石化设备及其危险性、案例

石化设备及其危险性、案例侯艳宏201507提纲石化介绍1设备分类2设备简要介绍及危险性3失效及事故案例4石化介绍石化介绍石化：以石油或天然气为原料，经过化工过程而制取各种石油化工产品的工业。石油化工在世界上发展的历史已经很久，早在第一次世界大战期间就有萌芽，但发展缓慢，直到第二次世界大战期间，石油化工有了飞跃发展。目前，欧美和日本等工业发达国家，石油化学工业最为发达，已成为国计民生中不可缺少的重要行业。石化介绍从安全的角度分析，石化不同于冶金、机械制造、煤炭行业，有着自己的行业特点。为保证生产必须要维持设备的正常运行。因此设备需要日常维护和检修，经常动火焊接作业。这样就构成一个突出的矛盾，一旦管控不好，就会发生事故。石化介绍设备分类及材料所谓石化设备是石油和化工设备的简称。石化设备是指从石油钻采开始到运输指导加工成化工成品的一系列过程中所用到设备的总称。本次课程主要介绍在石化区内常见的设备种类及其特点。在介绍设备之前我们先来了解一下材料。设备分类及材料1、材料材料种类很多，金属材料是石油化工设备的主要制造用材，大致可分为下面几类：考设备分类及材料仪表设备动设备静设备电气设备按照专业特点2、设备分类设备分类及材料泵考动设备压缩机离心泵螺杆泵静设备容器反应器加热炉塔管道储罐填料塔板式塔球罐常压储罐换热器按照功能进行分类锅炉反应器塔器容器换热器设备分类及材料设备分类及材料考大字静设备压力管道：非承压容器常压储罐按照危险性进行分类《中华人民共和国特种设备安全法》2014年1月1日执行负压容器压力容器：锅炉：最高工作压力≥0.1Mpa；公称直径≥25mm;介质为气体、液化气、蒸汽或最高工作温度≥标准沸点液体。最高工作压力≥0.1Mpa；容积≥0.25m3;介质为气体、液化气体或最高工作温度≥标准沸点液体。最高工作压力≥0.1Mpa；容积≥30L;额定功率≥0.1MW。设备简要介绍及危险性1、换热器：主要用来使两种不同温度的物料进行热量交换，以达到加热或冷却目的。主要有浮头换热器、U型管换热器等。考红字设备简要介绍及危险性考红字换热器设备简要介绍及危险性考危险性当密封面发生泄漏、接管穿孔时，引起火灾。换热器密集排列，导致集群性火灾。爆炸的概率低。介质是高温（200度）的火灾风险性高于低温的。换热器通常故障为换热管束穿孔，不会造成介质外流。设备简要介绍及危险性2、空冷器：使用空气进行冷却的设备。空冷的危险性较小，内部介质都是轻油，一般泄漏着火，不易发生爆炸。设备简要介绍及危险性3、塔：塔是石化生产中最重要的设备之一。它可使气（或汽）液和液液两相之间进行紧密接触，达到传质及传热目的。塔作用有：精馏、吸收、分离等。考随着炼油、化工生产工艺的不断改进和发展，与之相适应的塔设备也形成了形式繁多的结构和类型，以满足各种特定的工艺要求。1、按操作压力分为加压塔、常压塔和减压塔。2、按塔的内件构成结构分为板式塔和填料塔。主要由塔体、支座、内部构件及附件组成。根据塔内部构件的结构可以将其分为板式塔和填料塔两大类。塔体是塔设备的外壳，由圆筒和两封头组成；支座是将塔体安装在基础上的连接部分，一般采用裙式支座，有圆筒形和圆锥形两种，常采用圆筒形。裙座与塔体采用对接銲接或搭接焊接连接。设备简要介绍及危险性考红色板式塔：塔内有一定数量的塔盘，液体借自身的重量自上而下沉向塔底，气体靠压差自下而上以鼓泡的形式穿过塔盘上的液层升向塔顶。在每层塔盘上气、液两相密切接触，进行传质。设备简要介绍及危险性板式塔填料塔：塔内装填一定高度的填料，液体自塔顶沿填料表面向下流动，作为连续相的气体自塔底向上流动，与液体进行逆流传。设备简要介绍及危险性填料塔设备简要介绍及危险性危险性：塔体的容量大，在静密封处、焊接部位易发生泄漏危险。设备简要介绍及危险性4、反应器：物料在其中间进行化学反应，生成新的物质。反应器的危险性非常高，其压力可以高达17MPA。考反应器106-D-104热低分设备简要介绍及危险性设备简要介绍及危险性5、加热炉：物料在通过燃烧油或天然气，使物料升温。石化中绝大部分为管式加热炉。一般由辐射室、对流室、余热回收系统、燃烧器以及通风系统组成。5、加热炉：可分为厢式炉和筒式炉。设备简要介绍及危险性加热炉设备简要介绍及危险性加热炉因为本身具有明火，危险性较高。通常是在开停工过程中发生事故。加热炉火嘴及燃烧情况如下。设备简要介绍及危险性6、锅炉：燃烧煤、油、天然气等，生产蒸汽或热水的设备。设备简要介绍及危险性“锅”盛装介质的部分，锅筒等；“炉”燃烧发热的部分，炉膛等。锅炉的分类1．根据用途的不同分为：电站锅炉——在火电厂，蒸汽驱动汽轮机组发电工业锅炉——用于工业及采暖，石化行业采用动力锅炉——驱动蒸汽动力装置2．按载热工质的不同分为：蒸汽锅炉热水锅炉考红色锅炉设备简要介绍及危险性锅炉的危险性较高，一旦发生事故后果非常严重。爆炸事故指锅炉在运行或在试压过程中突然发生破裂，内部压力瞬时降到与大气相等的事故。原因为超压、过热、腐蚀、裂纹。要通过控制温度和压力等进行预防。设备简要介绍及危险性案例11999年7月9日，锦州东港电力公司锅炉高温省煤器出口联箱至汽包连络直管段，在一次汽系统安全门定验过程中突然爆裂，酿成5人死亡，3人受伤，直接经济损失120万元。该炉高温省煤器出口联箱至汽包连络管：材质为20#碳钢。爆管发生在直管段上，沿轴向开裂，裂口长470m左右：焊口中间部位在汽水反作用力作用下，形成“v”形弯；爆口方位正对着乙己侧一次汽系统安全门，乙侧部份连络管保温层被吹环。事故原因是由于金属材料存在原始缺陷扩展所致为设备事故。设备简要介绍及危险性7、容器：贮存作用。按形状分圆柱形、球形等，以圆柱形应用最广。容器自身的危险性不大，一般不会发生爆炸的恶性事故。但需要注意介质危害的防护。设备简要介绍及危险性8、管道：输送介质，连接各设备。常见的消防水管道。同时在管道上安装还有阀门、弯头等管件。多年来，因为管道泄漏发生的事故较多。通常因为腐蚀泄漏、焊缝开裂等引发火灾和爆炸。考设备简要介绍及危险性设备简要介绍及危险性加热炉出口管线弯头泄露设备简要介绍及危险性9、储罐：存储介质。近年来发生的储罐火灾、爆炸事故很多。通常因为腐蚀泄漏、或有火源加热等引发。事故的后果是灾难性的。考设备简要介绍及危险性11、泵：输送液体介质。根据原理分为离心泵、往复泵、螺杆泵等。设备简要介绍及危险性离心泵工作原理离心泵螺杆泵危险性：主要因密封泄漏，介质泄漏。如果是高温泵就会着火。设备简要介绍及危险性设备简要介绍及危险性12、压缩机：压缩气体的设备。分为离心压缩机、往复压缩机、螺杆压缩机等。考设备简要介绍及危险性往复压缩机机体主要部件有：飞轮、曲轴、连杆、十字头、活塞、气缸、气阀、填料。压缩机典型事故案例失效及事故案例1、转动密封类事故1995年5月18日15:00左右，某化工厂在生产对硝基苯甲酸过程中发生爆燃火灾事故，死亡4人，重伤3人。失效及事故案例【事故概况、经过】5月18日，氧化釜内工作压力0.75MPa，温度160℃。不久发现氧化釜搅拌器传动轴密封填料处发生泄漏，当班班长钟某在观察泄漏情况时，物料溅到了眼睛离开。随之工人刘某、星某在副厂长的指派下，用扳手去紧密封填料的压盖螺栓，没有效果。经副厂长同意，刘去修理间取管钳。刘离开操作平台约45秒钟，操作平台上发生爆燃起火。除钟某、刘某离开外，副厂长、工人李某当场烧死，陈某、星某在医院抢救过程中死亡，另有3人重伤。【事故技术分析】事故的发生是由于氧化釜搅拌器转动轴密封填料处发生泄漏，在釜体上部空间与空气形成爆炸性混合气体，遇到金属撞击产生的火花发生爆燃，形成大火。43【事故概况、经过】2011年7月11日凌晨4时，中海油惠州炼油分公司芳烃联合装置400单元的重整生成油分离塔塔底402B泵着火，导致重整生成油分离塔塔底泵（111-P-402A/B）的轴承、密封及进出口管线、附近的管线、电缆及管廊结构等损毁。失效及事故案例【事故技术分析】P402B轴承损坏，造成轴的剧烈振动和位移，导致机械密封严重损坏，造成物料泄漏，泄漏的介质遇到轴套与密封端盖发生硬摩擦产生的高温着火。由于初期火情未被及时发现和扑灭，导致P402B泵上方的其它管线被烧断，使火势蔓延扩大，成为火灾事故。2、“7•11”火灾事故44事故现场图片失效及事故案例45应吸取事故教训：1.加强设备管理，严禁设备带病运行。2.加强动设备的运行状态在线监控。3.加强高温油泵等重点设备的维护保养和运行管理。4.加强班组巡检管理和领导干部值班管理。思考：泵、管廊的设计布局合乎规范但是否最佳？失效及事故案例【事故概况、经过】2010年7月16日，大连市保税区的大连中石油公司原油库输油管道发生爆炸，引发大火并造成大量原油泄漏。事故造成作业人员1人轻伤、1人失踪；在灭火过程中，消防战士1人牺牲、1人重伤。据统计，事故造成的直接财产损失为22330.19万元，其中原油泄漏总量63315.72吨。（事故动漫）失效及事故案例3、大连“7.16”事故”火灾事故脱硫剂的加入位置失效及事故案例事故现场失效及事故案例事故现场失效及事故案例事故现场失效及事故案例事故造成大面积海域污染失效及事故案例521.变更管理制度缺失：改变脱硫化氢剂没有风险辨识对均匀加入没有控制手段2.安全生产责任制不健全：安全生产以包代管3.规划设计存在缺陷：区域内大量布置油品储存，且阶梯布置电缆布置管廊被烧毁装备电动阀、手动关闭时间长4.制度执行和风险辨识不到位5.贸易公司管理大型石油罐区安全意识差、缺乏经验事故暴露的主要问题：失效及事故案例53【事故概况、经过】2011年9月23日22点25分，高桥石化2#延迟焦化焦炭塔南塔顶部起火，24日凌晨1点28分，火被扑灭。此次事故没有造成人员伤亡，但影响较大。失效及事故案例4、高桥石化“9.23”火灾54焦炭塔顶盖失效及事故案例55作业人员在焦炭塔关盖操作时，焦炭塔自动顶盖机的锁环未关到位，除焦作业人员没有按操作规程要求，进行检查确认，在此情况下焦炭塔进入了生产操作；在焦炭塔生焦阶段后期，锁环在焦炭塔振动等因素的影响下发生移动，液压螺栓从锁环中脱出，顶盖机头盖失去密封力，在塔内气体压力推动下，脱离塔孔连接法兰飞出，高温油气喷出自燃，导致火灾。事故直接原因：失效及事故案例56应当吸取的教训：1.加强设备维护、故障处理。2.加强技术人员和操作人员在设备结构、运行原理、操作技能方面的培训。3.加强对承包商的管理。4.采取本质安全措施设立信号联锁措施和机械确认装置。失效及事故案例572013年11月22日10时25分，青岛开发区的中国石油管道储运分公司东黄输油管道泄漏原油进入市政排水暗渠，在形成密闭空间的暗渠内油气积聚遇火花发生爆炸，造成62人死亡、136人受伤，直接经济损失75172万元。（事故动漫）失效及事故案例5、青岛中石化“11.22”原油管道爆炸【事故概况、经过】失效及事故案例应吸取的教训：1.隐患排查与治理（真排查、真治理）2.特殊作业的管理（作业前的风险分析和防范措施）3.新老规划冲突引发的安全生产矛盾（变更管理）4.应急处置592015年4月21日5时，装置人员发现精馏塔T-430塔顶安全阀起跳，车间立即停止进料和加热，进行紧急处置。在处置过程中，塔底再沸器上封头处着火，车间报警并组织灭火，6时06分，灭火过程中起火位置发生闪爆，随后塔内发生第二次爆炸，T430塔中部炸裂，上部坠落。导致1人受伤,8人轻微伤。6、扬子石化精馏塔爆炸事故【事故概况、经过】失效及事故案例T-430塔设计压力为0.6MPa，正常操作压力为0.25MPa，安全阀起跳压力0.59MPa，当塔压力低于0.25MPa时，氮气总管向系统充压（氮气总管压力为0.7-0.8MPa），当塔压力高于0.25MPa时，泄压到其他系统。根据现场DCS显示，事故前该塔压力指示一直维持在0.20至0.25MPa之间约10小时，系统在此期间一直保持氮气充压。失效及事故案例失效及事故案例【事故技术分析】环氧乙烷精制系统中醛类自聚塔仪表引压