乙二醇裝置由于其工藝、物料的特殊性,原料乙烯為易燃易爆氣體,產品環氧乙烷的爆炸范圍更廣更危險,雖然有聯鎖系統的保護,但生產過程還是極具危險性的,所要求的工藝控制非常嚴格。即使這樣,在世界范圍內乙二醇裝置還是發生了多起著火、爆炸事故。
(一)開停工時危害因素分析及其防范措施
1.開工時危害因素分析及其防范措施
開工時,裝置從常溫、常壓逐漸升溫升壓達到各項正常操作指標。物料、公用工程等逐步引入裝置。所以在開工時,裝置的操作參數變化較大,操作步驟較多,較易產生事故。據行業交流了解,目前各裝置都具備較為完善的技術規程和操作法,操作人員也能按規章制度嚴格執行,因而在開工過程中還沒有發生事故的報道。用HSE管理體系中的工作危害性分析(ⅡIA)方法進行分析,在開工過程中的各項作業活動的危險性評價分數均較低,這主要得益于裝置工藝管理體系的有效運行。
通常環氧乙烷反應系統開工步驟是較為重要的:
①裝置內計劃接人氮氣、蒸汽、水等公用工程,系統進行充壓、試漏、置換等準備工作;②反應器用HS加熱升溫;③確認聯鎖試驗結束;④壓縮機建立干氣密封;⑤壓縮機啟動并逐漸升到規定轉速;⑥系統切大循環;⑦氧氣混合站吹掃;⑧具備投料條件,待令開車。
操作法的完善和規章制度的嚴格執行是避免事故的最好的防范措施。
2.停工時危害因素分析及其防范措施
裝置停工時是裝置由正常操作狀態逐漸降壓降溫降量的過程。其各操作參數變化較大,所以也屬于不穩定操作狀態,主要應注意以下問題:
保證反應系統的置換吹掃時間,后系統操作在停進料后同樣要進行充分置換,各塔殘液按要求排空,各系統要降至常溫常壓,為各類檢修創造條件。按停車范圍的要求加裝盲板,要指定專人負責,加裝盲板要有記錄,現場進行標識。
(二)正常生產中危害因素分析及其防范措施
正常生產時其各工藝參數是穩定的,但是在長周期運轉過程中,由于受工藝設備、公用工程條件、人員操作水平、儀表電氣等諸多因素的影響,正常生產中仍會有不少影響安全生產的因素。表3—39為2001年、2000年我國乙二醇裝置開工率及非計劃停車統計,從表中數據可以看出,造成乙二醇行業各裝置非計劃停車的因素依次為:儀表、設備、電氣、外部原輔材料及公用工程的波動、工藝操作。其中儀表、電氣故障為直接聯鎖動作停車,應定期維護更新。設備問題,通常導致正常生產不能維持,只能緊急停工處理,目前各石化裝置都在推廣預知維修,最大限度的減少非計劃被迫停工。公用工程部分,不受車間控制但危險性最大,裝置所做的工作就是加強對各類突發事故應急處理操作的培訓,盡量將危險性降低,避免再次事故的發生。
(三)設備防腐
由于在乙二醇生產過程中會產生乙酸、C02等酸性物質,因此裝置的設備維護主要也是考慮減少酸性腐蝕,包括將部分設備更換為不銹鋼材質。系統的另一主要腐蝕為沖刷腐蝕,針對這一問題,部分設備已要求設計、制造單位加裝防沖刷板。
(四)裝置安全自保聯鎖系統及其作用
由于界外原料、動力供應的波動及裝置不正常操作都將危及裝置的安全,所以EO/EC裝置都設置有裝置安全自保聯鎖系統,即在某些工藝參數達到某一數值時,裝置自保聯鎖系統動作,以保護裝置。因EO/EG裝置要求的安全系數較高,為了提高安全性,減少誤動作,現各裝置都采用ESD或FSC系統執行。
1.裝置安全自保原則
乙烯氧化生產環氧乙烷的過程必須是在絕對安全的范圍進行;
避免主要機組、設備的損壞;
不允許油、水等雜質竄人反應器,污染催化劑。
2.主要自保聯鎖說明
(1)循環氣壓力低
設置目的:防止循環氣壓縮機進入喘振區,造成機組及連接管線變形和損壞。
產生原因:防爆板破裂,后系統,循環氣管線泄漏。
(2)氣液分離罐液位高
設置目的:防止循環氣帶液損壞壓縮機葉輪,同時防止液體進入反應器污染催化劑。
產生原因:吸收系統發泡,循環氣系統切換速度過快。
(3)干氣密封壓差低
設置目的:防止循環氣大量泄漏發生火災和爆炸事故。
產生原因:MN總壓低,過濾器堵,減壓閥失靈等。
(4)壓縮機潤滑油壓力低
設置目的:防止機組各潤滑部位無潤滑油,主軸與軸承磨損、溫度升高而損壞設備。
產生原因:潤滑油泵停車,電源故障,調節閥失靈等。
