加氫裝置主要危險性評價分析（二）
發布時間：2010-01-14 共1頁
2、工藝設備的火災危險性
加熱爐用來為反應提供熱量，如爐管壁溫超高，會縮短爐管壽命;當超溫嚴重、爐管強度降低到某一極限時，可能導致爐管爆裂，造成惡性爆炸事故。材質缺陷、施工質量低劣、高溫腐蝕、閥門不嚴、違章操作、點火等造成爐管和燃料系統泄漏，是爐區發生火災的主要原因。爐管焊口、回彎頭等處是容易發生火災的主要部位。按《石油化工企業設計防火規范》的規定，加熱爐屬于丙類火災危險設備。
反應器是石蠟加氫裝置的關鍵設備，包括加氫精制第一反應器和加氫精制第二反應器。器內主要介質為石蠟、氫氣，且器內操作溫度高、壓力高，反應器在發生泄漏或超溫超壓時，有火災爆炸的危險性。高壓氫與鋼材長期接觸還會使鋼材強度降低(氫脆)，出現裂紋，導致物理性火災爆炸。
例如:美國某煉油廠加氫裂化裝置，在操作壓力17.2MPa的高壓反應器上，有一道47.5cm的裂口。使可燃氣休噴出，引起裝里泄壓，造成重大火災。
按《石油化工企業設計防火規范》的規定，以反應器為主要反應設備的加氫精制屬于甲類火災危險設備。
高壓分離器包括熱高壓分離器(操作條件:17.3MPa,240℃)和冷高壓分離器(操作條件:17.2MPa、140℃)。高壓分離器既是反應產物的氣液分離設備，又是反應系統的壓力控制點。分離器內壓力非常大，如液面控制不好，液面過高，會造成循環氫帶液而損壞循環氫壓縮機;液面過低，容易發生高壓系統竄入低壓系統而發生爆炸事故。其玻璃液面計、壓力表、安全閥、調節閥，任何一個部件失靈都可能導致重大事故的發生。
新氫和循環氫壓縮機是本裝里的重要設備，其主要功能是保證反應系統氫氣循環，為反應過程提供操作用全部高壓氫氣(出口壓力18.7MPa),由于氣體經過壓縮產生高溫、高壓，所以壓縮機缸體、部件、軸密封、管線、閥門、儀表等處容易發生泄漏和損壞，泄漏氣體容易發生火災爆炸事故。此外，高壓分離器液面過高導致循環氫帶液，也會使壓縮機失去平衡，產生振動，嚴重時會損壞設備，造成氫氣漏氣，引起燃爆。
例如某石化廠，因氫壓機入口管線破裂，大量氫氣逸出，場炸起火，8人當場死亡，14人受傷，4套裝里被炸毀，搶修60多天才恢復生產，直接損失180余萬元。
按《石油化工企業設計防火規范》的規定，氫壓縮機屬于甲類火災危險設備。
本裝置新增21個容積為700~3000m3的拱頂罐，主要有熱高分分蠟罐、冷高分分蠟罐等。這些儲蠟罐設有過熱蒸汽(200℃)加熱器，正常生產時，石蠟的加熱溫度為80℃，若加熱溫度超過罐內蠟油的閃點或100℃時，可能會產生火災危險或冒罐事故。
如某廠蠟油罐因溫度控制設施失靈，過熱蒸汽加熱器長時間加溫，使其溫度達到115℃，最終導致冒罐事故。
按《石油化工企業設計防火規范》的規定，石蠟儲罐屬于丙類火災危險設備。
(6)其他
冷凝器、冷卻器和換熱器因腐蝕、安裝質量差、熱力作用等原因，冷換頭蓋大法蘭、進出口閥門、法蘭等處常發生泄漏或內漏，是石化企業經常引發火災的部位
3、工藝裝置火災危險性
石蠟加氫生產過程中有甲類火災危險性物質存在，且操作溫度高、壓力大，一旦系統中出現泄漏現象，有可能引發火災爆炸事故。按照(石油化工企業設計防火規范)附表5.1對工藝裝置或裝置內單元的火災危險性確定的原則，石蠟加氫裝里應為甲類火災危險性工藝裝置
4、爆炸性氣體環境分區
在石蠟加重生產過程中，一旦出現泄漏，就會在裝置區作業環境的空氣中形成爆炸性氣體混合物。因此，裝置區域內屬于爆炸危險環境。根據本裝置爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度和持續時間，按照(爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范)第2.2.1條對爆炸性氣體環境分區劃分的原則，本裝置主要生產區域應為2區;區域內的地坑、地溝等應為1區
5、設備腐蝕危險
石蠟加氫過程中有硫化氫及氫氣存在，因此以硫化氫及氫氣為介質的工藝設備、管道可能存在氫脆、氫腐蝕和硫化氫腐蝕的問題。
氫脆現象是在高應力和氫氣的聯合作用下發生的一種脆性破壞，使金屬延性和韌性降低，甚至產生裂紋。通過熱處理控制材料的強度，并盡可能地消除焊接和加工的殘余應力，能有效防止氫脆裂紋的產生。
氫腐蝕是離溫下侵入鋼中的氫與金屬晶體間碳化物反應產生甲烷氣泡，并在金屬晶體間和非金屬灰渣部位聚集，引起延性和韌性劣化的現象。
硫化氫對鐵有腐蝕作用，特別在260℃以上時，硫化氫的腐蝕速度加快，生成硫化鐵和氫氣。硫化鐵銹皮的形成，會阻礙硫化氮接觸母材，減緩腐蝕速度，而當氫氣和硫化氫共同存在時，腐蝕速度加快，因為原子氫不斷侵入硫化物的垢層中，造成垢層疏松多孔，使硫化氫介質擴散滲透。另一方面，硫化氫的存在，會阻止氫原子再組合成氫氣，使溶解在鋼中的原子氫濃度增大到1Oppm以上(一般為2~6ppm)，容易造成受壓容器氫脆開裂。
因此，在該工程初步設計中，如何采取有效措施，防止生產工藝設備、管道出現氫脆、氫腐蝕問題，是防止物料泄漏、防火防爆的重要措施之一。
加熱爐用來為反應提供熱量，如爐管壁溫超高，會縮短爐管壽命;當超溫嚴重、爐管強度降低到某一極限時，可能導致爐管爆裂，造成惡性爆炸事故。材質缺陷、施工質量低劣、高溫腐蝕、閥門不嚴、違章操作、點火等造成爐管和燃料系統泄漏，是爐區發生火災的主要原因。爐管焊口、回彎頭等處是容易發生火災的主要部位。按《石油化工企業設計防火規范》的規定，加熱爐屬于丙類火災危險設備。
反應器是石蠟加氫裝置的關鍵設備，包括加氫精制第一反應器和加氫精制第二反應器。器內主要介質為石蠟、氫氣，且器內操作溫度高、壓力高，反應器在發生泄漏或超溫超壓時，有火災爆炸的危險性。高壓氫與鋼材長期接觸還會使鋼材強度降低(氫脆)，出現裂紋，導致物理性火災爆炸。
例如:美國某煉油廠加氫裂化裝置，在操作壓力17.2MPa的高壓反應器上，有一道47.5cm的裂口。使可燃氣休噴出，引起裝里泄壓，造成重大火災。
按《石油化工企業設計防火規范》的規定，以反應器為主要反應設備的加氫精制屬于甲類火災危險設備。
高壓分離器包括熱高壓分離器(操作條件:17.3MPa,240℃)和冷高壓分離器(操作條件:17.2MPa、140℃)。高壓分離器既是反應產物的氣液分離設備，又是反應系統的壓力控制點。分離器內壓力非常大，如液面控制不好，液面過高，會造成循環氫帶液而損壞循環氫壓縮機;液面過低，容易發生高壓系統竄入低壓系統而發生爆炸事故。其玻璃液面計、壓力表、安全閥、調節閥，任何一個部件失靈都可能導致重大事故的發生。
新氫和循環氫壓縮機是本裝里的重要設備，其主要功能是保證反應系統氫氣循環，為反應過程提供操作用全部高壓氫氣(出口壓力18.7MPa),由于氣體經過壓縮產生高溫、高壓，所以壓縮機缸體、部件、軸密封、管線、閥門、儀表等處容易發生泄漏和損壞，泄漏氣體容易發生火災爆炸事故。此外，高壓分離器液面過高導致循環氫帶液，也會使壓縮機失去平衡，產生振動，嚴重時會損壞設備，造成氫氣漏氣，引起燃爆。
例如某石化廠，因氫壓機入口管線破裂，大量氫氣逸出，場炸起火，8人當場死亡，14人受傷，4套裝里被炸毀，搶修60多天才恢復生產，直接損失180余萬元。
按《石油化工企業設計防火規范》的規定，氫壓縮機屬于甲類火災危險設備。
本裝置新增21個容積為700~3000m3的拱頂罐，主要有熱高分分蠟罐、冷高分分蠟罐等。這些儲蠟罐設有過熱蒸汽(200℃)加熱器，正常生產時，石蠟的加熱溫度為80℃，若加熱溫度超過罐內蠟油的閃點或100℃時，可能會產生火災危險或冒罐事故。
如某廠蠟油罐因溫度控制設施失靈，過熱蒸汽加熱器長時間加溫，使其溫度達到115℃，最終導致冒罐事故。
按《石油化工企業設計防火規范》的規定，石蠟儲罐屬于丙類火災危險設備。
(6)其他
冷凝器、冷卻器和換熱器因腐蝕、安裝質量差、熱力作用等原因，冷換頭蓋大法蘭、進出口閥門、法蘭等處常發生泄漏或內漏，是石化企業經常引發火災的部位
3、工藝裝置火災危險性
石蠟加氫生產過程中有甲類火災危險性物質存在，且操作溫度高、壓力大，一旦系統中出現泄漏現象，有可能引發火災爆炸事故。按照(石油化工企業設計防火規范)附表5.1對工藝裝置或裝置內單元的火災危險性確定的原則，石蠟加氫裝里應為甲類火災危險性工藝裝置
4、爆炸性氣體環境分區
在石蠟加重生產過程中，一旦出現泄漏，就會在裝置區作業環境的空氣中形成爆炸性氣體混合物。因此，裝置區域內屬于爆炸危險環境。根據本裝置爆炸性氣體混合物出現的頻繁程度和持續時間，按照(爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范)第2.2.1條對爆炸性氣體環境分區劃分的原則，本裝置主要生產區域應為2區;區域內的地坑、地溝等應為1區
5、設備腐蝕危險
石蠟加氫過程中有硫化氫及氫氣存在，因此以硫化氫及氫氣為介質的工藝設備、管道可能存在氫脆、氫腐蝕和硫化氫腐蝕的問題。
氫脆現象是在高應力和氫氣的聯合作用下發生的一種脆性破壞，使金屬延性和韌性降低，甚至產生裂紋。通過熱處理控制材料的強度，并盡可能地消除焊接和加工的殘余應力，能有效防止氫脆裂紋的產生。
氫腐蝕是離溫下侵入鋼中的氫與金屬晶體間碳化物反應產生甲烷氣泡，并在金屬晶體間和非金屬灰渣部位聚集，引起延性和韌性劣化的現象。
硫化氫對鐵有腐蝕作用，特別在260℃以上時，硫化氫的腐蝕速度加快，生成硫化鐵和氫氣。硫化鐵銹皮的形成，會阻礙硫化氮接觸母材，減緩腐蝕速度，而當氫氣和硫化氫共同存在時，腐蝕速度加快，因為原子氫不斷侵入硫化物的垢層中，造成垢層疏松多孔，使硫化氫介質擴散滲透。另一方面，硫化氫的存在，會阻止氫原子再組合成氫氣，使溶解在鋼中的原子氫濃度增大到1Oppm以上(一般為2~6ppm)，容易造成受壓容器氫脆開裂。
因此，在該工程初步設計中，如何采取有效措施，防止生產工藝設備、管道出現氫脆、氫腐蝕問題，是防止物料泄漏、防火防爆的重要措施之一。
