尿素重点设备、危险因素及防范措施

尿素重点设备、危险因素及防范措施一、重点部位及设备(一)重点部位1．高压合成与汽提系统高压合成与汽提系统主要由合成塔、汽提塔、高压冷凝器、高压洗涤器四台高压设备组成。这四台高压设备集中安装在一个高框架内，是装置的主要设备。合成、汽提系统操作压力14MPa(表)，操作温度在160—185℃范围内，工艺介质为氨、二氧化碳、尿素和甲铵液工艺介质具有强腐蚀性。高压设备密封发生泄漏，设备发生腐蚀而泄漏，都可造成设备事故、装置停运。高压设备由承受高压的外壳及耐腐蚀的内衬组成，一旦内衬腐蚀穿孔，外壳会很快腐蚀损坏。系统在运行中如发生超温、超压也会加快腐蚀速度，造成重大设备事故。并有可能引发中毒、爆炸、火灾事故。

汽提塔、高压冷凝器、高压洗涤器设备内有换热管束，如管子、管板发生腐蚀泄漏，还会污染蒸汽、冷凝液或调温水；高压洗涤器如操作不当，还可能发生爆炸；合成塔由于操作温度较高，易发生腐蚀。四台高压设备是装置中平安监控的重点设备。

2．高压泵区

高压泵区位于框架的一楼，主要由两台高压氨泵和两台高压甲铵泵组成。生产中，—开一备。

高压氨泵压缩介质为液氨，出口压力为16MPa(表)；高压甲铵泵压缩介质为甲铵溶液，出口压力为14．5MPa(表)。一般采纳柱塞泵，用背压式汽轮机或电动机驱动。由于压力高，动密封易发生泄漏。液氨如发生泄漏还可造成着火、爆炸、中毒事故。甲铵液大量泄漏也可造成人员损害。高压氨(甲铵)泵运行中如发生重大设备事故，也可造成全装置停车。(二)重点设备1．二氧化碳压缩一透平机组二氧化碳压缩机为离心式多级压缩机组，用蒸汽透平驱动。压缩机为两缸、四段、多级的离心式压缩机。低压缸转速约7000r／min，高压缸转速约13900r／min，功率7600kW左右，压缩介质为二氧化碳气体，人口压力一般0．02MPa(表)，出口压力14．5MPa(表)。透平为中压、抽汽、冷凝式透平，人口蒸汽压力3．8MPa(表)。二氧化碳压缩机组在高压、高转速下运行，密封、润滑条件要求高，掌握调整系统简单。运行中如发生喘振、带液、轴瓦磨损、气封损坏等都可造成机组停车。由于设备简单，修理、安装要求高，如维护不当也简单引起机组故障或设备损坏。二氧化碳在肯定的条件下，还具有腐蚀性，可造成设备腐蚀损坏。由于二氧化碳压缩机组为单系列设备，一旦发生停机事故，尿素装置都被迫停车。该机组是装置关键重点设备，也是平安监控的重点设备。2．尿素合成塔合成塔是尿素装置中体积、重量最大的设备，也是装置的“心脏”设备。壳体用一般低合金钢制成，承受塔内的高压；内衬采纳316L不锈钢，可耐尿素一甲铵液的腐蚀。塔内设有多层筛板。在生产过程中，塔内尿素和甲铵混合溶液，对设备有强腐蚀作用，在高温、高压下腐蚀尤为严峻。如操作不当，发生超温、超压、钝化膜破坏，腐蚀会加剧而造成设备损坏。严峻时，甚至发生设备爆炸事故，造成灾难性的后果。二、危急因素分析及其防范措施尿素装置的生产特点是：高温、高压、强腐蚀。原料液氨为易燃、易爆、有毒物质。生产设备采纳单系列、大机组，一旦发生故障，易造成事故。装置具有肯定的危急性。(一)装置事故统计分析我国20世纪70年月引进的大型尿素装置，在投产初期曾频繁发生事故。从统计数字看，自1977年至1979的三年期间，投产的11套尿素装置曾发生重大停车事故674次。其中，外部缘由造成事故停车373次，占总事故次数的55．3％；设备事故停车269次，占总事故次数的39．9％。详见表7—22。<imgborder=“0”height=“59”src=“/UploadFiles/Tech/20112/201102171334511202.jpg”width=“350”/

外因重大停车事故373次，按事故缘由分类，详见表7—23。<imgborder=“0”height=“74”src=“/UploadFiles/Tech/20112/201102171334512075.jpg”width=“450”/

设备重大停车事故269次，按设备类别分类统计，见表7—24。其中，二氧化碳压缩机发生停车事故117次，位居第一，占设备重大停车事故总数的43．49％。<imgborder=“0”height=“77”src=“/UploadFiles/Tech/20112/201102171334519659.jpg”width=“450”/

设备事故中，主要设备发生重大停车事故160次。按设备类别分，见表7—25。<imgborder=“0”height=“92”src=“/UploadFiles/Tech/20112/201102171334519085.jpg”width=“450”/

从上述统计表可以看出，尿素装置发生的重大停车事故674次中，位于首位的是外因引起的停车事故，停车次数为373次，占总数的55．3％。外因事故中，合成氨装置停车造成的有172次，占外因事故总次数的46．1％。由此可见，合成氨装置的生产运行状况对尿素装置的正常生产影响最大。位于其次位的是设备重大停车事故，其次数为269次，占总次数的39．9％。设备事故停车中，以二氧化碳压缩机发生的停车事故最多，为117次，占设备事故停车总次数的43．49％，占主要设备事故停车总次数的73．12％，而事故造成的损失也最大尿素装置投产初期重大停车事故按厂逐年平均统计见表7—26。<imgborder=“0”height=“79”src=“/UploadFiles/Tech/20112/201102171334521421.jpg”width=“450”/

上表中，除1976年由于投产的5套生产装置均在下半年，统计数字显示偏低外。从表中可以看出：尿素装置投产初期事故较多，随着运行趋于正常，事故逐年削减。进入80年月，各厂相继都实现了长周期、平安、稳定运行。从石化总公司1983年至1993年期间，收集的典型事故中看，收集的774例典型事故中，10套大型尿素装置占11例。其中，人身伤亡事故3例