在役烯烃装置的风险评价分析及控制
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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A=10分、B =5分、C=2分、D=0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(Ⅰ级)的系统,11~15分为具有中度危险(Ⅱ级)的系统,10分以下为低危险度(Ⅲ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
?
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10
890
5
2
初分馏系统
物理过程
氢气、甲烷、乙烯等10
195
2
3
氢气、甲烷、乙烯等10
94
1
4
冷分离系统
分离过程
2
氢气、甲烷、乙烯等10
-131
5
热分离系统
分离过程
2
氢气、甲烷、乙烯等10
105
6
原料系统
物理过程
石脑油、拔头油5
25
???续表1
?
序号
压力(MPa)
评分
容积(m3)
评分
总分值
危险等级
1
1.8
2
300
2
24
Ⅰ
2
1.6
400
2
3 3.65 3 400 2
16 Ⅰ
4 3.60 3 700 3
18 Ⅰ
5 1.80 2 1000 3
17 Ⅰ
6 1.80 2
8
Ⅲ
???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。