摘 要 ：對(duì)某化工廠柴油橢圓齒輪流量計(jì)進(jìn)行危險(xiǎn)性分析，確定其主要危險(xiǎn)性，為此類裝置的安全生產(chǎn)保障措施的制定、安全設(shè)施設(shè)計(jì)等提供重要的參考依據(jù)。
按照汽柴油專標(biāo)委和中石油總部的汽油質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)升級(jí)總體安排，根據(jù)《車用汽油》GB17930—2016、《車用柴油》GB19147—2016的相關(guān)要求。某化工廠本次車用柴油質(zhì)量升級(jí)的主要調(diào)整內(nèi)容是在原有的國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上，將多環(huán)芳烴含量由國Ⅴ標(biāo)準(zhǔn)的不高于11% 調(diào)整為不高于7%（v），將汽、柴油質(zhì)量升級(jí)以達(dá)到國Ⅵ標(biāo)準(zhǔn)。柴油加氫改質(zhì)工藝涉及的主要裝置為加氫精制橢圓齒輪流量計(jì)、吸收脫吸塔、石腦油穩(wěn)定塔、石腦油分餾塔、換熱器、各種容器等。
1 工藝過程中的危險(xiǎn)性分析
1.1 加氫改質(zhì)反應(yīng)部分
加氫改質(zhì)反應(yīng)部分所涉及到的橢圓齒輪流量計(jì)有加氫精制橢圓齒輪流量計(jì)、加氫改質(zhì)橢圓齒輪流量計(jì)，操作溫度在395~415℃，操作壓力12MPa，操作介質(zhì)為 H 2 、H 2 S、油氣、油（煤油、石腦油、LPG）。
（1）加氫反應(yīng)屬于放熱反應(yīng)，反應(yīng)溫度通過調(diào)節(jié)加熱爐燃料及急冷氫量來控制，反應(yīng)過程中有可能因調(diào)節(jié)不當(dāng)?shù)仍虺霈F(xiàn)急劇升溫、升壓的異常情況。當(dāng)溫度、壓力超過了橢圓齒輪流量計(jì)的允許溫度、壓力易造成橢圓齒輪流量計(jì)材質(zhì)劣化，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成設(shè)備損壞引起火災(zāi)爆炸事故。
（2）加氫反應(yīng)由于是放熱反應(yīng)，若操作、調(diào)節(jié)不當(dāng)造成超溫超壓，易造成與橢圓齒輪流量計(jì)連接管線等的法蘭、閥門、焊口、接頭等發(fā)生介質(zhì)泄漏，造成火災(zāi)爆炸事故。
（3）橢圓齒輪流量計(jì)為臨氫設(shè)備，且橢圓齒輪流量計(jì)中還存在硫化氫等腐蝕介質(zhì)，當(dāng)不銹鋼堆焊層某局部因施工質(zhì)量差造成堆焊層脫落，易造成橢圓齒輪流量計(jì)氫腐蝕、氫損傷以及硫化氫腐蝕等，嚴(yán)重時(shí)造成腐蝕穿孔，從而引起油氣泄漏造成火災(zāi)爆炸事故。
（4）橢圓齒輪流量計(jì)有配套的儀表控制系統(tǒng)和故障報(bào)警裝置，由于控制系統(tǒng)工作不正�；驁�(bào)警裝置失靈，處理不當(dāng)和不及時(shí)，可造成設(shè)備損壞而導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故。
（5）反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)熱高分氣液分離，氣相再經(jīng)冷高分氣液分離，液相經(jīng)熱低分、冷低分再次分離，若操作不當(dāng)，可能發(fā)生高壓串低壓問題，引發(fā)火災(zāi)爆炸事故。
（6）由于溫度、壓力較高，中間物料、氫氣等有可能因設(shè)備制造或密封、連接等部位的缺陷泄漏出來。其中高壓換熱器在裝置操作壓力及溫度劇烈波動(dòng)、緊固螺栓松弛、法蘭墊片失效時(shí)易于發(fā)生可燃介質(zhì)泄漏。由于泄漏的物料溫度已經(jīng)超過了其閃點(diǎn)，因此可燃介質(zhì)泄漏后易發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
（7）加熱爐采用明火對(duì)爐管內(nèi)的原料加熱，由于腐蝕或爐管質(zhì)量缺陷以及操作不當(dāng)?shù)仍蛟斐蔂t管泄漏可導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故。
（8）加熱爐燃料控制系統(tǒng)故障，處理不及時(shí)可導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故。
（9）加熱爐燃料氣脫液不夠，造成燃料氣帶液造成爐膛熄火，處理不當(dāng)也易造成火災(zāi)爆炸事故。
（10）各加熱爐對(duì)流管束由于結(jié)垢問題，其彎頭與爐管的焊縫局部位置無法進(jìn)行射線探傷檢查。若在焊縫存在缺陷時(shí)，水壓試驗(yàn)可能不漏，而一旦開工升溫后即可能發(fā)生裂紋，導(dǎo)致漏油、漏氣，引起火災(zāi)爆炸。
（11）反沖洗過濾器壓差上升過快。
（12）高低壓分離器頁面波動(dòng)過大，系統(tǒng)停車、停爐。
（13）分離器倒氣。
1.2 加氫改質(zhì)分餾及吸收穩(wěn)定部分
加氫改質(zhì)分餾及吸收穩(wěn)定部分主要設(shè)備有脫硫化氫汽提塔、產(chǎn)品分餾塔、煤油側(cè)線塔、吸收脫吸塔、石腦油穩(wěn)定塔和石腦油分餾塔，各塔操作介質(zhì)主要有 H 2 、H 2 S、煤油、石腦油、LPG，操作溫度在107~265℃，操作壓力在0.17~1.2MPa。分餾過程中分餾塔頂設(shè)回流罐，如果回流罐油水界位控制不好或失靈、水界面過高，高過回流抽出管水平面位置，塔頂水冷卻器腐蝕穿孔，原料含水高，脫水不及時(shí)等可能造成回流帶水，如不及時(shí)處理，塔頂壓力急劇上升沖塔，安全閥可能會(huì)跳開。原料處理量、原料進(jìn)塔含水量、塔底供熱量、塔頂回流量過大等，可引起分餾塔沖塔。在塔內(nèi)塔板結(jié)鹽或降液管堵塞時(shí)氣液相不均勻也會(huì)造成產(chǎn)品變色。發(fā)生沖塔時(shí)，因塔內(nèi)分餾效果變差，破壞了正常的傳質(zhì)傳熱，致使塔頂溫度、壓力、側(cè)線餾出口溫度、回流溫度均上升，塔底液位突然下降，石腦油變重。
（1）汽提塔、分餾塔壓力失真。
（2）汽提塔、分餾塔塔頂溫度過高。
（3）汽提塔、分餾塔塔底液面過高。
（4）分餾塔可能因如下原因造成沖塔事故發(fā)生 ：
①塔液位控制失靈，造成液面很高 ；
②操作不當(dāng)，輕油過多，壓到塔底，造成突沸 ；
③爐出口溫度過高 ；
④負(fù)荷過大，或塔盤吹翻油氣走短路 ；
⑤回流量過大或回流帶水量大。
1.3 煤油加氫補(bǔ)充精制反應(yīng)部分
主要介質(zhì)為氫、煤油，煤油加氫補(bǔ)充精制橢圓齒輪流量計(jì)操作壓力1.8MPa，操作溫度217℃。由于煤加氫使用貴金屬催化劑，若所用新氫中 CO 含量高于5×10 -6 可造成催化劑中毒，影響催化劑使用壽命及產(chǎn)品質(zhì)量，油氣分離過程操作不當(dāng)可造成氣相帶液，影響后續(xù)壓縮機(jī)的正常運(yùn)行。加氫反應(yīng)由于是放熱反應(yīng)，若操作、調(diào)節(jié)不當(dāng)造成超溫超壓，易造成與橢圓齒輪流量計(jì)連接管線等的法蘭、閥門、焊口、接頭等發(fā)生介質(zhì)泄漏，造成火災(zāi)爆炸事故。橢圓齒輪流量計(jì)為臨氫設(shè)備，當(dāng)不銹鋼堆焊層某局部因施工質(zhì)量差造成堆焊層脫落，易造成橢圓齒輪流量計(jì)氫腐蝕、氫損傷等，嚴(yán)重時(shí)造成腐蝕穿孔，從而引起油氣泄漏造成火災(zāi)爆炸事故。橢圓齒輪流量計(jì)有配套的儀表控制系統(tǒng)和故障報(bào)警裝置，可能由于控制系統(tǒng)工作不正�；驁�(bào)警裝置失靈，處理不當(dāng)和不及時(shí)，造成設(shè)備損壞而導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故。
1.4 煤油加氫補(bǔ)充精制分餾部分
（1）若塔底液面失靈、塔頂回流中斷、汽提蒸汽量過大、塔底泵抽空等原因處理不及時(shí)可能造成沖塔，而致使分餾操作被完全破壞，也可能引起裝置停工停產(chǎn)。
（2）由于塔在制造過程或使用過程中產(chǎn)生的缺陷造成塔器損壞，致使介質(zhì)泄漏而可能導(dǎo)致火災(zāi)爆炸事故。
（3）塔器操作溫度為230℃，操作壓力0.27MPa，介質(zhì)為航煤，其操作溫度高于介質(zhì)閃點(diǎn)，如果因設(shè)備密封及連接部位發(fā)生物料泄漏，就可能發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。
2 安全對(duì)策措施
1）裝置設(shè)計(jì)為密閉系統(tǒng)，使易燃、易爆物料在操作條件下置于密閉的設(shè)備和管道中，各個(gè)連接處均采用可靠的密閉措施。工藝控制系統(tǒng)中具有越限報(bào)警系統(tǒng)和聯(lián)鎖自保系統(tǒng)，以確保在誤操作或非正常生產(chǎn)狀況下，危險(xiǎn)物料始終處于安全控制中。
2）裝置設(shè)置可靠的壓力泄放系統(tǒng)和放空系統(tǒng)。
3）保證良好的通風(fēng)條件和泄壓條件，符合 GB50160的標(biāo)準(zhǔn)要求。
4）公用工程管線，如氫氣、氮?dú)�、工業(yè)風(fēng)、水蒸氣管線與工藝管線相連時(shí)，安裝三閥組、止回閥或“8”字盲板，防止物料互竄引起爆炸�？扇�?xì)�、液管線在裝置邊界處安裝隔離閥或“8”字盲板，并設(shè)操作平臺(tái)，如平臺(tái)長度大于8m，需兩端設(shè)梯。
5）當(dāng)裝置循環(huán)氫壓縮機(jī)停機(jī)時(shí)，聯(lián)鎖啟動(dòng)0.7MPa 緊急泄壓，同時(shí)根據(jù)裝置情況手動(dòng)開啟1.4MPa 緊急泄壓。
6）加氫精制橢圓齒輪流量計(jì)床層間設(shè)有急冷氫注入，可控制橢圓齒輪流量計(jì)溫升，防止橢圓齒輪流量計(jì)超溫。當(dāng)急冷氫故障時(shí)，可通過緊急泄壓系統(tǒng)泄放反應(yīng)壓力及熱量，保證裝置安全。
7）吸收脫吸塔、石腦油穩(wěn)定塔、石腦油分餾塔、硫化氫汽提塔、產(chǎn)品分餾塔頂部均設(shè)有壓力溫度指示及相應(yīng)的高報(bào)警 ；塔頂部及對(duì)應(yīng)回流罐均設(shè)置有安全閥，安全閥的泄放量均考慮可能的串壓工況 ；各塔底部均設(shè)有液位控制及低液位報(bào)警。
8）新氫壓縮機(jī)，航煤循環(huán)氫壓縮機(jī)、循環(huán)氫壓縮機(jī)系統(tǒng)設(shè)有相關(guān)的壓力、溫度及潤滑油異常的安全聯(lián)鎖，壓縮機(jī)級(jí)間及出口均設(shè)有安全閥。
9）本項(xiàng)目安全聯(lián)鎖保護(hù)、緊急停車通過設(shè)置在區(qū)域控制室和現(xiàn)場機(jī)柜室內(nèi)的安全儀表系統(tǒng)（SIS）實(shí)現(xiàn)。
10）安全距離需符合《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)（2018年版）》（GB50160—2008）及其他相關(guān)規(guī)范的要求，滿足消防安全的需要。
11）裝置自控聯(lián)鎖系統(tǒng)符合《關(guān)于公布shou批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄的通知》對(duì)重點(diǎn)監(jiān)控的危險(xiǎn)工藝自控及安全聯(lián)鎖停車系統(tǒng)設(shè)置要求的相關(guān)規(guī)定。
3 結(jié)語
柴油橢圓齒輪流量計(jì)具有易燃、易爆等特性，涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品有柴油、氫氣、液化石油氣、燃料氣（甲烷）、石腦油、煤油、二甲基二硫、硫化氫和氮。涉及的主要危險(xiǎn)設(shè)備為加氫精制橢圓齒輪流量計(jì)、新氫壓縮機(jī)、輕烴回收部分及石腦油分餾部分塔頂回流罐、吸收脫吸塔、石腦油穩(wěn)定塔、石腦油分餾塔等。企業(yè)要落實(shí)建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施“三同時(shí)”，加強(qiáng)安全管理。
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