重油催化装置8·14爆-炸事故案例课件

重油催化装置8·14爆炸事故案例1.事故经过2006年8月14日18:16，某炼化公司180万吨/年ARGG装置分馏塔顶气液分离罐和气压机出口放火炬罐突然爆炸着火，造成三人死亡，两人重伤。180万吨/年ARGG装置，于1999年10月建成投产。该装置由北京设计院设计，采用北京石油化工科学研究院开发的ARGG专利技术，以常压重油为原料，用以多产汽油和富含丙烯的液化气产品，是目前国内规模最大的同类型生产装置。原料油进入提升管反应器，在提升管内与催化剂接9/2/20231重油催化装置8·14爆炸事故案例1.事故经过8触并反应，生成的油气进入分馏塔，在分馏塔中根据各组分沸点的不同，分离出富气、轻柴油、重柴油和油浆。其中，轻柴油、重柴油和油浆作为产品送罐区；富气经过冷却，液相进入吸收稳定系统，气相经气压机加压后送至吸收稳定系统；经过吸收、解吸和蒸馏等过程，分离成干气、液化气、稳定汽油，最后产品经精制后出装置。2006年8月，该炼化公司进行全面大检修并进行了检修安全管理和开停工管理方面的准备:9/2/20232触并反应，生成的油气进入分馏塔，在分馏塔中8/2/20232（1）制定了《公司2006年生产装置检修安全环保措施》；（2）组织对有作业票签发权的管理人员以及外来施工人员计3383人进行安全教育、培训并考试；（3）组织编制了风险管理方案33个。（4）完成了9项技术改造项目的设计工作；（5）完成停工规程、单体设备操作规程和事故处理预案的编制、审核和会签9/2/20233（1）制定了《公司2006年生产装置检修安8/2/（6）编制2006年停工装置检修计划、检修施工方案、项目表、施工统筹等，并进行现场施工交底；（7）制定了《公司2006年检维修管理办法及质量考核细则》；（8）制定《公司2006年度装置计划性检修的开、停工受控管理方案》，重新规范了开停工验收程序和内容;（9）制定《公司2006年装置开停工统筹图》，保证开停工过程的科学、合理和高效；9/2/20234（6）编制2006年停工装置检修计划、检修施工方8图10-1反应系统流程分馏塔顶油气分离器C10201C10201分馏塔K10301气体压缩机D10201油浆中段柴油顶循原料沉降器提升管气体放火炬塔底搅拌蒸汽EC10203E10203E10204吸收稳定系统给蒸汽给蒸汽给蒸汽给蒸汽大盲板12日8:30切断进料13日12:15加盲板脱水9/2/20235图10-1反应系统流程分馏塔顶油C10201C10201图10-2沉降器与分流系统流程分馏塔顶油气分离器C10201C10201分馏塔反应油气D10201油浆中段柴油顶循主风原料烟气再生器沉降器提升管烧焦管EC10203E10203卸剂加盲板催化剂脱水9/2/20236图10-2沉降器与分流系统流程分馏塔顶油C10201C18月12日早上4时反应系统开始降温，13日5时催化剂卸料完成，13日12时15分反应器与分馏塔之间的盲板加完，盲板加完后，分馏系统全面通蒸汽，进行系统各条管线的吹扫。8月13日16:00，系统经过水顶油之后，开始连续排放系统内存水，系统压力与低压瓦斯压力平衡后，关闭安全阀付线，三个塔顶放空阀各开三扣。见图10-39/2/202378月12日早上4时反应系统开始降温，13日58图10-3三塔安全阀付线阀及放空阀开启状态

富气放火炬C10301D10306液化气气压机入口大小放火炬吸收塔C10302解析塔C10304稳定塔K10301E10204D10201气体放火炬罐分馏塔顶油气分离器气体压缩机上水气压机出口油气分离罐微开微开微开关闭关闭关闭脱水9/2/20238图10-3三塔安全阀付线阀及放空阀开启状态富气放火8月14日10:00系统存水放净，15:00吸收稳定系统各塔用蒸汽吹扫，放空阀处于微开状态14日18:16时，二套ARGG装置低压瓦斯放空脱液罐D-10306及分馏塔顶油气分离罐D–10201突然发生爆炸着火，并引发低压瓦斯放火炬出装置线断裂着火和南侧管排着火。事故死亡3人，同时有受伤2人。9/2/202398月14日10:00系统存水放净，15:00吸

2、事故分析（1）爆炸类型：根据现场D10306罐和D10201罐损坏程度及对其它设备及管线破坏的情况，可以确认这次爆炸为混合气体发生的化学爆炸。

9/2/2023102、事故分析8/2/202310（2）油气的来源①分馏系统扫线过程中，产生的蒸汽和油气经过冷却器冷却后，不凝油气排放到火炬放空D10306系统。②由于火炬系统是冷态设计（≯120ºC），为防止高温蒸汽进入火炬系统，造成火炬系统因温度变化而损坏（DN1000），低压瓦斯无法及时排入火炬放空系统，14日14:50关闭北界区低压瓦斯火炬蝶阀造成可燃气体聚集。9/2/202311（2）油气的来源8/2/202311（3）空气来源①吸收稳定系统从8月13日16:00打开吸收塔,解吸塔和稳定塔放空，到8月14日15:00给蒸汽吹扫，累计时间23小时，三个塔顶放空阀一直处于开启状态。期间，从打开塔顶放空至14日10:00关闭塔底脱水阀的18个小时内,各塔一直处于脱水状态,且经过了昼夜温差的变化,空气由塔顶放空进入吸收稳定系统。9/2/202312（3）空气来源8/2/202312②在吸收稳定系统14日15:00给蒸汽扫线过程中由于吸收稳定系统三塔塔顶放空阀开度相对较小，塔内压力升到0.5MPa，虽然塔内大部分空气经塔顶放空阀赶到大气中，但由于吸收塔、解吸塔塔顶安全阀付线阀和干气去低压瓦斯阀内漏，仍有部分空气经内漏门进入到与之相连的低压瓦斯脱液罐D10306系统，与油气混合形成爆炸气体。9/2/202313②在吸收稳定系统14日15:00给蒸汽扫线过8③由于低压瓦斯放火炬出装置蝶阀关闭，经吸收稳定系统进入到D10306的空气在不断聚集的同时被压入到D10201中。另外，180万吨/年ARGG装置吸收稳定系统在本次停工给蒸汽吹扫过程中，安全阀在0.5MPa时，由于受温度等因素影响也发生了严重内漏现象。为此,我们也对180万吨/年ARGG装置吸收稳定系统的7个安全阀进行了打压试验,结果吸收塔2个安全阀均存在严重泄露问题。9/2/202314③由于低压瓦斯放火炬出装置蝶阀关闭，经8/2/图10-4爆炸事故发生前后状态事故前事故后管廊管廊9/2/202315图10-4爆炸事故发生前后状态事故前事故后管廊管廊8/2从吸收稳定系统开始吹扫时，分馏塔压力开始同步升高，这说明分馏和吸收稳定系统处于连通状态，气压机向火炬排放阀门处于开启状态，三个塔放空阀处于开启状态。9/2/202316从吸收稳定系统开始吹扫时，分馏塔压力开8/2/（4）火的来源催化裂化瓦斯中硫化氢含量高，在装置长期运行过程中，硫化氢与碳钢设备的铁反应生成硫化亚铁,积聚在塔、容器内壁。在当时状态下由于低压瓦斯放火炬系统中水蒸汽含量较少，硫化亚铁在相对干燥的情况下，遇到低压放火炬系统中串入的空气，发生氧化反应生成三氧化二铁放热燃烧，发生爆炸着火。9/2/202317（4）火的来源8/2/202317图10-5爆炸示意图C10301D10306干气去再吸收塔液化气稳定汽油吸收塔C10302解析塔C10304稳定塔K10301E10204气体放火炬罐分馏塔顶油气分离器气体压缩机空气与硫化亚铁发生化学反应，产生燃烧点，引起油气、空气混合气体发生爆炸。自D10207来气压机出口油气分离罐大小放火炬阀E10204D10201蒸汽脱水9/2/202318图10-5爆炸示意图C10301D10306干气去再吸收

3、事故的直接原因吸收稳定系统塔顶阀门内漏，塔压上升后，进入到塔内的空气被压入D10306中，与罐内的油气形成爆炸性混合气体，并达到爆炸极限，遇到罐内壁上的硫化亚铁自燃产生的火源引起爆炸，同时引起与之相连的D10201及相应管道发生爆炸。9/2/2023193、事故的直接原因8/2/202319（1）在技术上。1）低压瓦斯放火炬管线的设计存在缺陷。火炬管线是冷态设计，排放温度最高不能超过120℃，超温将使低压放火炬管线因热膨胀而受到破坏，因此装置停工扫线时吹扫蒸汽不能进入管网，被迫投用分馏塔顶冷凝冷却器，失去了油气随蒸汽一起排放的保护措施。关闭低压瓦斯去火炬蝶阀，使可燃气体积聚于装置内低压瓦斯系统内，留下重大隐患。9/2/202320（1）在技术上。8/2/202320图10-6爆炸与人员伤亡位置图分馏换热区北循环热水池冷却槽子余热锅炉区烟筒增压机主风机厂房配电间仪表室气压机厂房D10306吸收稳定泵房液态烃泵房分馏泵房热油泵房外操室1#泵房检修通道检修通道D10301D10201吸收稳定区C10201C10101C10102分馏塔区反应区催化剂罐

检修通道一人死亡两人受伤一人死亡9/2/202321图10-6爆炸与人员伤亡位置图分馏换热区北循环热水池图10-7硫化亚铁积聚在气体放火炬系统中示意图D10306火炬压机入口大小放火炬D10201吸收稳定系统放火炬自D10207来水9/2/202322图10-7硫化亚铁积聚在气体放火炬系统中示意图D103062）对硫化氢与碳钢设备的铁离子反应生成硫化亚铁遇空气，能够发生燃烧缺乏足够认识。过去硫化亚铁遇空气燃烧现象大多在塔器打开人孔后、通风时发生，对密闭状态下也能产生燃烧缺乏足够认识，因此在停工规程中没有防止空气进入的预防措施及分析说明。9/2/2023232）对硫化氢与碳钢设备的铁离子反应生成8/2/3）在吸收稳定塔给蒸汽吹扫中，塔顶放空阀开度过小，忽视了随着吸收稳定塔压力上升，如果塔顶阀门不严,塔内空气会被压进低压瓦斯系统的潜在隐患。吸收稳定塔顶安全阀副线阀是99年装置建成时投用的，已使用了7年。阀门经过多次开关也会出现关不严现象，对此没有引起足够重视，没有采取必要的防范措施。9/2/2023243）在吸收稳定塔给蒸汽吹扫中，塔顶放空8/2/

（2）在规程上。合订本新版操作规程于2006年1月1日开始正式执行，编写时间只有5个月，对新版操作规程的理解和掌握不到位。虽然在本次装置停工前，按照“四有一卡”要求,停工规程经过进一步的细化完善，但仍然存在漏洞。9/2/202325（2）在规程上。8/2/2023251）停工规程在制定上存在缺陷。吸收稳定系统正确的停工顺序应该是“水顶油—脱水—高、低压瓦斯泄压—蒸汽吹扫向火炬放空系统顶油气—打开塔顶放空—蒸汽吹扫”，而实际制定的操作顺序是“水顶油—脱水—高、低压瓦斯泄压—打开塔顶放空—蒸汽吹扫”，打开塔顶放空过早和没有采取向火炬放空系统适当顶油气的措施，为空气进入吸收稳定系统提供了条件。9/2/2023261）停工规程在制定上存在缺陷。吸收稳定8/2/

2）停工规程中操作步骤表述不完整。例如吸收稳定系统进行系统泄压时，在系统压力泄入低压瓦斯系统后,下一个动作就是直接开塔顶放空,系统压力与大气平衡，中间缺少关闭安全阀付线阀的必要步骤。9/2/2023272）停工规程中操作步骤表述不完整。例如8/2/3）工艺吹扫方案不全面，未能对扫线初始状态、扫线中间状态及扫线完毕各阶段相关设备、管线的阀门开关状态进行详细规定，只是对扫线流程进行了简要的表述。这些都说明了在操作规程制定和修改上存在不细致、不严密甚至不合理的问题。反映了在规程的制定上仍然不够周密。9/2/2023283）工艺吹扫方案不全面，未能对扫线初始8/2/

4）在规程执行上，没有严格按照停工规程中制定的程序顺序进行。水顶油结束后，在系统脱水完成之前，过早地打开了吸收稳定系统各塔顶放空。由于放空到给蒸汽吹扫时间间隔过长，导致空气大量进入吸收稳定系统,给此起事故埋下了隐患。9/2/2023294）在规程执行上，没有严格按照停工规程8/2/（5）在打开稳定塔底扫线阀时，由于主蒸汽阀铜套损坏，更换阀门，延误给汽5个小时，而没有及时采取应对措施。停工吹扫过程中，14日14:50车间管理人员下达指令关闭北界区放火炬蝶阀，执行此操作时，车间没有按照新版规程的要求组织技术人员制定相应的补充措施，以防止因该阀关闭而导致界区内放空系统超压。反映出车间管理干部和技术人员应变能力不强的问题。9/2/202330（5）在打开稳定塔底扫线阀时，由于主蒸汽8/2/（3）在管理上1）扫线期间，车间没有安排操作人员监盘，缺乏对各岗位状态的有效监控，导致吸收稳定系统开始扫线分馏及界区内低压瓦斯系统因窜气超压没有被及时发现。技术人员在17:20发现分馏塔压力无显示时，联系仪表人员进行检查，确认为压力已超量程，随即通知车间工艺主任，在没有认真分析超压原因的情况下，车间工艺主9/2/202331（3）在管理上8/2/202331任指示技术员安排操作员打开分馏塔顶放空进行处置，但未起到降压作用，造成了分馏塔压力超过量程上限（0.2Mpa）近2小时，直至发生事故时分馏及低压瓦斯系统压力一直处于随吸收稳定系统升高的状态。这说明车间在停工期间存在组织不力、安排不细的问题，也反映出车间管理干部和技术人员责任心不强对生产问题综合分析能力差。9/2/202332任指示技术员安排操作员打开分馏