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煤化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中的泄漏管理與控制

發(fā)布時(shí)間:

2024-02-24 16:02

煤制甲醇企業(yè)主要有空分裝置、水煤漿氣化裝置、凈化裝置、甲醇裝置和熱電裝置,生產(chǎn)過(guò)程涉及有毒有害、易燃易爆、高溫高壓介質(zhì)及甲醇、液氨、液化石油氣、CO、H2、H2S、CH4等主要危險(xiǎn)化學(xué)品,加之生產(chǎn)工藝過(guò)程復(fù)雜、條件苛刻,設(shè)備、管道種類(lèi)數(shù)量眾多且存在閥門(mén)、法蘭、螺紋等多種連接方式,工作人員違章操作、工藝指標(biāo)波動(dòng)、設(shè)備維護(hù)不當(dāng)、管道減薄或連接失效等情況均會(huì)造成有害介質(zhì)和危險(xiǎn)化學(xué)品泄漏,從而導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。為充分認(rèn)識(shí)泄漏對(duì)煤化工企業(yè)的危害,從源頭上預(yù)防和控制泄漏,本文基于該煤制甲醇企業(yè)的生產(chǎn)實(shí)踐,對(duì)煤化工企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中泄漏的危害、泄漏的管理與控制兩個(gè)方面進(jìn)行了分析總結(jié),并針對(duì)當(dāng)前企業(yè)泄漏管理現(xiàn)狀,提出了加強(qiáng)泄漏管理的意見(jiàn)和建議,現(xiàn)介紹如下。

 
一、泄漏的表現(xiàn)形式和危害

 

1、泄漏的表現(xiàn)形式

 

煤制甲醇生產(chǎn)過(guò)程中的泄漏主要包括易揮發(fā)性物料的逸散性泄漏和各種物料的源設(shè)備泄漏兩種形式。逸散性泄漏主要是工藝氣(H2、CO、CO2、H2S)、N2、O2及甲醇、液氨、液化石油氣等易揮發(fā)物料從生產(chǎn)、儲(chǔ)存裝置的連接法蘭、閥門(mén)、機(jī)泵、壓力管道焊接處、人孔等密閉系統(tǒng)密封處發(fā)生非預(yù)期或隱蔽式泄漏,也就是平時(shí)肉眼看不見(jiàn)的“跑冒滴漏”。源設(shè)備泄漏主要是工藝氣(H2、CO、CO2、H2S)、高壓水蒸氣、高溫?zé)崴⒓状肌⒁喊薄⒁夯蜌獾任kU(xiǎn)物料非計(jì)劃、不受控制地以潑濺、滲漏、溢出等形式從反應(yīng)器、儲(chǔ)罐、管道、容器、槽車(chē)及其他擁有轉(zhuǎn)移物料的設(shè)備進(jìn)入周?chē)臻g,以無(wú)組織形式排放,設(shè)備、管道、安全儀表失效及工藝指標(biāo)波動(dòng)、違章操作是造成源設(shè)備泄漏的主要原因。

2、泄漏對(duì)安全生產(chǎn)的影響和危害

 

據(jù)統(tǒng)計(jì),化工企業(yè)因泄漏引發(fā)的事故占化工企業(yè)生產(chǎn)安全事故的60%以上。根據(jù)應(yīng)急管理部危險(xiǎn)化學(xué)品事故警示信息,我國(guó)化工企業(yè)因泄漏造成的爆炸、火災(zāi)、中毒、窒息等事故占比較大,對(duì)職工生命安全、職業(yè)健康和企業(yè)安全發(fā)展造成了嚴(yán)重的危害和影響。

2010年7月22日,貴州宜化化工有限公司發(fā)生管道泄漏爆炸事故,造成8人死亡、3人受傷。直接原因是1#變換系統(tǒng)副線管道發(fā)生泄漏,氣體沖刷產(chǎn)生靜電,繼而引爆現(xiàn)場(chǎng)可燃?xì)怏w,導(dǎo)致空間爆炸。

2015年11月28日,河北省邯鄲市龍港化工有限公司發(fā)生液氨泄漏事故,造成3人死亡、4人受傷。直接原因是工人在將儲(chǔ)罐內(nèi)的液氨往槽車(chē)充裝的過(guò)程中,備用液氨進(jìn)料管線法蘭盲板處發(fā)生泄漏,導(dǎo)致工人中毒窒息。

2018年11月28日,河北盛華化工有限公司發(fā)生氯乙烯泄漏重大爆燃事故,造成24人死亡、21人受傷。直接原因是聚氯乙烯車(chē)間1#氯乙烯氣柜長(zhǎng)期未按規(guī)定檢修,氯乙烯氣柜卡頓、傾斜,而后開(kāi)始泄漏,并擴(kuò)散至廠外區(qū)域,遇火源發(fā)生爆燃。

2019年7月19日,河南煤氣集團(tuán)義馬氣化廠發(fā)生重大爆炸事故,造成15人死亡、16人重傷。直接原因是C套空氣分離裝置冷箱泄漏未及時(shí)處理,發(fā)生“砂爆”,進(jìn)而引發(fā)冷箱倒塌,導(dǎo)致附近500 m3液氧貯槽破裂,大量液氧迅速外泄,周?chē)扇嘉镌谝貉趸蚋谎鯒l件下發(fā)生爆炸、燃燒。

 
二、泄漏的管理與控制

 

1、國(guó)內(nèi)外泄漏管理現(xiàn)狀

 

發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)化工企業(yè)的泄漏管理和控制重視程度很高,制定了一系列完整的法律、法規(guī)和檢測(cè)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),并成立了專(zhuān)業(yè)化的泄漏檢測(cè)公司。美國(guó)職業(yè)安全與健康管理局(OSHA)、美國(guó)化學(xué)工藝安全中心(CCPS)、歐洲工藝安全中心(EPSC)、英國(guó)健康與安全執(zhí)行局(HSE)、美國(guó)石油學(xué)會(huì)(API)等機(jī)構(gòu)針對(duì)化工企業(yè)泄漏管理與控制,發(fā)布了《高危險(xiǎn)性化學(xué)物質(zhì)的工藝安全管理》《煉油企業(yè)設(shè)備泄漏檢測(cè)手冊(cè)》等多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。1983年,美國(guó)要求煉油廠實(shí)施檢測(cè)與維修(LDAR)計(jì)劃,并規(guī)定了設(shè)備、管道、閥門(mén)等的泄漏標(biāo)準(zhǔn)、檢測(cè)頻率及維修要求。1999年,歐盟建議成員煉油廠實(shí)施檢測(cè)與維修計(jì)劃,控制設(shè)備及管閥件的泄漏。國(guó)外化工企業(yè)生產(chǎn)裝置控制泄漏的措施主要包括裝置設(shè)計(jì)階段的風(fēng)險(xiǎn)分析、工藝優(yōu)化、設(shè)備選型和運(yùn)行階段的日常檢測(cè)、預(yù)警報(bào)警、處置與維修等。

國(guó)內(nèi)化工企業(yè)的泄漏管理和控制與國(guó)外相比還存在一定差距,“跑冒滴漏”現(xiàn)象普遍,泄漏檢測(cè)人員與儀器不足,泄漏引起的事故占比較大,危害嚴(yán)重。國(guó)家層面的泄漏管理標(biāo)準(zhǔn)主要由原化工部和中國(guó)石化集團(tuán)制定,法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范缺位或更新不及時(shí)。近年來(lái),隨著國(guó)家對(duì)危化品企業(yè)安全管理的進(jìn)一步加強(qiáng),相繼出臺(tái)了《國(guó)家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)化工企業(yè)泄漏管理的指導(dǎo)意見(jiàn)》(安監(jiān)總管三〔2014〕94號(hào)),為化工企業(yè)泄漏管理與控制提供了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。部分管理理念先進(jìn)的化工企業(yè)在泄漏管理與控制方面已經(jīng)取得了一定成果,如中石化安全工程研究院針對(duì)煉化行業(yè)裝置設(shè)備系統(tǒng)密封逸散性泄漏的問(wèn)題,制定了《石化裝置揮發(fā)性有機(jī)化合物泄漏檢測(cè)規(guī)范》(Q/SH0546—2012)。

2、泄漏管理與控制的主要內(nèi)容

 

國(guó)內(nèi)煤化工企業(yè)可以借鑒國(guó)外化工企業(yè)提出的泄漏控制保護(hù)層管理機(jī)制(泄漏保護(hù)層示意圖見(jiàn)圖1),明確“零泄漏”管理目標(biāo),堅(jiān)持預(yù)防為主、防治結(jié)合、綜合治理,建立健全泄漏管理制度,系統(tǒng)辨識(shí)、評(píng)估、管控泄漏安全風(fēng)險(xiǎn),通過(guò)運(yùn)用先進(jìn)的泄漏檢測(cè)技術(shù),加強(qiáng)逸散性泄漏檢測(cè)維修及源設(shè)備泄漏管理,優(yōu)化并嚴(yán)格控制工藝指標(biāo),加強(qiáng)安全儀表系統(tǒng)維護(hù)保養(yǎng),全面提升泄漏管理與控制水平。

圖1 泄漏保護(hù)層示意圖

(1)泄漏風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)、評(píng)估和管控

煤化工企業(yè)應(yīng)對(duì)涉及危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、輸送、使用、處置等過(guò)程的設(shè)施、設(shè)備、管線(管道本體及連接部件)進(jìn)行泄漏風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí),根據(jù)危險(xiǎn)特性和數(shù)量編制泄漏源管理清單。對(duì)辨識(shí)出泄漏源的生產(chǎn)設(shè)施、設(shè)備、管線采用定性、定量或者兩者相結(jié)合的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估辦法進(jìn)行泄漏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果,對(duì)泄漏風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分級(jí)管控,可分為重大風(fēng)險(xiǎn)、較大風(fēng)險(xiǎn)、一般風(fēng)險(xiǎn)、低風(fēng)險(xiǎn),對(duì)重大風(fēng)險(xiǎn)和較大風(fēng)險(xiǎn)的泄漏源應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控、加大巡查和巡檢頻次、制定泄漏專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案。該煤制甲醇企業(yè)采用矩陣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法對(duì)泄漏風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)估,矩陣風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)法是一種根據(jù)危險(xiǎn)發(fā)生的可能性和傷害的嚴(yán)重程度綜合評(píng)價(jià)風(fēng)險(xiǎn)大小的定性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估分析方法,其風(fēng)險(xiǎn)值(R)等于危害發(fā)生可能性(L)與危害后果嚴(yán)重性(S)的乘積,風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分見(jiàn)表1,并選取甲醇合成車(chē)間變換工段煤氣與預(yù)熱器的泄漏風(fēng)險(xiǎn)管控進(jìn)行舉例說(shuō)明,見(jiàn)表2。

(2)泄漏風(fēng)險(xiǎn)隱患排查治理

煤化工企業(yè)應(yīng)根據(jù)泄漏風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)結(jié)果,制定泄漏風(fēng)險(xiǎn)隱患排查表,充分利用人工巡檢觀察、皂液、便攜式可燃和有毒報(bào)警器及移動(dòng)式檢測(cè)儀等多種手段對(duì)企業(yè)涉及危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)脑O(shè)備、管線進(jìn)行定期巡回排查,對(duì)發(fā)現(xiàn)的各種滲漏、液滴、結(jié)塊、污跡、氣流、異味等泄漏現(xiàn)象及設(shè)備振動(dòng)、聲音異常,溫度、壓力、液位、固定式報(bào)警儀異常現(xiàn)象進(jìn)行登記,并嚴(yán)格按照資金、責(zé)任、時(shí)限、預(yù)案、措施“五落實(shí)”要求組織消除泄漏風(fēng)險(xiǎn)隱患。

表1 風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分

表2 變換工段煤氣與預(yù)熱器泄漏風(fēng)險(xiǎn)管控

(3)逸散性泄漏檢測(cè)與維修

煤化工企業(yè)應(yīng)全面排查生產(chǎn)裝置易發(fā)生逸散性泄漏的連接法蘭、閥門(mén)、機(jī)泵(軸封)、壓力管道焊接處、人孔部位,建立泄漏源管理清單,按照《泄漏和敞開(kāi)液面排放的揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 733—2014)選用先進(jìn)檢測(cè)儀器,例如便攜式FID氣體泄漏檢測(cè)儀,定期對(duì)泄漏源進(jìn)行泄漏檢測(cè),并記錄檢測(cè)值。發(fā)現(xiàn)逸散性泄漏時(shí),應(yīng)在泄漏部位或附近位置及時(shí)懸掛泄漏標(biāo)識(shí)牌,標(biāo)明具體泄漏位置,建立泄漏點(diǎn)管理清單,及時(shí)實(shí)施維修,并對(duì)維修后的部位進(jìn)行泄漏檢測(cè)驗(yàn)證。

(4)源設(shè)備泄漏檢測(cè)與維修

高標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備選型及預(yù)防性檢測(cè)與維修是加強(qiáng)源設(shè)備泄漏管理的重要手段。煤化工企業(yè)應(yīng)根據(jù)泄漏風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果制定預(yù)防性檢測(cè)計(jì)劃。檢測(cè)檢驗(yàn)必須嚴(yán)格執(zhí)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范,檢測(cè)部位及措施主要包括:設(shè)備、管道的腐蝕、減薄,壁厚檢驗(yàn)、金相檢測(cè);設(shè)備、管道的裂紋、鼓泡、微孔檢驗(yàn);管道彎頭的沖蝕檢驗(yàn);設(shè)備、管道連接焊口位置表面是否有缺陷;監(jiān)測(cè)壓縮機(jī)、機(jī)泵等動(dòng)設(shè)備的振動(dòng)、溫度狀況,調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸偏心;安全閥、爆破片等防超壓設(shè)施的檢驗(yàn)與日常檢查。對(duì)檢驗(yàn)或檢測(cè)出的設(shè)備、管道完整性達(dá)不到防止泄漏標(biāo)準(zhǔn)的,應(yīng)在設(shè)備、管道、部件的預(yù)測(cè)失效時(shí)間內(nèi)進(jìn)行預(yù)防性維修。對(duì)失效的設(shè)備必須嚴(yán)格按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行選型更換。

(5)工藝管理

煤化工生產(chǎn)過(guò)程中違規(guī)操作、工藝參數(shù)波動(dòng)較大均可導(dǎo)致設(shè)備超溫、超壓、超振動(dòng)、超位移、超負(fù)荷運(yùn)行,進(jìn)而增加泄漏風(fēng)險(xiǎn)。因此在化工裝置開(kāi)車(chē)、正常運(yùn)行及停車(chē)過(guò)程中,必須嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程,規(guī)范操作行為,確保系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。如煤制甲醇?xì)饣b置開(kāi)車(chē)過(guò)程中,必須嚴(yán)格按照操作規(guī)程進(jìn)行氣化爐升壓,并現(xiàn)場(chǎng)查漏,對(duì)封頭、法蘭等部件螺栓進(jìn)行熱緊,直至系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。裝置運(yùn)行過(guò)程中,必須正確執(zhí)行工藝操作規(guī)程,工藝操作的參數(shù)和步驟應(yīng)保證工藝平穩(wěn),避免產(chǎn)生較大的工藝波動(dòng),保障設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行,各項(xiàng)工藝指標(biāo)不得超過(guò)控制值。緊急停車(chē)情況下,應(yīng)及時(shí)查明緊急停車(chē)原因,明確不同情況的應(yīng)對(duì)措施,防止因緊急停車(chē)造成泄漏事故的發(fā)生。

(6)儀表安全管理

化工安全儀表系統(tǒng)(SIS)包括安全聯(lián)鎖系統(tǒng)、緊急停車(chē)系統(tǒng)和有毒有害、可燃?xì)怏w及火災(zāi)檢測(cè)保護(hù)系統(tǒng)等,其中可靠、靈敏的有毒有害、可燃?xì)怏w報(bào)警儀(系統(tǒng))是監(jiān)測(cè)危化品泄漏的重要手段。因此,煤化工企業(yè)應(yīng)嚴(yán)格按照《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》《工作場(chǎng)所有毒氣體檢測(cè)報(bào)警裝置設(shè)置規(guī)范》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,加強(qiáng)化工安全儀表系統(tǒng)基礎(chǔ)管理工作,建立健全儀表檢查、維護(hù)、使用、鑒定等臺(tái)賬,對(duì)有毒有害和可燃?xì)怏w報(bào)警儀(系統(tǒng))進(jìn)行定期檢驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)檢查維護(hù),及時(shí)分析處置各類(lèi)報(bào)警信號(hào),確保有毒有害、可燃?xì)怏w報(bào)警儀(系統(tǒng))始終處于完好、正常投用狀態(tài)。

(7)建立健全泄漏管理制度

煤化工企業(yè)應(yīng)制定危化品“零泄漏”管理工作目標(biāo),建立完善從主要負(fù)責(zé)人到崗位員工的泄漏管理責(zé)任制,建立并不斷完善泄漏檢測(cè)、報(bào)告、處理、消除等閉環(huán)管理制度,建立健全泄漏考核獎(jiǎng)懲制度。

(8)泄漏管理培訓(xùn)和應(yīng)急處置

煤化工企業(yè)應(yīng)將泄漏管理與控制內(nèi)容列入員工安全培訓(xùn)教育專(zhuān)項(xiàng)培訓(xùn)內(nèi)容,分級(jí)、分類(lèi)、分崗位有針對(duì)性地組織培訓(xùn),增強(qiáng)全員對(duì)泄漏風(fēng)險(xiǎn)和危害的認(rèn)識(shí),做到全面掌握泄漏風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)管控、隱患排查治理、泄漏報(bào)告、泄漏應(yīng)急處置、儀表管理等內(nèi)容。并根據(jù)泄漏風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)結(jié)果,完善生產(chǎn)安全事故應(yīng)急預(yù)案,明確泄漏事故應(yīng)急處置程序,做好應(yīng)急物資儲(chǔ)備,組織開(kāi)展泄漏專(zhuān)項(xiàng)應(yīng)急預(yù)案和現(xiàn)場(chǎng)處置方案演練,認(rèn)真做好演練評(píng)估、總結(jié),切實(shí)提升泄漏應(yīng)急處置能力。

 

三、加強(qiáng)泄漏管理的意見(jiàn)和建議

 

1、煤化工企業(yè)應(yīng)牢固樹(shù)立“泄漏就是事故”的安全理念,將泄漏管理作為預(yù)防化工安全事故的重要抓手,認(rèn)真落實(shí)國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際,建立一套完整有效的泄漏管理體系,并不斷完善和嚴(yán)格落實(shí)泄漏管理制度。

2、煤化工企業(yè)應(yīng)結(jié)合已開(kāi)展的安全風(fēng)險(xiǎn)隱患排查治理工作,全面辨識(shí)、排查可能發(fā)生逸散性泄漏的連接法蘭、閥門(mén)、機(jī)泵(軸封)、壓力管道焊接處、人孔部位,以及危化品儲(chǔ)罐、容器等源設(shè)備,建立健全泄漏源管理清單,確保做到全覆蓋。

3、煤化工企業(yè)應(yīng)根據(jù)泄漏源管理清單,認(rèn)真開(kāi)展泄漏風(fēng)險(xiǎn)分級(jí),制定科學(xué)有效的管控措施,并分級(jí)分類(lèi)組織員工培訓(xùn)。根據(jù)泄漏管理制度,對(duì)泄漏管控措施落實(shí)情況進(jìn)行監(jiān)督檢查和考核。

4、煤化工企業(yè)應(yīng)通過(guò)“請(qǐng)進(jìn)來(lái)、走出去”的方式,學(xué)習(xí)借鑒國(guó)外先進(jìn)的泄漏管理方法,引進(jìn)先進(jìn)的泄漏檢測(cè)與維修技術(shù),不斷提升泄漏管理與控制水平。

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