擊、絕熱壓縮等),熱能(高溫氣體、火焰等)、電能(電火花、靜電等)。鐵銹、焊渣等雜物會被高速氣流帶動。摩擦、撞擊產(chǎn)生火花或靜電是最典型的激發(fā)能源。
氧氣工作壓力MPa <0.1 0.1~0.6 0.6~1.6 1.6~3.0
氧氣流速m/s 20 13 10 8
2.在氧氣閥后,應(yīng)連接一段長度不小于5倍管徑,且不小于1.5m的銅基或不銹鋼管道。
3.應(yīng)盡量減少氧氣管道的彎頭和岔頭,并采用沖擊成型。
4.在對焊的凹凸法蘭中,應(yīng)采用紫銅片作O型密封圈。
5.管道接地線應(yīng)完好,法蘭間電阻值不符合要求的應(yīng)加連接跨線,接地裝置應(yīng)完好可靠。
6.管道及附件應(yīng)嚴格脫脂,并用氮氣或空氣吹凈。
7.對于直徑大于70mm的手動氧氣閥,只有當前后壓差小于0.3MPa以內(nèi)才允許操作。
8.氧氣管網(wǎng)要有完整的技術(shù)檔案、檢修記錄。
第四節(jié) 裝置安全生產(chǎn)技術(shù)要點
一、氮氣、氧氣使用安全技術(shù)要點
1.氧氣、液氧安全使用要點
在液氧泵及粗氬泵周圍要嚴禁煙火,氧氣管線一般應(yīng)采用不銹鋼或銅材制造、壓力表使用專用氧壓表,使用普通壓力表時一定要經(jīng)過脫脂處理。
液氧和富氧液空都能助燃,不得在裝置內(nèi)部任意排放,應(yīng)通過管道排放到專門的液氧坑中或通過殘液蒸發(fā)器由蒸汽加溫后排放到大氣中,排放點周圍應(yīng)保持清潔,嚴禁有機物或者油脂積存。排放液體時,周圍嚴禁動火作業(yè),排放人員應(yīng)注意帶上手套等保護用品,皮膚不得直接接觸管線、閥門,并要避免液體濺到身上,以防凍傷。
2.氮氣、液氮、液氬安全使用要點
為避免裝置區(qū)域內(nèi)局部氮氣、氬氣含量過高,不得將氮氣、液氮、液氬排放于室內(nèi),排放液體時要注意防止凍傷。在有氮氣、氬氣含量超標的環(huán)境中工作,應(yīng)戴上空氣呼吸器。檢修充氮(氬)設(shè)備、容器和管道時,需要先用空氣置換,分析氧氣含量合格(大于19.5%,小于23.5%),并辦理相關(guān)作業(yè)票證,落實保護措施后方可進入設(shè)備內(nèi)部作業(yè)。
二、裝置防火、防爆安全技術(shù)要點
1.在空分裝置周圍禁止吸煙和明火。凡是需要明火及會產(chǎn)生火星、火苗的工作,如電、氣焊、砂輪磨削等,通常禁止在空分生產(chǎn)區(qū)進行。若確需進行,則必須采取措施,確保工作區(qū)空氣氧濃度不增高,并要在專職安全人員的監(jiān)督下才能進行。
2.防止無意識明火帶入現(xiàn)場。不得穿著帶有鐵釘或任何鋼質(zhì)件的鞋子進入空分生產(chǎn)區(qū),以免由于磨擦產(chǎn)生火花而導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。
3.在充滿氧氣環(huán)境中從事工作的人員,都應(yīng)穿棉織品的內(nèi)衣和外衣,不能穿易產(chǎn)生靜電火花的質(zhì)料工作服。在充滿氧氣的環(huán)境中不要快速脫合成纖維衣物。
4.嚴格忌油和油脂。凡是和氧接觸的部位和零件,包括用于氧氣管線、管件、閥門和其它一切接觸氧氣的附件必須是不可燃材料制成,且都要確保絕對的無油和無油脂。在安裝、使用前都必須事先進行脫脂清洗。
脫脂清洗劑應(yīng)該用碳氫氯化物或碳氫氟氯化物。如全氯丁烯,三氯乙烯等。
5.空分生產(chǎn)區(qū)現(xiàn)場人員的衣著必須無油無油脂。裝置工作區(qū)內(nèi)禁止貯放可燃性物品。對裝置運行所必需的潤滑劑和原料,必須由專人妥為保管。
6.要防止氧氣的局部增濃,如果發(fā)現(xiàn)某區(qū)域空氣中的氧氣已經(jīng)增濃或存在增濃的可能性,則必須清楚地作出標示,并加以強制通風。