煤制烯烃项目液化烃充装危险性分析及整改措施

2017-07-31马尚杰神华包头煤化工有限责任公司内蒙古包头014010

化工管理 2017年19期

马尚杰(神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头 014010)

马尚杰(神华包头煤化工有限责任公司，内蒙古包头 014010)

煤制烯烃项目属于新型产业，其生产出的副产品液化烃由于属易燃易爆物品,传统槽车充装过程中存在物料泄露、超装等问题，存在较大的安全风险，文中结合某煤化工公司生产实际情况，分析煤制烯烃项目液化烃充装过程、超装、槽车缺陷、违章操作中存在的风险性，明确危害因素和产生的原因，根据分析的结果，制定出可行有效的解决措施，有效的解决了传统液化烃充装过程中存在的安全隐患，在实际生产中取得了良好的使用效果。

液化烃;充装作业；危险性分析；整改措施

某煤化工公司液化烃装车栈台主要负责混合碳四、戊烯等液化烃槽车的充装作业，这属于一项风险性较高的工作，因为液化烃一旦遇到空气，就会形成一种具有爆炸特性的混合物，此混合物在有明火和高热的环境下就会发生爆炸。其蒸气比空气重，能在较低处扩散，遇火源引着回燃。若遇高热，容器内压增大，有开裂和爆炸的危险。因此，为了避免发生爆炸情况，需要认真分析化烃充装过程中存在的危险因素，明确其规律和特点，针对这些不安全因素，提前做好预防工作。

1 现状调查

以某煤化工公司180万吨煤制烯烃项目为例，各类液化烃槽车每天的充装量约300-500吨，充装槽车近20辆/天。充装过程中由于车辆的不确定性、物料性质特殊，产生的风险较大。

1.1 现有工艺流程

气相管线和液相管线共同组成了装车鹤位，前者的作用主要是向火炬放空或者对气体进行回收，后者装有CFM(质量流量计)和DCV(数字控制阀)，其作用主要是向槽车充装混合碳四、戊烯，液相管线来自罐区的液化烃经泵输送到充装鹤位通过鹤管进行充装，在充装开始前，空车内部的压力比较低，远远低于线管内部的压力，这样一来，液化烃在流至空槽车内时会迅速发生气化反应，伴随着充装数量的不断增多，槽车内部的压力会不断升高，一旦槽车内部的压力达到一定值时，充装速度将会大幅减慢，将槽车气相与球罐气相连通阀门打开，使两者压力平衡，提升充装效率和安全系数。

数控阀联锁逻辑控制回路

1.2 液化烃充装危险性分析

面对众多的充装车辆，曝露出很多问题，如有的驾驶员不按规定路线行驶，车速过快；驾驶员或押运员着装不规范；槽车的相关证件造假、槽车罐内氧气含量超标、管线阀门泄漏，槽车本身存在缺陷，鹤管快速接头“O” 型圈破损、流量计不准造成超装等不安全因素在充装过程中时有发生。

1.3 超装危险性分析

在液化烃充装的过程中，一定要注意避免出现超装的情况，否则将容易出现风险事故。因此，在对液化烃进行充装时，一定要符合规定量的标准。在达到动态平衡液化气超量充装状态后，槽车内压力会随着温度上升而快速增加。满液时容器内介质压力与温度关系可由公式估算。

式中：ΔP为压力升高值，MPa；Δt为温度升高值，℃；β为液

化烃液态体积膨胀系数；α为液化烃液态压缩系数。

以上公式当中，β值和α值差距非常大，β值远大于α值，因此温度升高，内部压力也会随之升高，通过计算得知，温度升高l℃，压力将增加l～2 MPa，当温度上升l0℃时，就可使槽车屈服而发生爆炸。但是如果充装时是按照规定量进行充装的，即使温度上升l0℃，其饱和蒸气压就不会增加过多，增加值为0.15 MPa。

a)液化烃超装的危害是：

①超量或满液充装情况出现时，如果温度上升比较多，就会导致内部的压力值大幅度增加，当压力超出容器的承受能力就会发生爆炸。另外，压力急剧上升之后，容器材料会发生屈服变形的情况，从而引发危险。

②化学性爆炸。超装是导致容器破裂的主要原因，容器一旦破裂之后，液化烃就会迅速蒸发并膨胀，同时与外界的空气相结合而产生具有爆炸性的混合物质，一旦遇到容器碎片由于撞击而产生的火花，就会发生爆炸。

b)充装超量的原因有：

充装超量的原因包括很多方面，主要有体积流量计算出现误差，从而导致充装量超出规定量；充装之前对充装量设定不够准确；用户不按要求标准对槽车进行修改；相关设备出现故障或者阀门关闭不及时。

1.4 槽车缺陷危险性分析

槽车缺陷危险性主要包括三个方面，具体阐述如下：

①各种证件不全，违反有关法规。②安全附件缺失或损坏。③槽车罐内氧气含量超标。由于部分不法危化品营运者向槽车内充压缩空气及槽车卸车流程不规范，导致槽车罐内氧气含量超标。

1.5 违章操作危险性分析

违章操作危险性极大，主要包括以下几个方面：①开关阀门动作粗糙，甚至用铁器敲打；②槽车在阳光下曝晒；③劳保着装不合格；④违章用火。

1.6 液化烃泄漏的主要形式

①管线腐蚀穿孔泄漏。由于保冷需要，大部分液化烃管线有保温层。保温材料具有较强的吸水性和透气度，在外部铁皮破损或施工不规范的情况下，极易吸收空气中的水分和雨水，且吸水后不易挥发，容易在管线防腐漆破损处、焊接接头处产生腐蚀，造成管线局部的腐蚀穿孔。

②管线超压破裂泄漏。管线如果不落实相关的泄压措施，管线两端阀门全部关闭时，夏季环境温度升高，使管线内物料迅速气化，管线内压力剧增，易导致管线上承压能力弱的部位泄漏。另外，若装车结束后操作失误，没有提前打开回流阀，管线也会发生超压，导致管线破裂发生泄漏。

③“O”型圈老化破损。由于快速接头频繁与槽车对接，容易破损或本身质量差以及老化等原因，易产生裂纹，造成鹤管与槽车连接处密封不严，产生泄漏。

2 整改措施

2.1 充装前的安全管控

在槽车充装前，除加强对槽车证件及从业人员的相关资质进行检查外，增加对槽车外观、紧急切断阀、压力表、液位计、静电接地线等安全附件进行检查并做好相关记录。由于在前期运行过程中，存在槽车车内介质不明的情况，故建立槽车空车罐内氧气含量检测常态化机制，车内氧气含量低于0.5%，方可予以充装，彻底消除因槽车罐内氧气含量超标引起的安全风险。

2.2 充装过程安全控制要求

由于原来采用体积流量计，导致定量装车系统受环境温度的影响较大，因此充装重量与预装量存在很大出入。根据国家质检总局关于“开展承压汽车罐车充装站专项整治活动通知”中的相关要求，为了从根本上解决充装质量问题，结合该公司实际情况，将原有的体积流量计更换为计量效果较精准的质量流量计，超压自动控制以及槽车IC卡管理子系统，实现了以现场安全条件为指标的充装过程计算机化的管理方式。通过槽车IC卡管理系统实现了对充装车辆的管理和监控，读卡器用于对充装车辆的车体特征和车检信息进行监管，未通过年检或未年检的不合格车辆，不允许进厂装车。

2.3 模索槽车充装液位最佳高度范围

收集各槽车的充装高度与充装量的对应值，选择出该槽车的最佳充装高度范围，做为今后该车充装的参照。二者相结合，并根据国家相关规定的要求，在运输车辆上添加IC卡管理子系统，以便对充装过程进行智能化计算，保证其安全性。

添加槽车IC卡进厂后，槽车使用证信息以及其它的各项信息都会由读卡器读取，并将读取的结果存入控制系统数据库，如果信息不符合要求则不允许车辆进厂。

2.4 建立槽车充装诚信档案

为了进一步加强装车司机及押运员的管理，从根本上杜绝槽车违规，特建立槽车充装诚信档案及向司机告知书，内容包括槽车使用证编号，槽车违规次数，违章现象，视情节轻重，对其进行警告，拒绝为其充装等相应的处理，从而实现安全充装。