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煤化工企業(yè)生產(chǎn)過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)工藝過程復(fù)雜、條件苛刻，設(shè)備、管道種類數(shù)量眾多且存在閥門、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)泄漏管理的意見和建議，現(xiàn)介紹如下。
1、泄漏的表現(xiàn)形式
煤制甲醇生產(chǎn)過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、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、槽車及其他擁有轉(zhuǎn)移物料的設(shè)備進(jìn)入周圍空間，以無組織形式排放，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)的液氨往槽車充裝的過程中，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，周圍可燃物在液氧或富氧條件下發(fā)生爆炸、燃燒。
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，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》（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)劃分見表1，并選取甲醇合成車間變換工段煤氣與預(yù)熱器的泄漏風(fēng)險(xiǎn)管控進(jìn)行舉例說明，見表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、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)。因此在化工裝置開車、正常運(yùn)行及停車過程中，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置開車過程中，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)不得超過控制值。緊急停車情況下，應(yīng)及時(shí)查明緊急停車原因，明確不同情況的應(yīng)對(duì)措施，防止因緊急停車造成泄漏事故的發(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)教育專項(xiàng)培訓(xùn)內(nèi)容，分級(jí)、分類、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，組織開展泄漏專項(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)泄漏管理的意見和建議
1、煤化工企業(yè)應(yīng)牢固樹立“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、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“請(qǐng)進(jìn)來、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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