第八章石油化工操作安全技术

第八章石油化工操作安全技术操作工是石油化工生产的主体工种，他在机、电、仪、和分析等工种中起着核心主导作用。他具体、直接地操作装置生产石油化工产品。操作的正确与否直接关系到装置的安全生产。操作技术按专业涉及炼油工艺、化工工艺、化学原理、机械、电气、仪表自动化、分析等多方面的知识。这些知识可分为应知部分(侧重于基础理论)和应会部分(侧重于实际操作)。如果按作用和表现形式划分，所有的操作理论和操作技术都可归纳为生产技术和安全技术两部分。本章以炼油化工操作工人为对象，介绍安全操作技术与技能。第一节安全操作基本知识炼油、化工生产装置(简称炼化装置)所使用的原料、辅助材料、助剂、工作介质及半成品和产品大都具有易燃、易爆、易中毒、强腐蚀的特点。而炼化生产过程又具有高温、高压、冷冻、连续化等特点。为了保证生产过程的安全操作，操作员工应认真学习和掌握基本的安全知识、技能和装置的一般安全要求。一、基本要求石油化工生产装置各有差异、安全生产的实际情况也大不相同，但却有许多共同的要求，具体可归纳如下：(1)新人厂员工必须进行厂、车间和班组三级安全教育。操作工上岗前必须取得安全作业证。(2)厂区严禁烟火，厂内禁止吸烟，禁止带引火物进厂。厂内生产用火必须按规定办理动火证。(3)进入生产现场必须按规定着装，禁止穿紧身裤、裙子、钉子鞋、高跟鞋、拖鞋进入现场，上岗不准佩带耳环、项链、手镯等装饰品，长发不准露出帽子外。(4)发生火灾、爆炸、中毒等事故，应迅速组织抢救，维护事故现场，其它岗位人员要坚守岗位，做好事故后的配合处理，禁止擅离岗位、围观看热闹。无关人员不得靠近事故现场。(5)岗位操作工要认真执行生产技术规程和岗位操作法，严格遵守以岗位责任制为中心的各项制度，精心调整工艺，搞好设备维护。非本人专责的机、电、仪设备，未经批准不得乱动。(6)禁止在生产用炉、热力管道设备及采暖设备上烘烤衣服、鞋袜和食物。禁止在有毒有害岗位吃饭和吃零食。禁止穿浸有易燃、易爆液体的工作服接近明火操作现场(7)生产现场禁止存放易燃、易爆物料和自聚物、破布、油布等易燃物品。(8)易燃、易爆、易中毒物料贮罐排水要一人操作，一人监护，排水时操作人员不得离开现场。(9)设备运转时禁止擦拭、拆卸、安装传动部件。禁止拆除或损坏传动防护罩。(10)未按规定办理审批手续，禁止拆除或变更安全联锁装置和安全防爆抑止装置。(11)停用闲置设备必须用盲板与生产系统切断。(12)厂内开挖动土必须经机动部门批准，以防损伤隐蔽工程。(13)机动车辆进入易燃、易爆生产区应办理动火证。(14)岗位操作时严禁随地乱排乱放易燃、易爆和有毒物料。(15)生产岗位临时用电必须按规定办理用电手续，凡易燃、易爆区域的临时电线(电缆)不得有破损裸露，并要采取防水和防机械损伤保护措施。(16)压力表和贮槽液位计(现场)应有控制上、下限警戒线。(17)利用氮气置换和压送物料时，禁止将氮气管线与物料管线(设备)固定连接，以防物料返窜入氮气系统。氮气用完后要及时断开活接头。(18)岗位异常现象的处理必须给下一班书面交接清楚。并一同到现场核实确认。(19)操作工应了解本岗位过去发生的典型事故，清楚本岗位操作的安全要点。(20)岗位操作要按要求巡回检查，如实准确地填写岗位记录。二、岗位操作基础安全知识(一)化学危险品凡具有各种不同程度燃烧、爆炸、中毒、腐蚀、放射性等危害特征的物质，受到摩擦、撞击、震动、接触火源、日光暴晒、遇水受潮、温度变化或遇到性能有抵触的其它物质等外界因素的影响，引起燃烧、爆炸、中毒、灼伤等人身伤亡或财产损失的物质都属于化学危险物品，简称化学危险品。(1)化学危险品分类见表8—1。表8—1化学危险品分类表(2)化学危险品危险特征见表8—2。表8—2化学危险品危险特征表物品名称特性爆炸性物质1．化学反应速度极快，可在万分之一秒的时间内反应爆炸2．反应过程放出大量的热，一般可放出数百到数千千卡的热量3．能产生大量的气体产物。1kg硝化甘油爆炸后产生716L的气体氧化剂1．具有较强的氧化性、化学性非常活泼，具有较强的得电子能力2．分解性。遇热摩擦震动和撞击极易分解放出氧气，产生高热3．遇光分解。如硝酸银遇光分解产生银及氮的氧化物4．氧化接触还原剂。有机物都能发生不同程度的化学变化引起燃烧或爆炸压缩气体和液化气体1．压缩性。气体的可压缩性2．膨胀性。气体受热有膨胀性自燃物质1．某些物质的化学活泼性强，极易氧化引起自燃(如黄磷)2．某些自燃物的化学性很不稳定，易发生分解而导致自燃，如硝化纤维及其制品3．某些物质分子中，含有较多的不饱和双键(—C＝C—)，容易和空气中的氧产生氧化作用引起自燃，如油布、油绸是用桐油制成遇水燃烧物质1．遇水分解，发生剧烈反应放出氢和大量的热，其热量能使氢气自燃或爆炸，如钾、钠、锂等2．遇水剧烈反应，放出不同的可燃气体乙炔、甲烷等，如电石遇水放出乙炔，碳化铝遇水放出甲烷3．遇水能自燃。如磷化钙、磷化锌遇水生成磷化氢，在空气中自燃易燃液体1．易燃性。具有高度的易燃性，与火焰接触迅速起燃2．挥发性。在低温下也有不同程度的挥发性3．爆炸性。蒸气与空气混合在一定的比例下遇火爆炸4．带电性。流动过程中能产生静电引起燃烧5．流动性。很快向四周扩散6．遇强酸或氧化剂引起燃烧7．不同程度毒性易燃固体1．先受热熔化，然后蒸发气体，再分解、氧化，直到出现火焰而燃烧2．粉尘易燃固体，其悬浮状时能与空气混合而形成爆炸性混合物3．金属粉末，如铝、镁遇火，在高温下放出氢气发生爆炸4．与氧化剂作用发生剧烈反应引起燃烧爆炸，如赤磷遇氧化剂氯酸钾能起火燃烧毒害物质1．毒害物质在水中的溶解度越大，毒性也越大2．毒性与化学结构有关3．某些物质对人体不同器官有选择性和蓄积性腐蚀性物质1．具有各种不同程度的腐蚀性2．有的还具有毒性，如酸雾3．有的具有易燃性，如酯酐4．有的具有助燃性，如硝酸放射性物质1．能放射出α、β、γ射线和中子流2．β射线穿透能力比α射线强3．α射线的电离本领很强4．γ射线的穿透能力比α射线大10000倍5．中子流的穿透能力很强6．对人体有危害，主要是红血球减少等(二)岗位安全操作要点炼化生产装置的岗位特点各不相同，无论是原料助剂、工艺流程、自动化程度、产成品工艺生产特点，还是易燃、易爆、易中毒的特点，都有很大的差异。所以岗位的安全操作一定要从本岗位实际出发，结合工艺技术和自控条件总结、归纳、学习和理解各岗位的安全操作要点。一般来说，岗位操作主要包括岗位开停车、工艺调控、紧急异常情况处理和日常检维修等内容。1．岗位开车的安全操作要点岗位开停车是事故发生概率较大的一个环节，无论是正常的装置开车还是检修改扩建后的装置开车。事故发生往往因为某一块盲板未抽或未加，某个阀门开关不正确而引起的。所以按规定程序认真仔细地进行开车前的准备和操作，是安全的重要保证。开车过程中应注意以下工作：(1)核准开车流程和开车步骤，认真核准自控仪表设定值和控制指令。(2)认真进行设备、系统的检查。包括阀门的开关状态，盲板加堵与抽除状况，水、电、汽、气、冷剂、燃料气、燃料油等公用工程的供给量和接受状况，安全检测仪表及安全设施的投用情况，原材料、助剂的准备情况等。(3)按规定进行手动盘车和电动盘车。(4)原料、助剂的配置分析和合格备用情况。(5)原料、助剂贮槽的排水(排液)。加热、冷凝(却)系统排水(排液)。(6)阀门的开、关不能用力过猛。特别是高压、高温、深冷、急冷系统和蒸汽管网及其它有冷凝液积存的系统。其进料阀门的开启一定要缓缓操作，必要时要按规定认真进行系统的预热和预冷。(7)所有密闭的贮槽、反应器、塔器等，检修后开车投料(接料)前必须先分析氧含量，低于2％方能开车。2．易燃易爆系统正常操作时的安全注意事项(1)高温、高压、急冷、深冷及氧化反应等操作，工艺指标的控制要留有余量，不能顶限控制操作，要充分体现工艺参数的安全要求。(2)工艺参数的调整控制，要处理好关键与一般的关系，清楚控制要点，明确控制措施。例如有些伴有热交换的反应过程，工艺参数的控制措施如下。①温度控制如表8—3所示。表8—3温度控制②控制投料速度和配比如表8—4所示。表8—4控制投资速度和配比③超量杂质和副反应的控制。许多化学反应由于反应物料中杂质的增加导致副反应、过反应发生，造成燃烧或爆炸。如乙炔和氯反应生产氯乙烯。氯化氢中的游离氯一般不允许超过0．005％，因为过量游离氯可与乙炔反应生成四氯乙烷而燃烧爆炸。为了防止有害杂质引起事故，采用加稳定剂的办法。如为提高氯化氢的稳定性常加入浓度为0．001％～0．5％的硫酸。对有较大危险的副反应物，要采取措施避免其在贮罐内长期积聚。④溢料和泄漏控制。化学反应中不少物料容易起泡，从而发生溢料引起燃烧。造成溢料的原因与物料的构成、反应温度、加料速度以及消泡剂用量、质量等有关。震动往往导致管线焊缝破裂造成泄漏。(3)工艺参数的调控要本着勤观察、多思考、看趋势、微调精调的原则。避免盲目乱调和大起大落的调整。(4)把仪表操作与现场核实结合起来，认真进行岗位巡回检查，及时发现、准确判断、果断处理问题。(5)及时校核一、二次表之间的差异，及时核查DCS调节与现场实际动作的差异，及时消除仪表偏差和DCS误动作。(6)认真区分工艺参数报警和安全检测仪表的报警，切不可把仪表报警(特别是安全仪表的报警)误认为是仪表故障而忽视。更不得怕报警声响而关停声音报警器。(7)切不可为了工艺调整方便而私自关闭、停止自动联锁装置、防爆抑制装置等安全装置。(8)及时消除设备的跑、冒、滴、漏。(9)严格控制易燃、易爆、有毒、有害物料的排放，严禁乱排乱放。气相放空原则上要排入尾气回收管网。残液排放要排人化污系统，不得向雨排地下管网中排放。(三)工艺参数的控制在生产过程中工艺参数主要是温度、压力、流量、液位、物料配比等控制参数。工艺技术部门对工艺指标的制定考虑了指标的安全性。但一般情况下工艺指标只是一个范围，而不是一个确定值。所以工艺指标的安全控制应该包括两层含义，一是不违反工艺控制指标，二是在工艺指标范围内优化操作。在同样的控制指标范围内，不同的工艺操作优化水平的效果截然不同，也是操作人员实际水平高低的体现。1．温度的控制温度是生产操作最重要的指标，不同化学反应有最适宜的反应温度；各种机械、电气、仪表设备都有使用的最高和最低允许温度；各种原材料、助剂等都有贮存使用的温度范围。原油加工、蒸馏、精馏过程中不同的控制温度更是直接决定着不同馏分产物的组成。工艺过程中温度的受控程度更是装置安全性的重要标志。温度对岗位操作的影响是最直接的。如在石油裂解过程中，超温会造成催化剂失去活性，深度裂解，导致炉管结焦烧毁甚至发生炉膛爆炸。在塑料、橡胶聚合过程中，超温往往会造成釜内爆聚、凝胶结块等。在氧化、还原反应生产过程，如果温度控制不当，可直接引发爆炸。如过氧化氢异丙苯生产过程中，异丙苯氧化反应温度不得超过120℃，提浓塔塔釜温度不得高于100℃，否则就会因为氧化过度和过氧化物分解引起爆炸。所以生产过程的温度控制力求合理，手段力求完善，操作要力求准确。反应热的加入或移出，控制手段要综合搭配、完善，不留死角。以橡胶聚合为例，釜内反应热的移出手段应考虑釜内搅拌强度，釜内列管、蛇管散热控制，夹套散热控制，釜外循环冷却系统(如单体、惰性气体蒸发外循环冷却等)的控制等，要针对釜内放热热负荷大小和釜的结构与容量大小，配置完善的温度控制手段。特别是对于高温、高压；剧烈反应的温度控制，要实行双保险或多保险。如聚合釜搅拌的双路供电或设保安电源、人工搅拌装置等。裂解炉的炉管温度联锁、湿润配合蒸汽联锁、进料联锁以及防止计算机误动作和人工误操作的联锁等，使反应系统正常的温度控制和异常情况下的温度控制都有完善有效的手段。在实际操作时，判断问题要准，指令下达要准，执行指令要准，是温度控制的重要保证。2．压力的调整与控制压力控制主要包括压力的形成与压力的使用两个环节。一个系统压力的来源主要是气体压缩增压、液体输送增压和化学反应增压三个方面。气体压缩增压环节，主要是以压缩机为中心的压缩安全操作。随着工艺的不同，压缩机的能力