化工老舊裝置運行現狀分析及更新改造建議
發布時間：
2024-05-29 10:21
上世紀80年代，我國化學工業進入快速發展期，到2000年發展形成配套完整的工業體系。這一時期建設上馬的化工裝置已運行超過30年、甚至40年以上，由于設計建設標準和設備制造水平低，長周期運行腐蝕減薄，安全保障能力下降，加上監測監控設施不完善，化工老舊裝置設備安全風險隱患疊加并進入集中暴露期。近幾年，一些危險化學品企業裝置因設備、管道、控制系統“年老”失效，引發多起泄漏、火災、爆炸事故，對全國危險化學品安全生產形勢穩定造成不利影響。因此，化工老舊裝置更新改造亟待加速，以推動化工行業加快發展新質生產力。
化工老舊裝置運行現狀
通過對2011～2020年國內發生的較大及以上化工和危險化學品事故統計分析，涉及老舊裝置事故的比例為7%。其中，因設備設施老化導致的事故占比30%，因設計建設標準低導致的事故占比50%，因自動化控制程度低導致的事故占比20%。針對老舊裝置存在的安全風險，2022年初，應急管理部印發《危險化學品生產使用企業老舊裝置安全風險排查評估指南》，要求全面排查評估老舊裝置安全風險，確定風險等級，實施分類整治，實現淘汰退出一批、改造提升一批、常態化嚴格管控一批。經過一年的專項整治，排查建立了 1381 套老舊裝置清單，評估出65套高風險和138 套較高風險裝置，累計淘汰退出不符合安全生產條件的老舊裝置 57 套。
老舊裝置安全風險管控取得了一定成效，但專項整治過程中也發現了一些問題。
1.老舊裝置安全風險評估難度大，排查評估質量參差不齊。
雖然印發了評估指南，但受限于對評估方法的理解、專家水平，一些地區和企業存在應排查未排查、深度評估質量把控不嚴等問題，老舊裝置的安全風險未有效管控，2022年以來又發生多起典型事故。
如：2022年6月18日，某石化企業乙二醇裝置環氧乙烷精制塔區域發生爆炸。事故裝置已運行 32年，企業在老舊裝置自查評估中，將該裝置評估為“較低”安全風險等級，未能辨識出環氧乙烷精制塔系統循環工藝水管道泄漏、塔釜溶液漏空后，環氧乙烷泄漏的爆炸風險；未評估出管道堵漏打夾具部位突發泄漏引發的后果；未分析氯離子對不銹鋼管道焊縫造成的應力腐蝕影響等。正是這些沒發現的問題導致了事故的發生。
2.設備設施基礎資料不完善。
開展老舊裝置評估時，設備設施的設計文件（包括計算書、圖紙、制造檢驗技術要求等）是基礎，壓力容器的還能夠保存下來，但對于非壓力容器的設備設施，很多企業提供不出設計文件。除此之外，還有材質老化、設備工藝防腐、腐蝕檢測、事故檔案等資料，也是很多企業設備管理的缺項。在缺少基礎信息的情況下，無法準確評估裝置運行情況，實施維護保養、技術改造時也存在一定風險。
如：2022年6月8日，某石化企業乙烯輸送泵出口軌道球閥加裝氣動馬達過程中，引發乙烯泄漏爆燃，造成人員傷亡。經分析，企業老舊設備臺賬資料缺失，涉事壓力管道(含閥門)的設計、安裝技術資料不全;閥門的相關資料在壓力管道技術檔案中無記錄，對閥門類型辨識不清，盲目改造，造成事故。
3.設計建設標準低，材料與制造標準低。
設備設施本身存在缺陷是導致老舊裝置高風險的另一個潛在因素，這一問題可能隱藏多年，不容易發現并且很難整改，但風險很大，可能突然發生故障并導致工藝設備出現失效。
如：2021年2月23日，某焦化企業甲醇合成反應器出口管道法蘭焊縫斷裂，合成產物泄漏發生燃爆，造成2人死亡。從事故原因來看，設備缺陷是導致事故的主要原因之一，甲醇水冷器入口管道連接法蘭設計材質為304不銹鋼，但實際設備制造選用材質為16Mn鋼，再加上對設備設施檢測檢驗不足，未發現焊縫缺陷。
4.監測手段不完善，“健康監測”不到位。
關鍵機組和設備的實時監控和預警在線監測系統、設備和管道的在線腐蝕監測系統等未得到全面應用，且部分系統功能不完善，設備完整性及預測性檢維修目前仍是企業管理的短板。從以往事故來看，因為防腐蝕管理不到位導致的泄漏、火災事故時有發生。
如：2020年1月14日，某石化企業催化重整裝置預加氫進料/產物換熱器與預加氫產物/脫水塔進料換熱器間的壓力管道90°彎頭處因腐蝕減薄破裂，石腦油、氫氣混合物噴出發生爆燃。從事故原因來看，企業未對預加氫高分罐酸性水做連續監控分析，未按要求建立《重點腐蝕部位臺賬》，未確定重點防腐部位和定點測厚點，未明確定點測厚頻次，未落實年度測厚工作，未對包含事故管道在內的重點腐蝕部位采取有效的管控措施。事故暴露出的問題也是目前很多企業存在的問題。
5.裝置運行時間長，安全性能退化，檢維修作業風險、變更風險隨之增大。
如：2023年12月23日，某石化企業烯烴廠發生火災爆炸事故，事故裝置1987年投產，從初步暴露出來的問題來看，是設備管理維護方面出了問題。這起事故發生在周六，當天僅烯烴廠裂解車間就安排了6家施工單位，15項作業，其中10項是特殊作業。事故發生的時候，現場有40多名承包商員工。目前還不清楚事故的真正原因，但檢維修作業多、技術改造多，無形中增加了裝置運行風險，也增加了事故后果擴大的風險。
6.長期停用設備、利舊設備安全風險管控措施不足。
化工企業中這類設備很多，尤其是運行很長時間的裝置，因為技術升級改造、產品更新換代，會有部分裝置設備停用。有的是臨時停用，一段時間后還會再次投用；有的是在本套裝置中不再使用，但有可能作為利舊設備在其他裝置或企業繼續使用。這些設備有的仍處于生產系統中，僅做了簡單的隔離；有的被拆除，存放在堆場中。未對設備進行徹底置換、吹掃，仍有化學品存在盲端、死區，存在因腐蝕、外部環境變化等導致設備壽命降低的風險；缺少必要的維護保養，再次投用前未全面檢查，可能導致生產安全事故。
更新改造面臨的問題
針對老舊裝置運行中存在的問題，很多企業已經建立了“一裝置一策”，對隱患問題進行整改。但從整改情況看，存在以下問題：
1.隱患整改不積極
尤其涉及重大危險源、關鍵設備管線的老舊裝置設施，問題隱患整改能拖就拖、帶“病”運行。部分企業因空間有限，對現有裝置進行改造需按照現行標準規范執行，面臨防火間距不足等問題，難以整改。部分企業因改造更新成本高，不愿投入資金進行整改。
2.未從根本上采取措施管控風險
目前，部分企業對老舊裝置的安全風險防控僅停留在發現什么問題改什么問題，未能從整個裝置設備的風險防控角度制定方案，采取措施。如前所述，因受限于老舊裝置安全風險評估的質量和深度，發現的隱患問題有限，且整改中安全投入不足，整改質量不高，修修補補，沒有改變裝置老化、安全可靠性降低的本質。
3.風險防控機制不健全
部分企業在資金安排、治理進度、本質安全、先進監測技術應用等方面仍有較大差距。
建 議
2024年1月，國務院安委會印發《安全生產治本攻堅三年行動方案(2024-2026年)》，要求突出重大安全風險防控,堅決淘汰一批、退出一批、更新改造一批安全風險高的老舊裝置設備，有效提升化工企業本質安全度。2024年3月，國務院印發《推動大規模設備更新和消費品以舊換新行動方案》，提出加快淘汰落后產品設備，提升安全可靠水平，推進化工等重點行業設備更新改造。圍繞推進新型工業化，以節能降碳、超低排放、安全生產、數字化轉型、智能化升級為重要方向，大力推動生產設備等更新和技術改造。嚴格落實能耗、排放、安全等強制性標準和設備淘汰目錄要求，依法依規淘汰不達標設備。
建議企業以此為契機，加快推進實施老舊裝置淘汰退出和更新改造，真正從根本上消除事故隱患，從根本上解決問題。
1、開展一次全面排查，建立裝置設備臺賬
列入淘汰范圍的，堅決依法淘汰不符合產業政策和安全標準要求的裝置設備。對于未列入淘汰范圍的，深入評估裝置安全風險和更新改造費用，對于運行時間長、安全風險高、改造難度大、整改投入多的裝置設備，強制退出。不屬于以上兩類的老舊裝置設備，依據《危險化學品生產使用企業老舊裝置安全風險評估指南(試行)》，深入開展安全風險評估復核，確定安全風險等級，實施分類安全改造。針對每套（個）老舊裝置設備，制定淘汰、退出、改造的措施，明確時間表、路線圖，按照時間節點完成整改。
2、運用先進技術，提升設備完整性及預測性檢維修水平
完成老舊裝置更新改造的同時，還應著重通過運用先進技術，提升設備運行安全管理。建議運用信息化手段、在線監測預警、在線腐蝕監測、泄漏檢測和修復(LDAR)技術等，從設備設計、采購、制造、安裝、運行維護、檢測檢驗、預防性維護、泄漏管理、數據庫建設等方面，促進設備全生命周期安全運行。
3、加大政策支持，提高更新改造標準
建議各地區融合產業升級、安全環保、技術改造等多方面政策,研究優化政策供給、資金支持，強化技術支撐，引導支持做好老舊裝置淘汰退出和更新改造。各企業對老舊裝置更新改造時，應提高設計和建設標準，提高設備制造標準，提高自動化控制水平，高質量推進老舊裝置更新改造。
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