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引言(1)
用預先危險性分析法(PHA)分析120萬t/a焦化裝置改造的內容及工程量、裝置工藝流程、操作運行條件、施工周圍環境以及外界的危險因素,找出邊生產邊施工及裝置停工改造的關鍵危險因素,製定出防止事故的安全對策,運用HSE的管理方法,落實各項安全措施,達到了安全施工的目的。
中國石化長嶺分公司延遲焦化裝置設計規模為60萬t/a,原料為管輸減壓渣油,兩爐四塔。裝置於1971年5月建成投產,自投產以來,裝置的一些主要設備如分餾塔、進料泵進行了更換,同時經過一係列的工藝、設備的技術改造,如18h+單程焦化,使裝置的加工能力達到了80萬t/a。但是裝置使用了近30a,一些主要的設備如焦碳塔、加(jia)熱(re)爐(lu)嚴(yan)重(zhong)老(lao)化(hua),給(gei)裝(zhuang)置(zhi)長(chang)周(zhou)期(qi)安(an)全(quan)生(sheng)產(chan)操(cao)作(zuo)帶(dai)來(lai)了(le)一(yi)定(ding)的(de)隱(yin)患(huan),而(er)且(qie)一(yi)些(xie)設(she)備(bei)已(yi)不(bu)能(neng)滿(man)足(zu)公(gong)司(si)大(da)處(chu)理(li)量(liang)的(de)需(xu)求(qiu)。為(wei)了(le)滿(man)足(zu)公(gong)司(si)加(jia)工(gong)勝(sheng)利(li)油(you)田(tian)原(yuan)油(you)的(de)要(yao)求(qiu)及(ji)提(ti)高(gao)裝(zhuang)置(zhi)的(de)經(jing)濟(ji)效(xiao)益(yi)和(he)技(ji)術(shu)水(shui)平(ping),2002年對現有的焦化裝置進行技術改造,使裝置處理量達到120萬t/a。
由you於yu改gai造zao工gong程cheng量liang大da,而er裝zhuang置zhi停ting車che檢jian修xiu的de時shi間jian較jiao短duan,改gai造zao分fen為wei兩liang個ge階jie段duan進jin行xing,裝zhuang置zhi停ting工gong前qian對dui不bu影ying響xiang裝zhuang置zhi生sheng產chan的de部bu分fen項xiang目mu進jin行xing施shi工gong,停ting工gong後hou進jin行xing全quan麵mian的de改gai造zao。由you於yu是shi在zai原yuan裝zhuang置zhi的de基ji礎chu上shang改gai造zao,現xian場chang環huan境jing複fu雜za,危wei險xian因yin素su較jiao多duo,不bu論lun是shi裝zhuang置zhi運yun行xing施shi工gong,還hai是shi停ting車che改gai造zao其qi安an全quan難nan度du都dou非fei常chang大da,必bi須xu采cai取qu強qiang有you力li的de防fang範fan措cuo施shi,才cai能neng保bao證zheng改gai造zao安an全quan。
裝置改造主要內容(2)
延遲焦化裝置改造的主要目的,一是增加裝置的加工量;二是提高操作的靈活性;三是采用先進技術,提升裝置綜合經濟效益操作的靈活性;三是采用先進技術,提升裝置綜合經濟效益和技術水平,減輕勞動強度。其主要改造內容有:①分餾塔更換高效的ADV塔盤、進料段采用具有防堵性能的人字擋板、分餾塔各抽出口位置的調整;②新增焦碳塔2個;③新增加熱爐1台;④新增換熱器23台、空冷器6台、放空塔1個;⑤新增高壓泵1台、加熱爐進料泵2台;⑥換熱流程的優化匹配;⑦新增沉降罐係統;⑧部分管線擴徑、更換;⑨新上除焦係統;⑩采用無堵焦閥的焦碳塔預熱流程及富氣壓縮機的改造。
裝置改造施工危險因素分析及安全措施(3)
通過仔細研究裝置改造的工程量、裝置工藝流程、操(cao)作(zuo)運(yun)行(xing)條(tiao)件(jian)及(ji)施(shi)工(gong)周(zhou)圍(wei)環(huan)境(jing),找(zhao)出(chu)邊(bian)生(sheng)產(chan)邊(bian)施(shi)工(gong)的(de)危(wei)險(xian)因(yin)素(su),確(que)定(ding)危(wei)險(xian)因(yin)素(su)產(chan)生(sheng)的(de)原(yuan)因(yin)和(he)由(you)危(wei)險(xian)因(yin)素(su)發(fa)展(zhan)為(wei)事(shi)故(gu)的(de)條(tiao)件(jian),以(yi)及(ji)危(wei)險(xian)因(yin)素(su)的(de)危(wei)險(xian)等(deng)級(ji),製(zhi)定(ding)出(chu)防(fang)止(zhi)事(shi)故(gu)的(de)安(an)全(quan)措(cuo)施(shi)。
1 裝置邊生產邊施工的危險因素
1.1 從裝置邊生產邊施工的主要內容分析危險因素
裝置運行期間主要需完成的改造工程量為:新焦碳塔塔體、鋼結構預製、安裝;新加熱爐鋼結構預製、安裝及加熱爐的製作;新焦碳塔、加熱爐部分管線的預製和安裝;新增放空塔的安裝;焦碳塔、加熱爐及其他設備基礎施工;新增換熱器、空冷器的安裝和配管;DN500、DN600管線的安裝;泵區、分餾區部分管線、儀表槽盒的安裝等。從施工內容分析主要存在的危險因素有:
1) 碳塔、加熱爐、放空塔、換熱器、儀表槽盒安裝時動火作業易引發火災;
2)焦碳塔塔體、鋼結構的安裝、加熱爐的製作、鋼結構、管線的安裝時上下交叉作業易發生設備、人員傷害;
3)碳塔塔體、管線、鋼結構、加熱爐的鋼結構、管線、換熱器、放空塔、DN500、DN600管線安裝吊裝作業,存在吊裝危險及對周圍設備和管線的損壞;
4)焦碳塔、加熱爐及其他動設備基礎土建施工地麵開挖,裝置通道出現溝、坑易造成人員傷害;
1.2從裝置邊生產邊施工的周圍環境分析危險因素
1)焦碳塔、加熱爐的安裝空間較小,安裝高度大,最高達到了102m,吊裝的重量大,最重達到了200t,同時東靠正在運行的爐-30l和塔-201,南側緊鄰裝置的主馬路,北邊是高壓泵房,西側有焦池和沉降池。其施工的主要危險因素有:①周圍環境多為瓦斯、油氣,一旦瓦斯泄漏或火星掉入沉降池,極易發生火災爆炸事故;②安裝空間狹窄、施工交叉作業較多,易碰撞周圍設備管線;③焦碳塔及鋼結構需動用500t大吊車吊裝,吊裝的高度和重量都較大,存在吊裝危險及周圍設備管線的損壞。
2)新增的放空塔南側近鄰氣壓機區,西側靠近加熱爐進料罐V-104,北側有封油罐V-401。下方有運行地汽油泵B-111/112,紫油衝洗油泵B-113/114,封油泵B406/407。其施工地主要危險因素有:①周圍環境為汽油、柴油、瓦斯、油氣及地漏和下水井,動火時易發生燃燒爆炸;②吊裝時有一根DN20的汽油線和DN50的風線進行處理,易破壞管線發生火災。③罐體吊裝屬大型設備吊裝,存在吊裝危險及對周圍設備管線的損壞。
3)新增空冷器和換熱器的安裝在冷換區,高度從7m~22m,周圍主要有換熱器、管線、地漏和下水井以及汽油、柴油、油氣。施工的主要危險因素有:①地漏、地溝、下水井含油,汽油、柴油、油氣的泄漏,施工動火易引燃;②施工易碰撞周圍設備管線。
4)DN500、DN600線以及儀表槽盒的安裝,施工的區域多、麵廣,從加熱爐到泵區、冷換區、氣壓機區,周圍環境主要有機泵、管線、地漏、地溝、下水井,施工的主要危險因素有:①地漏、地溝、下水井含油,施工動火易引燃 ;②施工易碰撞周圍設備管線;③周圍環境的油品、油氣、瓦斯較多,施工動火易發生燃燒爆炸;④施工的機具、設備、管架容易造成人員摔傷、碰傷等人身事故。
1.3 從裝置工藝、操作條件分析危險因素
延遲焦化是在高溫條件下,熱破壞加工渣油從而得到石油焦、汽油、柴油、蠟油和氣體的二次加工裝置。焦化過程是一種熱分解和縮合的綜合過程。裝置屬於高溫(裝置最高溫度可達1000℃以上,介質溫度最高500℃)、高壓(最高壓力3.8MPa),易燃、易爆的裝置。裝置所用原料為常減壓的減壓渣油,其自燃點為230~240℃,而裝置的操作溫度多在300℃以上,一旦泄漏極易發生火災,生產的幹氣和汽油沸點和閃點都很低,與空氣混合均能形成爆炸性混合氣體,其爆炸極限分別為1.5%~15%(V/V)和1.4%~7.6%(V/V)。同時由於其產品柴油、蠟油的自燃點都低於裝置的操作溫度,極易發生火災,存在較大危險。為了加大裝置的處理量,裝置實行單程+18h生焦,生產組織難度較大,操作變動頻繁;同時設備運行時間較長,許多設備超負荷運行;尤其加熱爐運行時間長,存在一定程度的結焦;受改造的影響,生產管理人員較少,部分設備帶病運行。改造施工的危險因素有:燃燒爆炸對人員的傷害以及設備損壞、財產損失。
根據以上分析,用預先危險性分析法(PHA)作出焦化裝置邊生產邊施工預先改造施工危險性分析表,見表1。
表1 120萬t/a焦化裝置邊生產邊施工預先危險性分析
2 裝置邊生產邊施工的安全對策
由於裝置運行期間改造施工存在危險因素,並有可能發展為事故,因此,結合以上危險因素分析製定了如下的安全措施:
2.1 控製火源
1)zhuangzhigaizaoshigongyonghuozaisuonanmian,danyonghuoyidankongzhibuhaojiuhuiyinfahuozaishigu。yinci,jiangdonghuodianfenweigudingyuzhiquheshigongqu。yangekongzhishigongquyudedonghuodianshu。duiyuyonghuoyanbafenxiguan、監護關及審批關,堅決執行“誰簽 字、誰落實、誰考核、誰負責”的製度。同時嚴格落實各項防護安全措施。這派經驗豐富的老班長現場監護,配備足夠數量的滅火器材;對於高處動火點采取局部全封閉圍護防止火花飛濺 ;對於55m 以上以及裝置特別危險的動火,要經安環處、監理公司、車間檢查合格後,才能動火。且每天隻簽發1個點;對於節假日,采取領導幹部輪流值日,做到每天有領導,每天有安全技術員,每天有現場監護人,切實落實了“人員、責任、配合、看火、操作“五到位的措施。
2)嚴格控製 裝置的泄漏率;加強對在用設備的維護,確保設備的完好;加強對裝置的隱患的整改,嚴防高溫油品的泄漏。
3)加強巡檢 ,嚴防瓦斯、油氣的泄漏。對裝置中可燃氣體報警設施定期校驗,確保靈敏好用,完好率100%。
2.2 控製明火與可燃物的接觸
1) 用火區域地麵必須清洗幹淨,不留油汙。
2)針對新焦碳塔高處動火實際,製定了完善的安全措施。即從框架西側開始沿北側一直延伸到東南側焦化爐西北角止,采用腳手架搭設25m高的白鐵皮的全封閉防火牆 ;25m以上55m以下牆體是白鐵皮可折疊式防火牆。
55m以上采用局部防火,即在動火點下部搭設腳手架,滿鋪跳板,跳板上鋪滿白鐵皮,白鐵皮上鋪石棉毯,四周圍高1m的白鐵皮,迎風麵設擋風措施,防止火花濺出。
3)針對沉降池油池的情況,采取將油池進行封閉式隔離,東、南、北及上方四個麵采用腳手架作主體,外麵蒙上白鐵皮,再加一層石棉毯,動火期間,石棉毯經常澆水,西 麵則敞開用蒸汽由內向外吹掃保護,防止火花落入池內。同時動火期間沉降池的汽幕必須開,油池工藝班每天早上6時必須收油,確保沉降池的存油量最小。
4)針對泵區和冷 換區的動火危險性較大的情況,製定了《管線吊裝就位方法》、《泵區管架配管動火施工安全措施》、《DN500、DN600放空線及油氣線施工安全措施》、《室外係統配管安裝防火施工安全措施》、《放空塔安裝安全措施》、《換熱器、空冷 安裝及配管安全措施》等專項安全施工方案。現場主要采取搭架設局部全封閉防火,對動火點附近舊管線的閥門、壓力表等外露部分用石棉毯或白鐵皮蓋好,地溝、下水井和地漏衝洗幹淨後用石棉毯蓋好並澆水,泵區地溝通蒸汽掩護,同時嚴禁外排液。
2.3 確保施工及操作人員的安全
1) 嚴禁上下交叉作業。
2) 嚴格控製施工單位的加班時間(最長不超過23時),反對疲勞作業。
3) 優化施工方法,減少高空作業量,盡可能改地麵作業。
4) 地麵挖的溝坑全部設置護攔隔離,以防人員跌落;對員吊裝區域拉警戒帶安排監護
人,防止人員進入。
5)考慮到裝置可能出現的緊急情況,製定了人員緊急撤離方案;針對裝置單程+18h生焦的生產實際,實行看板管理,規範焦碳塔的操作步驟。
6)針對裝置邊生產邊施工的實際,車間實施分層次、有重點的安全教育活動,同時認真開展以沉降池、加熱爐、氣壓機為重點的事故預想和事故演習等安全教育活動。
7)針對裝置邊生產邊施工的實際,車間人員較少的情況,明確項目分工,即講分工也講協助,更講責任,嚴格分清領導責任、技術責任、操作責任。
3 裝置停工期間改造施工的危險因素分析
3.1 從裝置停工期間改造施工的主要內容分析危險因素
裝置停工改造的主要內容有:分餾塔原有塔盤拆除,新安裝34層同效的ADV塔盤;分餾塔抽出口的調整;泵區所有的管線的拆除並更新,機泵重新配管;管線的對接;換熱器的移位和安裝;換熱器的改造;換熱流程的優化;壓縮機改造;除焦係統的安裝。由此可分析改造施工的主要危險因素有:①進入塔、容器、加熱爐等設備作業,可能出現窒息、中毒;②高處作業可能出現墜落、墜物傷人;③設備上下交叉作業,可能出現墜落、墜物傷人;④施工初期管線設備內可能殘留有介質,設備內通風置換不完全,動火可能引燃、引爆。
3.2 從裝置停工期間改造施工的外界因素分析危險因素
裝置停工後期內部進行了吹掃蒸煮及化學清洗,地麵、地溝、下水井也進行了清洗,施工環境大為改善,但是施工工程量大、工期短、施工機具多,造成現場擁擠、作業麵狹窄、人員比較集中,易發生人員傷害;參加改造的施工隊伍多、人(ren)員(yuan)繁(fan)雜(za),人(ren)員(yuan)素(su)質(zhi)及(ji)受(shou)教(jiao)育(yu)的(de)程(cheng)度(du)參(can)差(cha)不(bu)齊(qi),對(dui)石(shi)油(you)化(hua)工(gong)知(zhi)識(shi)了(le)解(jie)不(bu)多(duo),對(dui)裝(zhuang)置(zhi)的(de)生(sheng)產(chan)特(te)點(dian)不(bu)了(le)解(jie),等(deng)等(deng),使(shi)人(ren)的(de)操(cao)作(zuo)行(xing)為(wei)的(de)可(ke)靠(kao)度(du)下(xia)降(jiang),也(ye)易(yi)發(fa)生(sheng)人(ren)員(yuan)傷(shang)害(hai)。
根據以上分析做出120萬t/a焦化裝置停工施工預先危險性分析表,見表2。
表2 120萬t/a焦化裝置停工施工預先危險性分析
4 裝置停工期間改造施工的安全對策
4.1 預防火災爆炸的對策
1)裝置停工前,要製定詳細的停工方案並組織學習,切實分清責任,做到放的空、掃的淨、不留死角。
2)裝置交出檢修前由公司檢修指揮部對裝置進行了檢修前的安全驗收,合格後方可交付、檢修。
3)裝置停工處理幹淨後,所有與外界聯係的係統管線加盲板隔離;裝置的下水井、地漏用沙包、保溫灰等材料封閉嚴密,電纜溝用水衝走積油,用蒸汽吹趕油氣,蓋好蓋板,抹好水泥,不留縫隙。
4)塔、容器、換熱器等設備上的動火及與塔、容器、換熱器等設備上有關的管線的動火必須打開全部人孔、換熱器抽芯完後才能動火。
5)設備清理幹淨之前嚴禁動火,清幹淨後動火必須采樣分析氧含量、可燃氣含量是否合格。
6)抽調責任心強、身體和心理素質好、能處理突發事故的人,作為安全監護人。同時配備足夠的滅火器材。
4.2 預防高空作業落物、人員墜落造成傷害
1) 重大吊裝必須製定吊裝方案,經審批後處理實施。
2) 所有吊裝現場用警戒帶隔離,人員不得進入,同時派專人監護。
3) 登高2m以上作業必須係安全帶。
4.3 防止進設備人員傷害的措施
1) 進設備蒸汽斷開以防串入。
2) 進設備作業必須辦理進設備作業票,采樣分析必須合格。選派有一定救護能力人員
進行現場監護。
3) 加強對分餾塔、氣壓機區的容器設備的通風。
結語(4)
tongguoyingyongweixianxingyufenxidekexueguanlifangfa,duijiaohuazhuangzhidekuonenggaizaodeweixianxingyoulechongfenderenshi,zaigexianggaizaogongzuojinxingzhiqianzhidinglexiangyingdeanquanduice,tixianleHSE的(de)管(guan)理(li),做(zuo)到(dao)了(le)時(shi)時(shi)有(you)人(ren)管(guan),事(shi)事(shi)有(you)人(ren)管(guan)。同(tong)時(shi)建(jian)立(li)健(jian)全(quan)安(an)全(quan)監(jian)控(kong)網(wang)絡(luo),加(jia)強(qiang)對(dui)現(xian)場(chang)的(de)檢(jian)查(zha)和(he)監(jian)督(du),確(que)保(bao)各(ge)項(xiang)安(an)全(quan)措(cuo)施(shi)到(dao)位(wei)。盡(jin)管(guan)裝(zhuang)置(zhi)經(jing)過(guo)1年多的施工改造,但是在改造的過程中未發生任何事故,裝置也一次開車成功。
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