石油化工裝置的安全設(shè)計(jì)1

1、1石油化工裝置的安全 石油化工裝置的安全設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)針對石油化工裝置中存在的危險(xiǎn)因素，從工藝路線的選擇、工程設(shè)計(jì)(包括工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)、儀表及自動控制設(shè)計(jì)、設(shè)備設(shè)計(jì)、裝置布置設(shè)計(jì)、管道設(shè)計(jì)、土建設(shè)計(jì)、供排水設(shè)計(jì)、通風(fēng)設(shè)計(jì)、消防設(shè)計(jì))多方面保證石油化工裝置安全的設(shè)計(jì)方法和措施，強(qiáng)調(diào)了安全設(shè)計(jì)的重要性。石油化工裝置多以石油、天然氣，煤及其產(chǎn)品為原料進(jìn)行加工處理，以得到社會各種產(chǎn)品。裝置的原料和產(chǎn)品多屬可燃、易爆、有毒物質(zhì)，裝置必然存在著潛在的火災(zāi)

2、、爆炸和中毒危險(xiǎn)。據(jù)美國化學(xué)工程師協(xié)會(AICHE)1992 年休斯頓工藝裝置安全論壇資料報(bào)導(dǎo)：近 30 年來，烴加工業(yè)火災(zāi)的頻率和火災(zāi)造成的經(jīng)濟(jì)損失，一直呈增長趨勢。另據(jù)統(tǒng)計(jì)：世界石油化工業(yè)近 30 年 100 起損失超過 10000×10³ US$的特大事故中，裝置的比例近六成。象 1974年英國 Fliborough 的卡普綸裝置、1989 年法國 La Mede 煉油廠、1994 年英國 Milford Ha

3、ven煉油廠的火災(zāi)爆炸事故，都是觸目驚心的。這不只是由于石油化工裝置較其它設(shè)施有過程復(fù)雜、條件苛刻、制約因素多、設(shè)備集中等特點(diǎn)，還有社會的、經(jīng)濟(jì)的、管理的原因，綜合如下：(1)強(qiáng)調(diào)經(jīng)濟(jì)規(guī)模，工廠(裝置)日趨大型化；(2)減少建設(shè)用地，設(shè)備布置變得擁擠，資產(chǎn)密度加大；(3)為消除瓶頸、擴(kuò)能增效、節(jié)能、改善環(huán)境，在現(xiàn)有裝置內(nèi)增加設(shè)備或設(shè)施；(4)增加生產(chǎn)工日，長周期運(yùn)轉(zhuǎn)，設(shè)備得不到及時(shí)維修和更新；(5)人員減少，操作管理人員流動性大。此外，

4、技術(shù)、裝備、培訓(xùn)是否及時(shí)跟進(jìn)也是原因之一。如何做到設(shè)計(jì)安全，如何對石油化工過程潛在的各種危險(xiǎn)進(jìn)行識別，如何對偏離過程條件做出估計(jì)，并在工程建設(shè)的基礎(chǔ)環(huán)節(jié)(設(shè)計(jì))上采取措施，防患于末然，已為人們廣泛關(guān)注。國外現(xiàn)在較為通行的做法是，除強(qiáng)調(diào)本質(zhì)安全設(shè)計(jì)外，在項(xiàng)目設(shè)計(jì)中推行(危險(xiǎn)性和可操作性研究)(Hazard and Operability Study,縮略為 HAZOP)，用一系列對過程偏離研究提示，系統(tǒng)地、定性地去認(rèn)識過程危險(xiǎn)和潛在的后果

5、，并采取措施。在項(xiàng)目管理上，推行(安全衛(wèi)生執(zhí)行程序)(Health and Safety Executive 縮略為 HSE),對項(xiàng)目各階段的安全、衛(wèi)生和環(huán)保內(nèi)容進(jìn)行審查、確認(rèn)。此外，還可以應(yīng)業(yè)主要求，對項(xiàng)目進(jìn)行安全評估。我國石油化工裝置設(shè)計(jì)，目前尚無一套完整的安全分析方法和管理體系。有關(guān)安3負(fù)壓操作易使空氣和濕氣進(jìn)入系統(tǒng)，或是形成爆炸性氣體混合物，或是空氣中的氧和水蒸汽引發(fā)對氧、水敏感物料的危險(xiǎn)反應(yīng)。如煉油的常減壓裝置中的減壓塔系統(tǒng)。

6、1.5 高溫操作 高溫操作可燃液體操作溫度超過其閃點(diǎn)或沸點(diǎn)，一旦泄漏會形成爆炸性油氣蒸汽云；可燃液體操作溫度等于或超過其自燃點(diǎn)，一旦泄漏即能自燃著火或成為引燃源；高溫表面也是一個(gè)引燃源，可燃液體濺落其上可能引起火災(zāi)。如茂名焦化裝置 2001 年由于用錯(cuò)管線材料，高溫渣油沖出形成大火災(zāi)，發(fā)生重大人身傷亡事故。1.6 低溫操作 低溫操作沒有按低溫條件設(shè)計(jì)，由于低溫介質(zhì)的竄入，而引起設(shè)備和管道的低溫脆性破壞。如空分的低溫設(shè)備的損壞，大化

7、肥渣油氣化流程的低溫甲醇洗-195℃的低溫脆性斷裂。1.7 腐 蝕腐蝕是導(dǎo)致設(shè)備和管道破壞引發(fā)火災(zāi)的常見因素。材料的抗腐蝕性能的重要性，在材料優(yōu)化性能方面，僅次于材料的機(jī)械性能，其耐蝕性多出于經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)，無標(biāo)準(zhǔn)可循(中石化加工高硫油的裝置選材有現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn))。加之腐蝕類型的多樣性和千變?nèi)f化的環(huán)境條件影響又給腐蝕危險(xiǎn)增加了不可預(yù)見性。如：天津石化的油鑵著火，高溫硫腐蝕、低溫硫的腐蝕等。1.8 泄 漏泄漏是設(shè)備管道內(nèi)危險(xiǎn)介質(zhì)釋放至大氣的重要

8、途徑。設(shè)備管道靜密封和動密封失效，尤其溫度壓力周期變化、滲透性腐蝕性介質(zhì)條件更易引起密封破壞。設(shè)備管道上的薄弱環(huán)節(jié)，如波紋管膨脹節(jié)、玻璃液位計(jì)、動設(shè)備的動密封的失效等，一旦損壞會引發(fā)嚴(yán)重的事故。鎮(zhèn)海煉化公司的加氫裝置的機(jī)械密封泄漏引發(fā)的重大火災(zāi)。1996 年加氫裂化裝置的高溫高壓螺紋鎖緊環(huán)的管線泄漏的事故等。1.9 明火源 明火源一個(gè) 0.5mm 長的電弧或火花就能將氫氣引燃。裝置明火加熱設(shè)備(加熱爐)，高溫表面以及可能出現(xiàn)的電弧、靜電