黄国栋，孙 博，费恩柱，冯国亮

（大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163714）

制氢装置分液罐入孔泄漏原因分析及处理措施

黄国栋，孙 博，费恩柱，冯国亮

（大庆石化公司炼油厂，黑龙江大庆163714）

某炼油厂制氢装置第一分液罐入孔发生了泄漏事故，文中分析了泄漏原因为装置短期内操作温度骤变，使入孔的紧固螺栓失去紧固力，而发生了泄漏；垫片安装质量不合格，造成垫片密封失效。分别从工艺和设备方面采取了相应的处理措施，确保了装置的稳定运行。

分液罐；入孔；泄漏；处理措施

2015年12月29 日某炼油厂制氢装置发生了一起由操作波动引起装置设备泄漏，导致装置临时停工的事故。在岗的操作人员发现中变气/脱氧水换热器（E-1202A/B）的脱氧水侧安全阀冒蒸气，汽水混合物泄漏量较大。岗位人员通知车间，经车间工艺和设备技术人员分析，决定将E-1202A/B切除才能将泄漏点保温层扒开进行处理，在岗员工将中变气/脱氧水换热器进行了切除。

1 泄漏部位流程

自中变反应器出来的变换气经过中变气与原料气换热器（E-1201）温度降至367℃后，经过中变气与脱氧水换热器温度降至165℃后，进入中变气第1分液罐（D-1203）分出冷凝液。然后依次通过中变气北换高温水换热器（E-1203）、空冷（A-1201）、中变气水冷器（E-1204），将中变气温度降至35℃后经第4分液罐（D-1206）分液后进入中变气PSA提纯单元［1］。

2 现场应急方案

分液罐入孔出现泄漏后，相关人员立即将中变气/脱氧水换热器切除，检查泄漏点发现为脱氧水侧安全阀上游阀阀盖泄漏，2015年12月开始对该阀的阀盖进行焊接处理，处理完毕，同时准备将换热器并入系统。在E-1202A/B逐步恢复系统过程中，现场突然传出巨大鸣响，并伴随大量蒸汽喷涌而出，同时内操人员发现系统压力突然下降，

现场人员迅速撤离并立即向操作室汇报，经现场勘察，并结合系统压力下降情况，初步判断泄漏点为中变气第1分液罐（D-1203）入孔法兰部位，介质为中变气（2.0 MPa，170～240℃；含氢气70%左右，蒸汽22%左右，其余为CO2、CO及CH4）。

3 泄漏原因分析

3.1 中变气第1分液罐短期内操作温度变化过大

在处理中变气/除氧水换热器除氧水阀门泄漏过程中，切除换热器时，中变气出D-1203的温度在50 min内由163℃升至296℃，温度变化较快。而在投用的过程中，虽然操作人员意识到了应该缓慢调整，但在操作过程中温度控制仍然较快，在不到50 min内温度由310℃降至200℃。

由于存在温差骤变，使原先已经膨胀的螺栓在降温过程中没能恢复紧固力，发生了泄漏［2，3］。

3.2 垫片安装质量不合格

拆卸中变气第1分液罐入孔法兰垫片后，检查发现外环存在径向断口、沿圆周裂纹及缺口，且在垫片外环部位存在明显压痕，见图1。

图1 入孔垫片损坏情况

由于该处垫片为垂直安装，垫片安装位置不居中，且外环上存在明显压痕，说明垫片密封面已经被压扁，导致垫片失去弹性，失去抗波动性能，同时由于垫片的安装质量不合格，使垫片外环与螺栓螺纹产生干扰，在温度急剧变化时，导致垫片外环受力变形，一旦泄漏，外环失去定位作用，垫片整体失效损坏［4］。

3.3 泄漏后的控制措施不当

在切除与投用中变气/除氧水换热器的过程中，会引起中变气温度的极大变化，尤其是在投用换热器，中变气降温过程中，没有意识到温度变化对设备设施的影响，没有及时进行跟进的热紧工作，导致泄漏发生［5］。

4 处理措施

4.1 工艺处理措施

（1）在当天的19：15装置逐渐将处理量降至最低，同时将转化炉火嘴由尾气火嘴燃烧，改为辅烧火嘴燃烧。

（2）于19：40将制氢原料气切除，引氮气至原料气压缩机并进入系统，保证炉子正常运转，同时装置改流程，将加氢反应器、脱氯反应器、脱硫反应器切除，氮气走脱硫大跨线直接进入转化炉。

（3）将中变反应器出口阀关闭，在中变安全阀副线处放空，控制转化及中变系统压力0.6 MPa。

（4）通过中变气入PSA超压放空阀，对中变气冷却分液系统进行泄压，20：05中变气冷却分液系统泄压完毕，同时对中变气第1分液罐进行置换。

（5）在20：30检查发现泄漏点为中变气第1分液罐入孔法兰，同时开始对入孔垫片进行更换，23：00垫片更换结束。

（6）于23：10打开中变反应器（R-1203）出口阀，逐渐关闭中变反应器安全阀副线阀，装置改氮气循环。

（7）在次日的0：30打开油田气控制阀装置引油田气进料，同时将加氢反应器、脱氯反应器、脱硫反应器投用。

（8）在次日的2：40将中变气引入到中变PSA；3：20外送合格氢气，8：00制氢转化炉由辅烧火嘴改为改尾气火嘴燃烧，制氢装置恢复正常生产。

4.2 设备处理措施

停工泄压后更换中变气第1分液罐入孔法兰垫片，并对入孔垫片损坏的原因进行分析，对垫片的材质与硬度进行测量，均符合设计要求。

5 结论

（1）在处理类似泄漏事故时要根据实际情况迅速采取相适应的处理方案，首先处理要果断，保证装置与人员的安全，其次要采取相应的措施保护装置催化剂。

（2）对任何生产操作与变动做细致的分析，制定相应方案，并对操作过程中的危害因素进行识别，在操作中严格执行，确保各项操作平稳安全。

（3）在处理生产问题时，尤其是有温度与压力变化较大的问题，动作要规范合理，同时对相应部位的法兰螺栓进行跟进热紧。

［1］赵铁锋.催化脱硫系统设备泄漏分析［J］.气体净化，2015，15（5）：10-13.

［2］林猛.制氢装置空冷入口阀门垫片断裂原因分析［J］.石化技术，2016，23（5）：23-24.

［3］陈圆，关凯书，马凯，等.基于金属与金属接触型螺栓法兰接头的垫片应力分析［J］.压力容器，2015，32（5）：36-41.

［4］王鲁君.对管道和设备法兰螺栓热紧和冷紧的探讨［J］.广东化工，2003，29（1）：59-60.

［5］张华阳，单伟，司朝霞.制氢装置紧急停工的处理及注意事项［J］.大氮肥，2008，31（5）：328-330.

Cause analysis on leakage of knockout drum manhole in hydrogen production unit and treatment measures

Huang Guodong，Sun Bo，Fei Enzhu，Feng Guoliang
（Oil Refinery of Daqing Petrochemical Company，Daqing 163714，China）

The manhole of No.1 knockout drum in the hydrogen production unit of an oil refinery had a leakage accident.This paper made analysis to the leakage cause and determined that it was the temperature shock in a short period of operation of the unit that caused the fastening bolt of the manhole losing its fastening force,thus the leakage took place;the unqualified gasket installation quality caused gasket seal failure.Treatment measures were respectively adopted from the aspects of process and equipment,and on-schedule operation of the unit was ensured.

knockout drum;manhole;leakage;treatment measure

TQ116.2

B

1671-4962（2017）01-0046-02

2016-10-10

黄国栋，男，工程师，2003年毕业于黑龙江大学应用化工专业，现从事炼油装置生产管理工作。