?? 1前言
??? 空分裝置最容易發(fā)生的安全事故是裝置因總烴含量超標(biāo),造成主冷凝發(fā)器發(fā)生爆炸。所以對空分裝置的空氣吸入口的空氣質(zhì)量要求較高,一般要求空分裝置空氣吸入口的空氣中的總烴含量小于8×10-6。而煉廠裝置區(qū)內(nèi)各類裝置烴類氣體的泄露或排放,造成的空氣中的烴類氣體的含量較高,因此設(shè)在煉廠裝置區(qū)的空分裝置吸入口的空氣中的總烴含量就較高。所以如何保證煉廠裝置區(qū)空分裝置的安全運(yùn)行就是急待解決的問題。
??? 烏魯木齊石化公司煉汕廠串分車間現(xiàn)有兩套KDN-2000型全低壓甲高純氮裝置,每套產(chǎn)氮量為2000m3/h由開封空分設(shè)備廠制造。于1993年10月投入運(yùn)行。根據(jù)生產(chǎn)需要開一套供煉油廠、化纖廠及其他單位生產(chǎn)用氮。該裝詈自1993年底試車以來,主冷總烴含量直超標(biāo)(中國石化總公司規(guī)定:警戒值100×10-6;停車值250×10-6或單項(xiàng)值在警戒值以下,總烴值可提高至500×10-6),后在廠有關(guān)單位的協(xié)助和幫助下,主冷總烴含量得到了有效的控制,主冷總烴含量由試車初的平均320×10-6降至目前的平均95×10-6。但時(shí)而因環(huán)境因素影響,主冷總烴有時(shí)較高,在200×10-6~250×10-6之間。
??? 2烴類化合物對空分裝置的危險(xiǎn)性
??? 空分裝置自1993年底投產(chǎn)以來,主冷總烴量含量一直超標(biāo)的主要原因是空氣中有害雜質(zhì)較多,其主要成分有C2H2、CH4、C2H6及其它烴類化合物(C3H6、C3H8、C4+)等,NOx和O3在空氣中也有一定的含量,其中難以清除的是CH4和C2H6,危險(xiǎn)性最大的是C2H2。這些氣體雜質(zhì)的來源主要是煉廠廢氣排放和各裝置的跑、冒、滴、漏。
??? 這些烴類在液空中(特別是富氧液空中)積聚,在一些引爆導(dǎo)因下很可能發(fā)生爆炸。要使危險(xiǎn)性烴類爆炸必須使其受到?jīng)_擊或摩擦靜電放電,這種所需爆炸所需能量的最低值叫做敏感度。化學(xué)反應(yīng)敏感性物質(zhì)有O3、氮氧化物以及不穩(wěn)定的過氧化合物,特別是O3存在,爆炸敏感度大大增加??辗衷O(shè)備的業(yè)冷爆炸的原因,很可能是由于液氧(或液串)中積聚的碳?xì)浠衔?,遇到某種著火源而引起的。對這種著火源懷疑其是來自不穩(wěn)定化合物。它是由液氧中積聚的O3或氮氧化物與不穩(wěn)定的碳氧化合物形成的。在液氧中危險(xiǎn)雜質(zhì),如果飽和,以固體析出,比重小而浮在液面附近。尤其是隨液氧蒸發(fā),很容易在液面的器劈上或管壁上吸附,因此,容易成為爆炸的原因。
??? 所有烴類雜質(zhì)當(dāng)中,一般認(rèn)為乙炔對空分裝置最危險(xiǎn),在飽和情況下,具有更大的危險(xiǎn)性;未達(dá)到飽和時(shí),在主冷中可能有乙炔存在,會(huì)形成局部積聚,也有危險(xiǎn)性。但乙炔不是唯一的具有爆炸危險(xiǎn)性的雜質(zhì),在液氧小(富氧液空中)與其他烴類化合物也是有爆炸危險(xiǎn)性。
??? 3煉油廠空分裝置主冷超標(biāo)的主要因素
??? 煉油廠空分裝置主冷超標(biāo)的主要因素是吸入口空氣中總烴含量較高,其主要原因:
??? 3.1空分裝置選址不當(dāng)
??? 我廠空分裝置所處位置位于煉油廠西北角,離最近的煉油裝置常壓裝置距離不到100米,離凈化水爆氣池最近距離60米。
??? 3.2空分裝置周圍總烴含量較高
??? 從1994年5月起,根據(jù)煉油廠要求,在空分裝置周圍設(shè)了8個(gè)監(jiān)測點(diǎn)(見圖1),由環(huán)境監(jiān)測中心每周對這8個(gè)點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測,根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)(見表1)可以看出,最高點(diǎn)6號(hào)點(diǎn)(空分裝置西北角)總烴高達(dá)50×10-6,平均值為14.78×10-6,遠(yuǎn)大于原石化總公司對空分裝置空氣吸入口總烴含量小于8×10-6的要求。
表1大氣空氣中總烴含量監(jiān)測值(×10-6)
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采樣時(shí)間 采樣點(diǎn) | 9月 | 10月 | 11月 | 平均值 | |||
第1次 | 第2次 | 第1次 | 第2次 | 第1次 | 第2次 | ||
1# | 20.0 | 8.75 | 23.3 | 10.0 | 21.1 | 7.78 | 15.2 |
2# | 23.0 | 27.5 | 12.2 | 14.2 | 22.2 | 7.78 | 16.08 |
3# | 14.4 | 6.25 | 8.89 | 12.2 | 14.4 | 8.89 | 10.83 |
4# | 15.6 | 8.75 | 12.2 | 8.89 | 15.6 | 6.67 | 11.28 |
5# | 15.6 | 12.3 | 36.7 | 7.78 | 17.8 | 8.89 | 16.5 |
6# | 50 | 20.0 | 13.3 | 10.0 | 20.0 | 7.78 | 20.78 |
7# | 17.8 | 22.5 | 7.78 | 11.1 | 20.0 | 10.0 | 14.86 |
8# | 22.2 | 10.0 | 7.78 | 8.89 | 20.0 | 7.78 | 12.775 |