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石油化工设备怎么做到规划安全?快来看看吧!

发布时间:2022-09-17 13:49:35 | 作者:乐鱼全站下载

  本文针对石油化工设备中存在的风险要素,从工艺路途的挑选、工程规划(包含工艺体系规划、外表及主动操控规划、设备规划、设备安置规划、管道规划、土建规划、供排水规划、通风规划、消防规划)多方面保证石油化工设备安全的规划办法和办法,着重了安全规划的重要性。

  石油化工设备多以石油、天然气,煤及其产品为质料进行加工处理,以得到社会各种产品。设备的质料和产品多属可燃、易爆、有毒物质,设备必定存在着潜在的火灾、爆破和中毒风险。

  这不仅仅因为石油化工设备较其它设备有进程杂乱、条件严苛、限制要素多、设备集中等特色,还有社会的、经济的、办理的原因。

  怎么做到规划安全,怎么对石油化工进程潜在的各种风险进行辨认,怎么对违背进程条件做出估量,并在工程建造的根底环节(规划)上采纳办法,防患于末然,已为人们广泛注重。国外现在较为通行的做法是,除着重本质安全规划外,在项目规划中推广(风险性和可操作性研讨)(Hazard and Operability Study,缩略为HAZOP),用一系列对进程违背研讨提示,体系地、定性地去知道进程风险和潜在的结果,并采纳办法。在项目办理上,推广(安全卫生履行程序)(Health and Safety Executive 缩略为HSE),对项目各阶段的安全、卫生和环保内容进行检查和承认。此外,还能够应业首要求,对项目进行安全评价。

  我国石油化工设备规划,现在尚无一套完好的安全剖析办法和办理体系。有关安全、卫生和环保要求,多涣散在有关政府法规和各级标准规笵中,履行办理诸多不便,加之规划中许多关于安全、卫生和环保的要求,标准规笵没有或无法归入。在项目办理上更是只注重“前期”检查,忽视“后期”实施,往往得不偿失。

  怎么保证设备规划安全,首先要严厉、正确地履行政府法规、标准规笵(特别是强制性标准)。规划人员还该做些什么?自己依据自已的学习和领会,供石油化工设备规划和出产安全的同行讨论。

  石油化工设备类型甚多,因为技能路途、质料、产品、工艺条件的差异,存在的风险要素不尽相同,大致归纳如下。

  石油化工出产进程中,以质料、制品、半制品、中间体、反响副产物和杂质等方式存在的职业性触摸毒物,工人在操作时,可经过口、鼻、皮肤进入人体生理功用和正常结构的病理改动,轻则打乱人体的正常反响,下降人在出产中作出正确判别、采纳恰当办法的才能,重则致人逝世。

  可燃气体、油气、粉尘与空气构成的混合物,当其浓度到达爆破极限时,一旦被点燃,就会发生火灾爆破,火灾的辐射热和爆破发生的冲击波或许对人、设备和建筑物构成杀伤和损坏。特别许多可燃气体或油气走漏构成的蒸汽云爆破,往往是毁灭性的。如2001年抚顺石化公司的乙烯空分设备的爆破、2000年北京燕山石化的高压聚乙烯设备的爆破、1967年大庆石化公司的高压加氢设备的氢气的爆破这样的比方还有许多,丢失是非常沉重的。

  化学反响进程分吸热和放热两类。一般,放热反响较吸热反响更具风险性,特别是运用强氧化剂的氧化反响;有机分子上引进卤原子的卤化反响。

  负压操作易使空气和湿气进入体系,或是构成爆破性气体混合物,或是空气中的氧和水蒸汽引发对氧、水灵敏物料的风险反响,如炼油的常减压设备中的减压塔体系。

  可燃液体操作温度超越其闪点或沸点,一旦走漏会构成爆破性油气蒸汽云;可燃液体操作温度等于或超越其自燃点,一旦走漏即能自燃着火或成为点燃源;高温外表也是一个点燃源,可燃液体溅落其上或许引起火灾。如茂名焦化设备2001年因为用错管线资料,高温渣油冲出构成大火灾,发生严峻人身伤亡事端。

  没有按低温条件规划,因为低温介质的窜入,而引起设备和管道的低温脆性损坏。如空分的低温设备的损坏,大化肥渣油气化流程的低温甲醇洗-195℃的低温脆性断裂。

  腐蚀是导致设备和管道损坏引发火灾的常见要素。资料的抗腐蚀功用的重要性,在资料优化功用方面,仅次于资料的机械功用,其耐蚀性多出于经历和实验,无标准可循(中石化加工高硫油的设备选材有现行标准)。加之腐蚀类型的多样性和千变万化的环境条件影响又给腐蚀风险添加了不行预见性。如:天津石化的油鑵着火,高温硫腐蚀、低温硫的腐蚀等。

  走漏是设备管道内风险介质开释至大气的重要途径。设备管道静密封和动密封失效,特别温度压力周期改动、渗透性腐蚀性介质条件更易引起密封损坏。设备管道上的薄弱环节,如波纹管膨胀节、玻璃液位计、动设备的动密封的失效等,一旦损坏会引发严峻的事端。

  镇海炼化公司的加氢设备的机械密封走漏引发的严峻火灾。1996年加氢裂化设备的高温高压螺纹锁紧环的管线

  一个0.5mm长的电弧或火花就能将氢气点燃。设备明火加热设备(加热炉),高温外表以及或许呈现的电弧、静电火花、碰击磨擦火花、烟囱飞火能量都足以点燃爆破性混合物。如镇海炼化公司2001年的新电站开工进程中汽轮机厂房大火。

  为取得某种意图产品,其质料或辅助资料并非都是仅有的。在有条件时,应优先选用没有风险或风险性小的物料。2.2

  进程条件的严苛度也不是不能够改动的。比方,选用催化剂或更好的催化剂,选用稀释、选用气相进料替代液相进料,以平缓反响的剧烈程度。2.3

  进程事端几率和影响要素有关,参数越多搅扰越大。对一台设备完结多种功用的情况,能否选用多台设备,别离完结一个功用,以添加出产牢靠性。进步设备、自控、电气的牢靠性及本质安全程度。2.4

  风险介质藏量越大,事端时的丢失和影响规模越大。如用膜式蒸馏替代蒸馏塔、用連续反响替代间歇反响、用闪蒸枯燥替代盘式枯燥塔、用离心抽提替代抽提塔等。2.5

  进程用质料、助剂、溶剂、载体、催化剂等是否必要,是否可削减;是否可回收循环运用;废料是否能综合利用,进行无害化处理,削减出产废料,做到物尽其用,削减对环境的污染。

  物料风险性一般能够用物料安全数据表进行描绘,首要内容如下:一般火灾风险特性:闪点、点燃温度、爆破极限、相对密度、沸点、熔点、水溶性。火灾风险性分类(见GB50160/GBJ16)对健康的损害性:作业场一切害物质最高答应浓度(见TJ36),急性毒性(LC50或LD50)及发病情况、缓慢中毒患病情况及结果、致癌性。毒物损害程度分级(见GB5044)。反响性风险:环境条件下的稳定性、与水反响的剧烈程度、对热或机械冲击的灵敏性。

  正常出产进程的本质是各工艺参数的相对平衡。任一参数超规模的改动,平衡就被打破,或许导致事端。怎么对进程条件进行操控和调理,一旦失控怎么紧迫处置以削减和避免丢失。各种反响,包含主反响、副反响,以及或许发生的有害反响、避免有害反响的发生。选用优化软件对出产进程进行操控和调理。

  石油化工设备实践是若干工艺操作单元的组合。怎么完结单元间的安全联接,避免彼此搅扰;某单元处理事端或毛病时,怎么进行阻隔,其它单元怎么进行保持,怎么平稳泊车。联合设备是若干原概念设备的组合,财物密度相对加大,特别要在工艺体系规划上处理好联接。

  接连发出可燃、有毒气体、粉尘或酸雾的出产体系,应规划成密闭的,并设置除雾、除尘或吸收设备。低沸点可燃液体、有毒液体或能与空气中的氧气、水发生氧化、分化、自聚反响或蜕变时,应选用惰性气体密封,应有防腐的工艺办法。

  在滿足出产平稳前提下,尽量缩短物料在设备内的停留时刻,选用存液量少的分馏设备。对大型设备底部、大排量泵、高温(≥闪点,≥自燃点)泵进口、排量大于8m3/h液化烃泵进口、液化烃鑵出口,均应考虑事端阻隔阀,事端时紧迫堵截,以削减事端外泄量。

  GB150和压力容器安全技能监规程都要求压力容器设超压维护;正排量泵及有超压维护要求的设备均应有安全泄压设备。介质腐蚀、结焦、凝堵使安全阀失效时,应考虑安全阀爆破片组合运用,或设蒸气维护、蒸汽(或电)伴热。对有忽然超压的设备,受热压力急剧升高的设备,还应设主动泄压或导爆筒、爆破片组合设备。

  可燃介质安全阀泄压应进入火炬体系,因为泄放物夹藏液体,设备应设分液罐;放火炬总管应能处理任何单个事端最大排放量。石化设备的放空火炬排放中事端。液化烃类设备和管道放空应进入火炬体系。毒性、腐蚀性介质泄放应进行无害化处理。设备和管道排净应密闭搜集。

  开罢工设备内设备和管道的吹扫和置换为安全开罢工及检修创造条件。吹扫不净,不完善的吹扫体系,不合要求的吹扫介质会为火灾创造条件。固定吹扫体系应有避免风险介质反串的办法。

  进出设备的风险物料均应在鸿沟处设堵截阀,并在设备侧装“8”字盲板,避免设备火灾或罢工检修时彼此影响。处理可燃、有毒介质的设备,在设备运转中需求堵截进行检修整理时,应设双阀或阀加盲板。

  供水中止时,冷却体系应能保持正常冷却10min以上。其它象燃料、外表用风应考虑事端供应源或事端储备量。

  设备开罢工、事端泊车极易发生火灾等事端。工艺体系不只供应正常操作程序,还应提出开、罢工程序和停水、停电等情况下泊车进程,保证出产全进程都是有序的。如石化大型设备的事端预案。3.2

  应选用毛病安全型,保证毛病时出产体系趋向安全。主动泊车后的外表回路,应避免未经承认复位的情况下,主动回到正常运转状况。避免选用或许引起误判的多功用外表。

  重要的操作环节,应设报警、联锁和紧迫泊车体系。(ESD)紧迫泊车或许给出产带来重要影响时,信号体系应设3取2的表决体系。操控体系毛病或许引起严峻事端时,应设n:1乃至1:1 冗余操控体系。出产运转中,外表及泊车回路应能检测。

  工艺设备是完结工艺进程的主体,一切单个操作进程都经过特定设备来完结,因而,设备的牢靠性对设备安全出产至关重要。设备规划的首要方面包含制作资料、机械规划、制作工艺和进程操控体系。

  应熟知工艺进程、外部环境、毛病形式、资料加工功用。腐蚀是导致设备损坏和火灾的重要要素,应合理选用耐蚀资料和腐蚀裕量。

  应能满意严苛温度压力条件下对设备发生的应力要求。特别留意容器上的动力设备发生的振荡荷载和因为温度压力的周期性改动发生的交变荷载。高温高压热壁反响器的应力分折。大型往复紧缩机的管道选用(API618。3.3)节标准压力脉动声学摸似核算及分折、选用毛病诊断技能等。

  规划中最重要的是对设备资料质量操控程序和制作进程的质量程序作出判别,证明制作契合规划要求。规划中应留意下列安全问题。

  应严厉履行《压力容器安全技能督查规程》,设置容器清洗通风设备;设置防冲蚀和防静电设备;内件应避免积液;容器内应避免物流死区;立式容器支承结构应设置耐火维护。

  处理易燃、有毒介质的滚动设备应选用双端密封或功用更好的密封;不得运用铸铁资料与能和介质(和/或润滑剂)起反响的零配件;紧缩机各级进口应有分液设备;大型泵和紧缩机应设置抗振荡设备。选用先进的干气密封技能、浮环密封技能。

  电力是设备出产的首要动力源,接连牢靠的电力供应是设备安全出产的重要保证。(1)关键性接连出产进程,应选用双电源供电;

  (3)大功率电机发动,应核算发动电流不超越供电体系答应的峰值电流或运用软发动设备。(变频技能)。

  设备安置包含设备、建构筑物和通道安置,保证进程顺畅实施,安全距离契合标准,便当操作修理和消防作业,有利人员分散。

  应满意工艺对设备安置的要求(如泵灌注头、设备间位差);设备间及设备与建筑物间的防火距离应契合GB50160的规则;应避免接连点燃源(明火加热设备)和风险的开释源邻近安置;高风险设备与一般风险设备应尽量分隔安置;设备应尽量选用露天或半露天安置,尽量缩小爆破风险区域规模;除非工艺要求,设备多层安置时,应不超越三层;操作温度等于或大于介质自燃点设备上方一般不安置空冷器;对人体或许构成意外损伤的介质设备邻近,应设置安全喷淋洗眼器。如甲醇设备。

  或许发出火花和运用明火的建筑物(如操控室、变配电室、化验和修理间、办公楼)应安置在非爆破风险区域,若在附加二区规模内,应高出室外地坪0.6m;设备竖向处理应有利于走漏物和消防洒物的排放,缩短其在设备区的停留时刻。如国外操控室的防爆设备。

  设备四周应设环形通道;设备的消防通道应贯穿设备区,并有不少于两个的路口与四周路途衔接;设备用路途分隔的区块,应能使消防作业不呈现死角;设备联合渠道和结构相邻分散通道之间不该超越50 m。

  管道规划包含管道安置、管道器件和管道机械三部分。规划不妥和过错都会给安全出产带来风险,乃至变成灾祸。

  管道衔接除必要的法兰衔接外,应尽量选用焊接;管道上的小口径分支管应选用加强管接头与主管衔接;管桥上运送液化烃、腐蚀介质的管道应安置在基层;氧气管道应避开油品管道安置。跨过路途的风险介质管道,除净高应满意要求外,其上方不得设备阀门、法兰、波纹管;处理事端用的各种阀门,如紧迫放空、事端阻隔、消防蒸汽、消防竖管等,应安置在安全、显着、易于敞开的地址。

  选用的管道器件,应能接受操作进程最严苛温度压力组合时发生的作用力;管道器件的运用不该超越标准答应规模,不得运用标准不答应运用的资料;腐蚀性介质管道应稳重选用耐腐蚀资料和腐蚀裕量;不同等级管道的衔接,应尽量用法兰衔接,避免异种钢焊接;风险介质管道应尽量避免运用波纹膨胀节去处理管道柔性;剧毒和液化烃管道阀门,不得选用螺纹阀盖的阀门,高压阀门应选用压力密封结构或更好的密封结构。事端阻隔阀选用软密封时应是防火型;管道密封(法兰温度压力等级、接收型式、密封面型式、垫片资料及结构型式、螺栓螺母资料)应合理选用;新器件的选用应有国家或和职业威望技能部门的判定。

  有必要保证管道在规划条件下具有满意的柔性。特别对高温、厚壁、大口径管道与灵敏设备(如泵、紧缩机、透平、空冷器等)衔接的管道,作用在设备嘴子上的力和力矩应满意设备制作商的要求;往复式紧缩机的接收除考虑柔性外,还应进行脉冲振荡剖析;两台或多台设备互为备用或切换操作时应考虑不同工况对应力剖析、振荡剖析的影响;冷紧可下降操作时管道对设备固定点的作用力,但衔接滚动设备的管道不得冷紧;管道支承结构应牢靠、合理。振荡管道支架不该在厂房、设备上生根。两相流管道及其它有冲击荷载的管道其支架应考虑冲击力的影响;管道开孔应予补强。3.7

  操控室、配电室及出产厂房的耐火等级应契合GBJ16的要求。操控室朝向风险介质设备侧应是无门窗洞口的非焚烧资料实体墙;有爆破风险的甲、乙类厂房,应选用轻型结构,泄压面积应契合GBJ16的要求;建筑物和结构安全分散通道应契合标准;多层建筑物安置有可燃液体设备时应有避免可燃液体漏至基层的设备;大型动力根底,考虑对厂房的影呼应采纳隔振办法;火灾风险区内承重钢结构和预应力钢筋混凝土结构应实施耐火维护,且耐火极限不该小于1.5h;**设防区域,建筑物规划还应契合抗震标准要求;低温冷储罐根底与土壤触摸时应有避免0℃温度线

  污水体系出产设备特别易引发火灾。全厂性出产污水不得穿越工艺设备界区;设备设备区内出产污水的可燃液体别离池,有必要设非燃资料盖板;甲、乙类设备出产污水下水井盖应密封。

  发出有害气体或蒸汽的厂房,应有通风设备,换气次数应满意TJ36车间空气中有害物质最高容许深度要求;机械通风的取风口应保证送出空气中有害气体或粉尘不得超越车间空气中有害物质最高容许深度值的30%;或许忽然发生许多有害气体或蒸汽的厂房应设事端通风体系。

  设备消防规划的首要是一些固定设备,但设备四周路途和消防通道及路旁边消防栓,将为消防车辆进出和取水供应便当;设备消防水管道应环状安置,进水管不该少于两条,环状管道还运用阀门分红若干**管道段。设备巨大设备群应设高压水炮维护。甲、乙类设备结构渠道高于15cm时,要设消防给水竖管。着火后不能及时得到冷却维护会构成严峻事端的设备应设水喷淋或水喷雾体系。可燃液体泵房和甲类气体紧缩机房,其容积小于500立方米时,应设固定式筛孔管蒸汽救活设备。

  加热炉炉膛及带堵头的回弯头箱,应设固定式蒸汽救活设备。操作温度等于或大于介质自燃点的设备接收法兰要设环状蒸汽筛孔管维护。设备出产区内应装备干粉型或泡沫型救活器,操控室应装备气体救活器。甲、乙类设备区四周应设置火灾报警按钮。感温、感烟、火焰等报警信号盘设置在操控室内,操控室还应设火灾报警专用电话;设备操控室与其它建筑物合建时,应设独自的防火分区,并设火灾主动报警体系。来历:化工加

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