对化工串料事故的简要探讨

期刊: 环球科学 2023年第6期 DOI: PDF下载

刘九竹 刘奉滨

洛阳瑞泽石化工程有限公司 河南 洛阳 471003

摘要

化工行业涉及领域众多,关乎到国家发展和民生质量,是一个国家不可或缺的支柱性产业。由于化工生产本身的特点,与其他行业相比,化工行业面临的安全考验更为严峻。近年来,化工生产中“串料”引发的安全生产事故频发,避免此类事故的发生,可以有效提升化工行业的安全生产水平。本文从典型事故案例着手,分析总结化工串料事故的发生原因,并简明扼要地提出此类事故的相关预防和避免措施。


关键词

安全生产;串料;措施

正文

中图分类号:X928.7

1 化工行业安全生产现状

化工行业关乎各行各业,在国家经济发展中发挥着极其重要的作用,随着化工行业取得了很多突破性的进步,化工生产也日趋成熟和完善。但由于化工产业原料广泛,产品种类繁多,工艺多样,流程复杂,化工过程操作要求严苛,这些因素决定了化工行业的危险程度高,发生事故的概率大,化工安全事故一旦发生,通常会给企业带来一定程度的经济损失,还可能造成土地、水、大气等环境污染问题,严重时还会发生人员伤亡甚至可能造成群死群伤等恶性公共安全事件,带来无法估量的后果和恶劣影响。近年来国内化工安全生产虽然整体变化趋势呈现好的发展态势,但人们对安全生产的要求逐步提高,安全挑战也不断增大,目前国内化工行业安全形势依然严峻,安全生产状况亟待提高。

2 化工串料事故的简要介绍

在化工生产中,物料混合是工艺的需要操作,而“串料”则是工艺不允许混合的物料不正常地走到了同一个管线或容器中。如果化工生产中发生了串料情况轻则会导致原料报废,装置停车,严重的会导致爆炸或者着火的事故,从而引发一系列严重后果,化工生产中潜在的串料风险是化工生产的重大安全隐患,近年来,由于“串料”导致的化工厂安全生产事故引起了广泛关注。本文从几起由于串料引发的化工安全事故案例着手,对串料的发生原因进行分析和总结,并简要提出此类事故的预防和避免措施。

3 化工串料事故案例分析

云南某化工公司曾经发生过一次化工串料事故,该公司一车间的氯苯回收系统出现了爆炸,导致3人死亡,4人受伤,造成的直接经济损失达到560万元。在经过调查之后发现氯苯回收塔塔底的AO-导热油换热器出现了质量上的问题在换热过程中,换热器内漏,因此管程物料(高温导热油)泄漏进入到壳程与壳程物料(氯苯残液)混合,混合物料进入到氯苯回收塔导致塔内温度升高,残液汽化,因此造成氯苯回收塔塔内压力急剧增加,最终发生了爆炸事故。出现事故的间接原因一是换热器导热油进口管线只安装了手动截止阀,根据设计要求,应安装自动控制调节阀当塔底温度压力异常情况下,截止阀不具备自动调节和自动调控工艺参数的功能;二是值班人员操作处理不及时,当塔底温度压力发生异常时,未能及时有效地处理异常情况;三是发生事故之前换热器内漏没有及时发现,说明化工单位对设备维护管理不到位,没有对设备定期检测,维护和保养,四是生产装置的自控水平没有达到工艺安全的要求。

4 串料事故的预防及避免措施的简要探讨

通过对近年来串料事故的分析总结发现高压串低压,泄漏,操作不当以及设计不合理是造成串料事故的主要原因,有时是上述多个原因共同导致此类事故,只有最大程度上减少或消除造成串料的风险因素,以及串料发生后正确地应急处理,才能有效避免此类事故以及降低发生串料事故的后果严重程度。

4.1控制高压串低压风险

很多装置都存在高压串低压的风险,特别是加氢装置[1]。化工企业中高压串低压的主要原因一是操作不当,比如未能及时关闭阀门切断串压路径,二是液位控制不合理,三是工艺及设备本身存在安全隐患,如九江石化爆炸事故泵出口管线未设置自动切断阀。若装置存在高压串低压风险,应及时采取措施,因为此类事故的发生概率大,后果比较严重,其风险值评估为“不可接受”[2]。要有效避免串压事故的发生,首先要提高对串压风险的认知和辨识,分析存在高压串低压导致物料逆流风险的发生阶段、部位及类型,可通过合理设置自动切断阀、止回阀、中间容器、盲板、安全阀等措施降低高压串低压的风险;其次,要采用安全可靠的仪表系统,确保独立保护层特别是涉及高压串低压的联锁全部有效投用,确保高压容器的液位控制稳定;最后,提高操作人员的水平,严格把关盲板作业,加强单向阀的管理,做好高压串低压异常工况的处理和应对措施[3]。

4.2积极预防化工泄漏

化工泄漏是造成串料事故的主要原因,也是引发火灾、爆炸、中毒等安全事故的原因之一,预防化工泄漏是避免化工串料事故发生的主要措施,同时也是有效控制化工事故发生的重点工作之一,泄漏的发生通常由密封失效,设备缺陷,异常工况,以及人为因素这这四方面原因造成。积极预防化工泄漏的主要措施有以下几点,一,要提高认识,加强管理。提高操作人员的职业素养和业务技能,减少操作不规范以及误操作造成的泄漏;树立全员责任意识,按照相关制度,及时保养和报废设备,杜绝巡检走过场以及发现问题不及时处理的行为;组织员工进行堵漏技术学习,做到及时发现泄漏并及时解决;二,化工设计时应加强对泄漏风险的认知和辨识,做到在设计阶段采用可靠的措施从源头上减少化工泄漏的发生。比如在满足标准规范的前提下采用更先进合理的工艺技术,正确地选择材料材质、结构、连接方式,密封装置和相应的保护措施;三,做好泄漏检测。预防泄漏的关键是及时发现,应加强巡检,通过人的经验和灵敏性正确快速的找到泄漏点;借助有关检测仪器和采用先进监测技术,可在不打断生产运行的前提下对生产装置进行在线监测和诊断,对于泄漏容易发生的场所和部位,应提高检测频率,通过泄漏检测可以分析和预测泄漏的发展趋势,提前采取控制措施,把泄漏的危险扼杀在萌芽阶段;四,正确使用和维护保养设备。不得在生产过程中超出设备允许的使用温度,压力,位移等条件,认真做好设备的巡检和保养工作,出现故障的设备要及时维修和更换;五,设置防护监控措施,保障安全生产。当出现异常工况时,可通过设置的安全阀、呼吸阀、液位计、爆破片等安全设施紧急排放物料,避免造成严重后果,对安全设施要要做好防护和维护,确保其灵敏性。

4.3制定安全操作规程,加强操作规程培训

操作失误导致的串料事故很多,比如,反应釜之间的阀门未关导致串料,操作人员违章操作,对物料把控不严导致事故,这些操作中的低级失误本来是可以避免的。在化工安全生产工作中,规范操作是化工安全生产的最基本要求。一份完善的操作规程不仅是化工企业生产控制中最基本也是最重要的文件之一,而且在化工安全风险分析中也发挥着重要作用。编写化工操作规程要做到全面,科学严谨,要求严格,根据近年来企业隐患排查过程中发现的问题,操作规程应至少包括开车、正常操作、停车、临时操作、异常工况处置、应急操作、关键设备操作规程等内容,此外,在应急操作中还应包含停水、停蒸汽、停仪表风、停循环水、DCS系统故障等具体操作要求,在生产装置工艺控制指标中应包含正常操作范围、报警值等内容。加强操作规程的培训,化工生产单位应制定严格的操作规程管理制度和考核制度,要求操作人员认真遵守操作规程,消除生产环节中的安全隐患,要求每位员工怀有对企业和家庭的责任之心,时刻把工作中的各种规章制度落到实处。

4.4提高化工设计本质安全水平

本质安全设计是减少风险,实现化工安全生产的最有效方法之一,化工设计应遵循合理降低风险的原则,在技术可行,经济合理的前提下,采用适宜可靠的安全对策措施,将风险尽可能降到合理、可行的最低程度。化工工艺设计中针对串料风险的控制措施主要有以下几种:一,设计安全的工艺路线,在工艺设计阶段,应采用故障假设分析,HAZOP分析等方式对潜在的串料风险进行辨识,选择没有串料风险的工艺或设置有效防护措施,比如工艺过程不允许串料的管道,采用双切断阀加盲板措施;除特殊工艺要求外,采用坚决杜绝酸性物料与碱性物料串料的工艺流程等;二,提高化工设备的安全性,近年来由于化工设备安全原因造成的串料事故也发生过,比如阀门设计缺陷导致阀门无法关严造成串料,或者反应釜设计不合理导致反应失败不合格物料窜入下一个工序等,设备安全是化工工艺安全的重要保障,通过不断提高化工设备的安全性,能够减少化工工艺设计安全问题出现;三选择安全的化工物料,认真研讨化工物料的特性,在选择物料时应避免容易产生爆炸反应的物料串在一起;四,正确设计自动控制系统及安全仪表系统,选择合适的参数,使事故应急状态下具备紧急停车及撤料功能,避免串料事故发生严重后果以及将事故损失减小至较低水平。

5 结语

化工生产在整个社会经济建设与发展中发挥着重要作用,化工安全也越来越受到重视,如何避免化工安全事故,做到防患于未然是未来化工行业的重要工作,近年来化工串料事故发生较为频繁,后果多数比较严重,本文简要分析了化工串料事故的发生原因,对预防及避免此类事故的措施进行了简要探讨,只有提高对串料风险的认知和辨识,消除引发串料危险的条件和因素,才能控制并预防串料事故的发生,提高生产安全水平。

参考文献:

[1]赵振峰,胡川.炼化装置高压串低压风险分析[J].云南化工,2019,46(7):101-102,107.

[2]王红,高新玉,韩东升.加氢装置高压串低压危害及措施分析[J].化工设计通讯,2019,45(10):109-110.

[3]张武星.炼化装置高压串低压事故分析与防范[J].安全健康和环境,2022,22(5):23-27.

 


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