石油化工厂运行设备和管线的隐患及防护措施

・７４・　广州化工　２００６年３４卷第４期　石油化工厂运行设备和管线的隐患及防护措施　高鸣　同　（无锡市石油化３－．总厂，江苏无锡２１４０１１）　摘　要：主要从设备及管线的设计、制造及安装、操作、管理、检修等方面分析了石油化工厂运行设备及管线隐患的原　因，同时提出了一些相应的预防措施，如改善设计及生产工艺要求，加强对设备制造的监督及加强管理力度。　关键词：设备；管线；隐患；预防　Ｂｉｄｄｅｎ　Ｄａｎｇｅｒ　ｏｆ　Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ｉｎ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｆａｃｔｏｒｙ　ａｎｄ　ｔｈｅ　Ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　Ｍｅａｓｕｒｅｓ　ＧＡＯ　Ｍｉｎｇ　（Ｗｕｘｉ　Ｇｅｎｅｒａｌ　Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｐｌａｎｔ，Ｗｕｘｉ　２１４０１　１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ　ｃａｕｓｅ　ｏｆ　ｂｉｄｄｅｎ　ｄａｎｇｅｒ　ｏｆ　ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｉｐｅｌｉｎｅ　ｗａｓ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｍａｉｎｌｙ　ｆｒｏｍ　ｄｅ—　ｓｉｇｎ，ｐｒｏｄｕｃｔ，ｉｎｓｔａｌｌｍｅｎｔ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　ａｎｄ　ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ　ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　ｍｅａｓｕｒｅｓ　ｗｅｒｅ　ａｌｓｏ　ｐｕｔ　ｆｏｒｗａｒｄ，ｓｕｃｈ　ａｓ：ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｓｉｇｎ　ａｎｄ　ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｒｅｉｎｆｏｒｃｉｎｇ　ｔｈｅ　ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｎｇ　ｔｏ　ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ　ｔｈｅ　ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ；ｐｉｐｅｌｉｎｅ；ｂｉｄｄｅｎ　ｄａｎｇｅｒ；ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ　随着我国国民经济的高速发展，在以人为本的今天，人　附近，入料管又为非导静电性胶管，物料输送过程产生静电　火花而爆炸。宜兴天音化工股份公司乙二醇单甲醚生产过　程中高速排料产生静电火花而爆炸。类似凡设备、管道含储　罐、马达、反应釜、塔、冷凝冷却器等都应有静电接地措施，且　静电接地线或板不可松脱或分裂，否则容易引起爆燃事故。　有的储罐区在原有罐区基础上又增加数台，而消防设施距新　罐较远，如遇火灾则不能充分发挥消防器材的功能。储罐基　们对安全生产日益重视。国家安全生产监督部门规定，凡危　险化学品生产装置均应安全评估合格，在得到生产许可证后　才能合法生产，安全措施要保证装置长期安全生产。石油化　工厂常用设备及管线的多数介质为易燃易爆有毒的危险品，　其操作条件也较苛刻。因此在设计、制造、施工安装、使用、　检修、管理等各种环节中常存在多种问题，致使一些运行设　备、管线出现腐蚀、磨损、松动、泄露和破裂等问题，给正常生　产带来严重安全隐患　１　Ｊ，有时甚至发生大事故，污染生态　环境及人们身体健康，燃烧及爆炸危及人身安全并给国家带　来经济损失如近年吉化公司多次发生爆炸燃烧；哈尔滨新兴　化工厂于今年四月六日物料移罐时，两罐爆炸，三罐燃烧。　无锡洛社一化工厂锅炉爆炸飞跃距厂百米的京沪高架铁路，　幸瞬间无列车通过，否则火车出轨后果不堪设想。无锡胡埭　一础标高未考虑数十年内特大洪水淹没及会引起腐蚀；罐基础　下为未设排水口；储罐底板及罐身距离５０　ＣＩＴＩ内外壁未用牺　牲阳极板保护，罐身防腐料未考虑抗静电性、耐腐蚀性、耐油　性、耐溶剂及蒸汽性。换热器未用防震措施，致使换热器及　其连接管道因震动造成螺栓松动泄漏物料＿３　Ｊ。具易燃易爆　与化学危险性的物料的管线及其阀门有被安装在人行道与　运行设备上方，物料渗透时则会伤人并影响设备正常运行。　１．１．２材料选用不当　化工厂去年反应罐爆炸炸死６人，车间全部损坏。宜兴天　音化工股份有限公司２００５年车间爆炸死６人，伤１１人，百　姓受损４４５户。文中对隐患原因进行分析并提出了一些对　策．　．设计者对介质特性及材料特性综合分析不够，导致选材　不当。例如对储油罐罐身选钢材应为含ｃ＜０．２％、Ｓ及Ｐ　各＜０．０５％，或选含Ｓ、Ｐ各＜０．０５％的Ｑ一２３５一Ｂ普通钢　及底Ｃ、Ｐ、Ｓ的０９　Ｍｎ结构钢。＿４　Ｊ有的单位当生产工艺介　质已发生变化后而仍用现有的设备、管线、阀门，而未考虑材　质是否适应新介质，而不采取相应措施。某催化装置再生器　１　隐患原因　１．１设计问题　１．１．１结构及布置不合理　内件材料选用低碳的０　Ｃｒｌ８Ｎｉ９，其热强度低，致使使用寿命　短；当工作温度超过４２５℃时，碳素钢中碳化物的石墨化倾　哈尔滨新兴化工厂可燃介质储罐入料管未插到罐内底　作者简介：高造工作，　鸣，１９８９年毕业于华东化工学院，化工机械系　一直在无锡市石油化工总厂工作，长期从事化工设备的管理、压力容器设计、监　维普资讯 http://www.cqvip.com

２００６年３４卷第４期　广州化工　・７５　・　问　被忽略一　１．２制造及安装问题　部分设备的制造质量差，且设备的圩孔法兰密封槽及密　封垫圈加工精度达不到设计要求而运行时发生泄漏，多次修　理仍在泄漏，致使只能改变生产工艺条件　安装方面如倦化　装置一再生系统绝热耐磨衬里施工质量差，　运行一段时问　后发生衬里大面积脱落，造成设备壁温度超标，被迫装置停　产检修。曾有设备静密封结构的　片在安装时没有对正・Ｉ１．　应用时产生了过压和压偏，引起装置升温后泄漏严重，彳丁时　甚至着火。设备及管线安装时末注重保护防腐涂层及保温　层而使用过程被酸雨或物料腐蚀，造成设备及管线渗漏与燃　烧：　１．３操作问题　储罐区罐下侧排水阀开太人，造成水中夹油排入地沟，　或排水时间过长忘记关阀而跑损油料　有些设备在超负荷　或故障运转。常减压装　有时变更原油来源或加大加　１　时，电脱盐罐脱盐后含盐量超过规定５　ｍｇ／Ｌ而为２０　ｎ　ｇ／１　～１００　ｍｇ／Ｌ，从而引起常压塔顶内部构件及塔身与塔顶馏出　物系统含冷凝冷却器、管道、阀门、储罐腐蚀严重及渗漏　电脱盐罐底侧排水量不够，形成原油中含水增多，经加热炉　入塔的压力升高，操作如不及时，有时急于塔内卸压太快，造　成冲坏塔内塔板及构件，塔顶出黑油，被迫停工检修。油品　精制车间排查排水时不慎泡油等。　１．４管理问题　对进厂新职工及原有职工操作培训不够。操作中不能　认真落实管理制度，没有养成严格执行管理制度的良好习　惯，操作记录不完整，设备用途变更无记录　岗位循环检查　不及时，原料变更时操作工艺不及时修改，形成产品合格率　及收率下降。对储油罐区的透光孔、量油孔、人孔等开ｕ盖　板未及时关闭，造成雨水、雪水直入罐内，罐内污水未及时排　尽：　１　５缺乏定期及时清扫与检修　油料储罐内含腐蚀性介质、污泥，油罐每年应定期检查　及清除污杂油泥一次，并对罐内加热器、轻油灌顶冷却系统　慎重检查，早发现问题早检修，减少腐蚀严重化，渗漏严重　化。有些装置的重要设备应定期检验而未及时检查，相关人　员签名不全，安全阀超期使用未检验也较普遍：安全阀使用　一段时间后因有杂质、锈蚀而失灵，例如某厂一设备试压时　安全阀失灵造成设备封头飞离ｌ０多米，某厂反应釜安全　失效，把釜顶及上面马达飞到屋顶外，也有的引起设备爆炸　与燃烧　有的设备、管道、阀门保温层或油漆脱壳严重，造成　雨水侵入外壁而锈蚀严重。设备及管道安装时间越长，运行　年龄越多，其隐患越多，引发灾害的可能性也越大。有些老　设备材质有ＣＴ３、２０Ｋ、Ａ３、Ａ３Ｆ为新标准中不再采用的铡　种，这些设备也应当成设备管理及更新的一项重要内容：　装置检修现场动火，审检人员未到现场查看并采取周密　防火措施，只凭经验任意签证动火，甚至有的未办动火证　动火检修，经常产生意外事故。　１．６其他　１．６．１扩能技改后，其余设备能力不配套　主设备扩能后，而配套设备未被重视。例余热回收系统　出现余热锅炉换热能力不能满足需要的现象，电脱盐及电精　制设备能力不够：催化裂化装置处理能力提高ｌ５％后反・　再系统内旋分离器未改动，旋风分离器负荷增加，催化剂　耗上升～操作平台上增加管线和　¨后使操作人员行走非　常　难　１．６．２密封结构落　。　常压蒸馏装置热油泵，用性能差的机械密封及填料密封　等，使用寿命只有ｌ～３个月。管线阀ｆ　Ｊ密封结构处渗漏，只　用现场堵漏临时措施。曾有烯烃分离装置泵密封质量问题，　造成烯烃大量快速泄露形成数百平方米、高近２米的密云似　向外扩散，幸及时采取安全措施，如晚数分钟，则烯烃云雾源　到再距ｆ　公尺的加热炉会造成全厂成为爆炸的火海。　２防隐患措施　２．１　改善设计及生产工艺条件　２．１．１材料选择必须满足生产要求　对蒸馏塔、冷凝冷却器的选材，中石化集团公司在“加工　高含硫原油装置主要设备设计选材导则”中明确规定，应选　好材或材料升级选用，更可选用一些新技术。对冷却换热设　备管束为防止环烷酸等介质腐蚀，可用化学镀Ｎｉ，Ｐ的技术，　其涂层为非晶态，它具特耐腐蚀的优点，又涂层时无需外加　电流，涂层均匀又无边角效应，可以处理凹槽、缝隙及管子内　外表面。镀层金属有良好的结合力，可达３００－－４００　ＭＰａ，镀　层抗拉强度大于７００　ＭＰａ，硬度为４００～７００　ＨＶ，耐磨性优　良，在各种酸、碱性介质中，其耐腐蚀性优于３０４不锈钢，已　在环烷酸介质环境的装置中成功应用，它挂片试验腐蚀率仅　为０．００３　ｎ一／ａ。可见对腐蚀问题并非．一定要提高材料级　别，而采用一些镀层合金技术或从工艺角度采取措施也是良　法。　２．１．２设备及管道应有防震措施，例如压缩机进口管线设　膨胀防震节、冷凝冷却器列管采取抗震动措施，办法有调整　折流板间距，降低板的官孔开孔直径、增加折流板外圆直径、　壳体采用多个进口可降低介质流速，减少冲力及震动，增加　管径及管子厚度可增加管子固有频率，无振管束大修时彻底　清除污垢，否则介质流通面减少而流速增加容易振动又增加　阻力及腐蚀。催化裂化装置膨胀节应合理选材，当蜡油为原　料时的ＦＣＣＵ中用３００系列奥氏体不锈钢，以重油为原料的　ＦＣＣＵ中再生器出口膨胀节应用Ｉｎｃｏｌｏｙ６２５，而不用Ｉｎ—　ｃｏｌｏｙＳ００，膨胀节制造与应用中应消除与降低应力，使用中应　改善介质温度以防止产生露点而产生腐蚀。物料储罐基础　面应高于洪水高度、所有储罐器与设备及管线都应有静电接　地装置，且接地装置不可以松动或断裂，不少燃烧或爆炸就　是因缺乏或其静电接地装置不好而造成，近日哈尔滨新兴化　工厂爆炸就是因储罐入口管未接罐底而产生较多静电，又导　管是胶管而非导静电管，管外又未绕ＡＬ质导静电线，罐身　又无牢固防静电接地装置。电脱盐罐入口安装较好的分配　器，改善油入电场位置都可改良电脱盐罐效率。改善原油破　乳剂质量及用量、常压塔改用脱氧水及回流罐水回注，换热　器加大水冲去污垢，抑制常压塔顶冷凝冷却器的氨盐沉积腐　蚀，常压塔顶冷凝水控制ｐＨ为７～６左右，因ｐＨ＜６则ＨＣｌ　腐蚀，ｐＨ＞８则　ｓ腐蚀严重。输送腐蚀介质管线上的阀　门、法兰、罗纹管件等不得敷设在通道或运行设备上方，以防　止泄露时伤人又影响设备正常运行。管线安装设计中严禁　出现ｕ型弯管，因其容易沉积固体物料堵塞管线，且对开停　工管线的处理也不方便，还会给冬季防冻防凝工作带来困　难。高压进料泵进出口管线宜用厚壁不锈钢，其拐弯处应用　无焊接点的大半径煨弯管线：　维普资讯 http://www.cqvip.com

・　７６　・　广州化工　２００６年３４卷第４期　２．２加强对设备制造的监督　除运行设备及管道的安全隐患。　对一些重点设备除有第三方监督外，用户也应有技术工　作者始终参与制造全过程，使在制造过程中缺陷在制造过程　３结语　中全消除掉，且对一些关键运动设备也应监督。为保障在高　石油化工厂运行设备及管道阀门等具有操作条件苛刻、　温设备中运行的绝热衬里尽可能部裂开与脱落，在设备现场　事故发生率高、危险性大等特点。瑞士保险公司统计知识化　施工安装过程中，要严保绝热耐磨衬里的施工质量，绝　允　企业九大类型危险源中，设备缺陷居第一位。因此，对石化　许雇工或非技术人员进行操作。在配料、施工方法及养护等　厂设备及管道的安全隐患不可掉以轻心，否则，其隐患胜于　各项工作中都应严格遵守相应技术规程。　猛虎又会燎原，会对国民经济的可持续发展造成很大的影　２　３认真执行检验规程，并加强设备与管线阀门等的管理　响。　力度　石化厂应积极实施设备及管道阀门操作及管理人员的　参考文献　培训，这是认真执行规程与加强管理的基础。设备及管道阀　门管理人员必须严格执行相关设备及行业的各级规定和定　［１］陈孙艺．管束防震技术分析，炼油技术与工程，２００５（１０）：４４—　期检验的相关规定，不留隐患，对易腐蚀易磨损处常检测，不　４７．　可勉强运行，应及时修理与更新。储罐与管道应用涂层及牺　［２］　龚德胜、羿仰桃、沈燕．成品车间９０号汽油管线穿孔原因分　牲阳极防腐以延长使用寿命。储罐使用相当时间后下沉，其　析，石油化工设备技术，２００６，（２）：３６—３９．　连接管法兰垫片处易渗漏，应及时采取措施解决。　［３］蔡善祥、马金华、艾志斌，等．催化裂化装置膨胀节腐蚀失效分　要消除设备及管道的安全隐患，最根本的是执行国家一　析与防腐对策．石油化工设备，２００５（５）：７７—８０．　系歹，Ｉ安全生产监督管理制度？　油化工厂具有易燃易爆、高　［４］贺匡国．化工容器及设备简明设计手册。北京：化学工业出版　社，２００２．　温、有毒有害、连续作业及点多线长等特点。随着时代发展，　［５］吴荫顺．腐蚀工程手册，北京：中国石油化工出版社，２００３．　石化装置及油品储运装置正向大型发展，由此消除隐患，确　［６］吴建华，许立坤．管线腐蚀控制，北京：化学工业出版社，２００２．　保石化厂安全生产是永恒的硬道理，各级人员在岗位上必须　【７］　沈强锋．加强高硫原油常减压装置工艺设备防腐措施．石油　认真贯彻执行质量第一、安全第一的各项规章制度，彻底消　化工设备技术，２００６（２）４８—４９，５４．　（上接第７３页）　出金属可采用碱性固化的环氧树脂作隔离层，然后将设备升　现在，大量的合成树脂材料具有较高的化学稳定性和良　温到４０～６０℃，根据选定的粘结剂的规定配方配置耐蚀胶　好的物理机械性能，可应用于化工设备的防腐蚀处理。利用　泥，薄薄地涂在搪瓷损坏处，带温干燥，再涂、再干燥，直到满　合成树脂修补化工搪瓷设备，不仅可节约有色金属，而且修　足所需厚度，最后逐渐升温，至工作温度以上２０℃。热处理　补工艺简单、费用低、修补速度快、耐蚀耐磨，很有探讨及推　２４　ｈ即可。　广应用意义。　搪瓷反应器修补用的材质需选用与生产过程投入的反　通常高分子有机材料与搪瓷表面粘结力较小，如酚醛树　应物及生成物不发生反应的耐蚀耐磨材质。例如反应物或　脂常温固化下粘结力为１．７　ＭＰａ，而搪瓷反应器在１００℃时　生成物为过氧化合物，则修补材料应避开黑色金属，否则过　产生温差应力已达１．５　ＭＰａ　为此，粘结剂修补搪瓷反应器　氧化合物容易分解放热，并连续反应快速升温乃至爆炸，所　必须提高其自身粘结力，又要减少温差应力。为了提高粘结　以如为过氧化合物则用有色金属更好。　强度，提高胶粘剂的物理机械性能，我们修补时采用酚醛环　氧混合胶泥，酚醛树脂可作环氧树脂的活性增韧耐热耐蚀　３结束语　剂，并在混合胶泥中加入ｌ７～２０％的丁腈或丁基橡胶，进一　我们从事石油化工、精细化工、医药制造、试剂、香料、各　步增强胶泥的柔韧性能，降低其抗张强度及刚性。为了降低　种树脂制取等，所用搪瓷反应器有几十台，规格有１～５　ｍ３，　胶泥粘度，要注意稀释剂的挥发逸出，我们选用６９０　活性稀　生产使用中经常出现爆瓷、穿孔、剥落等现象。以往有些反　释剂代替丙酮，并加入５～８％的氧化铝粉，以增加树脂的粘　应器只能生产几釜产品就报废，造成生产成本高。通过修　结力及强度。　补，延长了搪瓷釜的使用寿命，产品成本由此下降，并可减少　因温差应力的影响，高温下树脂进一步固化时产生收缩　不必要的停车损失。我们通过长期实践了解了修补搪瓷可　力，粘结力将明显降低。因此，如何克服收缩应力、温差应　用活性稀释剂、预应力施工等方法，为化工、医药、溶剂、试剂　力造成的粘结强度下降，成为搪瓷修补的关键。为减少温度　等行业降低生产成本与和充分发挥设备作用创造了良好基　变化的影响，我们用预应力施工以减少温差应力，取得较好　础　效果，修补寿命可提高到五个月以上。预应力施工是将设备　预热，带温粘结，当设备降到常温时，由于壳体和粘合剂的收　参考文献　缩系数不同，使其产生一定的应力即为预应力。当温度变化　时，首先抵消这部分应力，随着温度继续升高，产生新的应　［１］蔡永源，李彤，孔莹．纳米技术应用进展．环氧树脂应用技术，　力，而总应力就小了，从而减少了由于温差造成的应力影响。　２００５（１）：１０～１４．　我们对小面积的搪瓷损坏大部分采用胶粘修补［１＿２ｊ，具　［２］蔡永源，李彤．环氧树脂胶粘剂及其应用纵横谈．环氧树脂应　体修补工艺为：在损坏处清洗除锈，去油去灰污，如破损处露　用技术，２００５（４）：１４～１７．