在役烯烃装置的风险评价分析及控制.doc

在役烯烃装置的风险评价分析及控制应用火灾爆炸危险指数法，对兰州石化公司24万t/a乙烯改扩建工程项目中已运行近2年的在役烯烃装置风险评价分析，并提出了有效的管理控制措施。烯烃装置作为一个典型的化工生产单元，本身存在着易燃易爆、高温高压等危险，客观上发生火灾爆炸事故的风险相对较高。同时作为兰州石化公司整体化工生产的“龙头”装置（包括裂解与分离），对后加工系统的影响后果比较大。自24万t/a乙烯装置改造完成后已运行近2年，因此对该在役装置存在的火灾爆炸风险进行评价分析，揭示导致事故发生的各种原因，对采取有效控制措施，预防该类事故发生是极为重要的。1火灾爆炸危险性概述（1）由于炉膛温度高达1100以上，故拱顶损坏的可能性较大。而拱顶又是高温炉气滞留部位，受高温损坏的几率多，会增加泄漏着火的危险性。（2）物料泄漏是炉区潜在的最大隐患，物料爆炸极限很低，一旦发生泄漏，极易发生爆炸和火灾事故。（3）裂解炉管在结焦严重时，如果烧焦不及时，炉管容易烧断，发生炉膛着火。（4）裂解炉在点火前，必须用N2将炉内的可燃物置换合格（0.2）；若初次点火，应分析燃料气中O2含量是合格，并严禁带液，防止发生炉内爆炸。（5）防止炉爆鸣。典型的例子是燃料气（FG）电磁阀、进料阀或裂解气特殊闸阀内漏而引起爆鸣。2火灾爆炸危险指数评价2.1装置评价单元的确定在进行危险指数评价时，需将生产过程划分为众多评价单元。由于评价单元较多，在进行火灾、爆炸危险指数定量评价前，先进行简单的“危险度取值表”评价，对危险度分值大于14（级）的系统再进行“火灾、爆炸危险指数”评价，计算单元的火灾、爆炸危险指数，确定其危险等级，分析其危险程度是否可接受。“危险度取值表”规定系统危险度由物质、容量、温度、操作5个项目来确定，其危险度分别按A10分、B5分、C2分、D0分赋值计分，由各分数之和确定危险等级。16分以上具有高度危险（级）的系统，1115分为具有中度危险（级）的系统，10分以下为低危险度（级）系统。依据烯烃装置有关资料以及现场调研得到的数据，作为定量评价计算基础。经处理后的工艺状态等参数按照“危险度取值法”确定各评价单元的危险度。根据生产装置的工艺、平面布置及选择评价系统的原则，确定了6个评价子系统。对照“危险度取值法”的要求赋值、计算出其固有危险程度。烯烃装置和系统名称及初评结果见表1。表1烯烃装置主要系统危险度评价结果序号单元名称操作状况评分介质评分温度评分1裂解炉系统化学反应5氢气、甲烷、乙烯等1089052初分馏系统物理过程0氢气、甲烷、乙烯等1019523压缩制冷系统物理过程0氢气、甲烷、乙烯等109414冷分离系统分离过程2氢气、甲烷、乙烯等10-13105热分离系统分离过程2氢气、甲烷、乙烯等1010506原料系统物理过程0石脑油、拔头油5250续表1序号压力（MPa）评分容积（m3）评分总分值危险等级11.8230022421.6040021433.65340021643.60370031851.802100031761.80215018上述危险度评价中分值为16分以上的有裂解炉、压缩、热分离和冷分离4个系统，根据火灾爆炸指数法的单元选取原则，本着能够最大限度地暴露装置危险程度的目的，以工艺流程为主，兼顾设备平面布置，将装置划分为52个单元。2.2火灾爆炸危险指数评价结果按照道化学火灾爆炸危险指数评价方法（第七版）流程，对以上所确定的单元进行评价，并将评价得出的所有单元实际火灾爆炸指数进行危险等级划分（见表2）。表2烯烃装置各单元危险等级划分表系统名称实际危险等级单元数最轻（）较轻（）中等（）裂解炉138F101BA、101BB、101BC、101BD、101BE、101BF7压缩制冷116F104F、105F、106F、107F、108F、120F、120J/JA、101J-J1A/B、115C、116C、117C、112FA/B、119101J、109F、110F、118C、119C、120C、124C、105E、224C23冷分离FA701、FA702、DA408FA209A/B、DA302、DA302A、DA401、DA402、DC401AF、FA401A/B、DA30111热分离DA494、DA404、DA405、DA406、DA406A、DC402A/B/E、FA420A/B、DA404、DA405、DA407DC30111单元数1272452由表可见，在烯烃装置所有单元都是比较安全的，无很大（）和非常大（）的危险。但在未进行补偿前，处于危险级的有10个单元，分别是6台管式裂解炉（101BA/BB/BC/BD/BE/BF）、DC401AF、DC-301等，占全部单元的19.23；经过安全措施补偿后，其危险性都基本降低了2个等级，成为安全级，说明安全补偿的重要性。2.3装置各系统危险性比较下面对各个系统的火灾爆炸危险性做一比较，根据系统的指数按下式计算评价结果：式中：FEI子系统的火灾爆炸危险系数；FEI每个单元的火灾危险爆炸指数；n单元个数。裂解炉制冷区（n7个单元）：FEI118；压缩制冷区（n=23个单元）：FEI99；热分离区（n=11个单元）：FEI96；冷分离区（n=11个单元）：FEI104。可见，按照火灾爆炸风险大小排列为：裂解炉区冷分离区压缩制冷区热分离区。3评价结果分析与控制通过上述评价，找出了装置的危险所在及控制危险的基本措施，概括起来有以下3个方面：3.1严格控制泄漏火灾爆炸危险指数法中，“毒性物质”、“负压操作”、“燃烧和不稳定物质数量”、“明火设备使用”等这些特殊工艺危险项目都与泄漏有关，所以严格控制泄漏，防止物料与空气混合形成可燃物或爆炸性混合物，是降低裂解火灾爆炸危险性的一项根本措施。3.2加强安全设施的维护管理从裂解炉火灾爆炸指数评价中可以看出，经过安全补偿后，该单元的危险程度降低了2个等级，由原来的最大级降到可以接受的安全范围之内。3.3强化管理措施火灾爆炸危险指数法的安全措施补偿中，“操作指南或操作规程”、“化学活性检查”、“其它工艺危险分析”，都对危险性补偿非常大，而这几项又都与管理水平和职工个人安全行为有关。管理水平高，职工素质高，则安全补偿会加大，危险程度会降低，相反则危险性加大，所以加强技术素质管理，经常组织职工进行岗位技术练兵和事故应急预案演练，提高处理险情的果断性，尽最大的可能减少因人为失误而导致的事故，是维护该装置安全运行的重要保证。4结束语危险指数评价结果可看出，装置的火灾、爆炸风险主要取决于工艺过程中所涉及的物料性质、工艺过程、物料量、