化工装置单系列停车检修安全技术措施

宋 鹏

(山西潞安煤基清洁能源有限责任公司，山西 长治 046200)

引 言

费托合成装置双系列之间管线互通，在单系列停车检修前，应制定详细、周全的盲板隔离计划，防止双系列之间净煤气反窜，同时要兼顾生产运行，尤其是双系列共用一套催化还原装置，催化剂还原、压料过程中更加要兼顾生产与检修交叉作业安全。针对费托合成装置单系列停车检修，将每项检修任务由相关责任人进行跟踪，抓住细节，强调过程管控，为费托合成装置单系列停车检修提供坚实的安全技术保障。

单系列停车检修既是对安全检修的检验，也是对生产运行的检验，生产与检修互相交叉且有序进行是单系列停车检修成功的最终标准。通过对单系列停车检修过程中出现的问题的认真总结分析，我们强调超前预控、过程管理、精细管控的工作理念，强调档案与台账记录、工艺与检修的交接，实现检修与生产的紧密衔接，扎实做好安全检修的各项工作。

1 费托合成装置单系列停车检修前存在的问题及对策

1.1 蒸煮过程中存在的问题及对策：

反应器油蜡排净后，必须通过蒸煮减少油蜡积存，系统蒸煮完成拆开设备人孔后发现，轻质油分离器、循环换热分离器底部残留液体油蜡较多。通过分析，蒸煮完成后，各设备密闭排液后，应继续向现场排液，要求反应器底部导淋排液、循环换热分离器底部排液、轻质油分离器排液、离心压缩机入口分液罐底部排液全部排尽，接油桶外运，避免积存设备内部。

油蜡积存的另一个原因是蒸煮前的规划不足，前期判断不准确。汽提塔在拆开人孔后发现，底部也有较多油蜡，后来分析得出，汽提塔内塔盘与塔壁均沾有油蜡，未充分静置回落。通过分析，汽提塔在停车时，应留出静置时间，并重新排液，至少要留出24 h，期间要定时排液。

1.2 置换、隔离过程中存在的问题及对策

大系统氮气置换过程中，由于双系列之间管线互通，部分阀门内漏，即使置换合格，也要持续通氮气置换，保障导盲作业环境。导盲期间，工作量较大，前期安排不合理，导致一些问题出现，尤其是费托双系列共用一套催化剂还原装置，需要严格调整催化剂还原时间，于催化剂压料完成后进行导盲作业。由于催化剂还原装置催化剂浆料出口管线切断阀内漏(催化剂压料管线为一根母管，进费托反应器前分为两根支管分别进入)，导盲过程中催化剂压料管线可能有催化剂及可燃气残存，而催化剂还原刚结束，催化剂活性较高，需要引起高度重视，要求慢松法兰，全程佩戴空呼作业。

导盲期间也有其它问题出现。如净煤气进料管线导盲，为方便泄压并保持氮气环境，特脱开切断阀旁路后法兰面，在导盲完成后未及时恢复。另外，通过全面排查，发现存在部分盲板厚度不符合要求、安装位置错误、挂牌不规范。针对系统隔离导盲出现的问题，进一步完善盲板作业分级管理，尤其涉及危险介质的盲板作业，要求安排专业人员现场指挥。根据盲板作业分级管理内容，进一步优化盲板作业票证，对于作业时限、审批层级等区别对待、分级把控。导盲作业因泄压、置换拆开的其它法兰面，也要求并入盲板作业管理范畴，强调全过程管理，及时恢复。

1.3 开人孔降温过程中存在的问题及对策

开费托反应器人孔前，要求充分识别风险，由于反应器内壁及换热列管油蜡挂壁，很难彻底蒸煮干净，加上反应器下部瓷球积存油蜡，挥发可燃气，拆开人孔后反复出现可燃气报警，空气进入瞬间，甚至出现阴燃。待人孔螺栓卸下后，要求缓慢打开人孔，如发现阴燃或可燃气超标，立刻关闭人孔，继续通氮气置换并注入消防水降温，最大限度保障检修作业环境。此外，在反应器底部注入消防水，液面要达到下部人孔以下5 cm处，能起到降温防火与隔离下部瓷球挥发可燃气体作用。

另外，开人孔重新氮气置换过程衍生出其它问题，在打开反应器底部人孔后发现可燃气体报警，重新封闭人孔，将0.8 MPa氮气更换为3.3 MPa氮气进行置换，但置换过程中循环换热分离器冷热侧压差超过设计值，导致膨胀节损坏。说明此环节未充分考虑整个系统，对相应的设备参数与设计指标了解不够充分，需引以为戒。

开人孔后，费托反应器降温过程耗时比较长，对检修任务完成造成一定影响，对此分析后，提出措施：反应器前期顶部温度大于底部温度时，先拆顶层人孔，随后由上至下逐一将反应器人孔全部拆除。之后反应器下部人孔接风机向里鼓风，上部向外抽风。降温中期，撤掉顶层人孔风机，通消防水喷洒降温。降温后期，反应器温度上下段温差降低后，需要改变人孔通风方向，将反应器上部人孔改为向里鼓风，下部向外抽风。

2 费托合成装置单系列停车检修过程中存在的问题及对策

2.1 重点项目安全措施分析

1) 费托反应器旋液分离器技改。费托反应器顶部安装旋液分离器，在实际运行过程中，反应器下游设备循环换热分离器处取重质油样检测发现油样发黑，判定为费托反应器旋液分离器分离效果差，导致反应产生的高温油气夹带催化剂进入后系统。根据技改施工方案，本次反应器旋液分离器技改由原来10个大型旋液分离器技改为40台小型旋液分离器，增大分离面积。施工过程风险点在于：

a) 旋液分离器技改项目与反应器过滤组技改项目同时进行，而后者施工地点在同一设备下部，所以防火、放坠落成为此次检修的重中之重。

b) 反应器内壁和管道上布满油蜡，一遇明火就会阴燃冒烟，发生着火，存在很大的安全隐患，询问同类项目改造过程中都出现了着火的情况，因此针对该作业要高度重视。

对此，在反应器过滤组上部设置隔离层，隔离层采取3层防护(最下面为彩钢板、中间为保温棉、最上面为防火毯)，并在施工期间不间断的进行喷水打湿作业，确保旋液分离器技改动火顺利进行。

实际实施过程中，反应器内管道错综复杂，脚手架搭设困难，前期对反应器内部结构不了解，未能提前准备合适的脚手板，造成脚手架搭设延误，防火层铺设脚手板不平整。本次检修后，专门针对旋液分离器内情况测绘尺寸，修改脚手架搭设方案，准备合适的脚手板，为下一次检修提前准备。

本次技改中，隔离层出现一种类似铁锈的可燃物品，焊接过程中燃烧后无法熄灭，会在防火毯上一直冒烟，存在很大的着火风险，只有大量水浇灌才能使其熄灭，针对这一现象，安排每半小时对防火层进行检查并浇水打湿，对防火进行严防死守，防止发生事故。

2) 费托反应器更换过滤管组。费托反应器生产运行期间出现采蜡困难的情况，通过分析判断为采蜡过滤管组存在堵塞情况，利用本次停车大修期间对过滤组内件进行更换。施工过程风险点在于：

a) 脚手架搭设存在大量空洞，在安装过滤管的时候人员容易踩空，存在安全风险，而且拆除的螺栓易掉落至反应器内；本次检修结束拆卸脚手架时，要求设计专用的脚手弧板，确保下次搭设时效率以及安全。

b) 本项目上部为旋液分离器技改，也需要重视防火、放坠落。

实际实施过程中，扭矩扳手存在损坏情况，造成进度延误，应多准备扭矩扳手，同时加强管理和保养。

拆出的过滤管组在从反应器到反应器外部运输出现磕碰，清洗完成后的过滤管上存在小凹槽，应提前对工人进行交底。由于反应器过滤组部位空间较小，需要吊车不断配合将过滤管吊离现场，对过滤管法兰口拆除后应进行保护，法兰口积蜡较多，提前准备刮刀等工器具，清理法兰面，精细化管控每一个步骤，既保证安全，又保证检修质量。

3) 离心压缩机检修。费托反应器每个系列对应一台压缩机(汽轮机)，压缩机实际运行过程中振动较大，需要对轴瓦、转子进行检修。此项目为大型机组检修，检修过程中也是寻找原因、不断学习的过程，同时也要对油路、过滤器、仪表附件、干气密封等辅助设施进行检查，由大项目衍生出很多小的检修项目，因此本次压缩机检修耗时比较长，涉及到高处、吊装、检维修等特殊作业，需要持续抓好检修的标准化工作。

此外，压缩机入口分液罐技改检修对其它检修项目有一定影响。费托反应器内部受限空间动火，先期分析气体含量已基本合格，但是将后系统中压缩机分液罐人孔打开后，因为罐底残液导致可燃气倒流至反应器。从现场实际来看，检修作业往往是在局部某个部位作业，局部作业条件具备后，仍与隔离出的大系统相连，无法保证本质安全。因此，即使在大系统置换合格的情况下，依然无法确保安全的作业环境，应再将作业点局部小范围进行盲板隔离或将管线拆除一部分。

4) 循环换热分离器板束包边。循环换热分离器是费托合成装置核心设备之一，起着回收油气热量,提高反应循环气温度，降低装置能耗的作用，它的运行平稳关系着整个费托反应系统的运行稳定。费托反应器产高温油气从循环换热分离器顶部进口进入设备内部板式换热器壳程，离心压缩机出口循环气从设备侧面进口进入内部板式换热器管程，在板式换热器完成逆向流换热，高温油气被冷却后再进入到设备下部分离器完成气液分离，高温油气温度由循环气控制。在实际运行中，热侧介质存在泄露的情况，造成空冷进口温度偏高，针对这个问题对循环换热分离器进行包边改造，将换热板束四周原压制包边改成焊接形式，目的制止换热板束冷热串气，提高换热效率。

循环换热分离器开人孔后，发现底部油蜡积存，通过排液有所好转。本项目为受限动火，防火毯、防爆照明、防爆工器具、防爆接电焊接等方面需要严格把控。

2.2 其他方面存在的问题及对策

检修作业现场在临时用电、工器具管理、脚手架管理、篦子板管理、物理隔离等方面均存在问题。

1) 临时用电线路全部在篦子板上铺设，缺失有效的规划；现场临时用电，难免存在电线、电缆横穿篦子板的情况，在篦子板的穿线处应做好防护，防止电缆破皮。

2) 使用的工器具不完好，不匹配，检修前对工器具计划性管理不足，检修前应对全部的工器具进行全面检查，粘贴标签，规范管理。工器具标准化的摆放需要加强，应在每处检修作业点铺设胶皮垫，用于摆放工器具及备件，防止高处零星物件掉落，导致坠物伤人。

3) 脚手架管理计划性不足，未能有效预判，后期因脚手架数量大，部分未能做到挂牌标识化管理。

4) 本次在以篦子板为搭设平台搭设脚手架时未能加设垫板，容易导致局部集中受力发生脚手架倾斜坍塌的风险。部分区域篦子板拆除后未及时恢复，对此实行篦子板作业票制度，箅子板拆装专项专人严格管理，严格执行票证，每块箅子板专人负责，拆除之后设置硬围挡，设置安全警示牌。

5) 生产与检修作业场所交叉，两个反应器位于一个框架，之间采取警戒线隔离，虽然警戒线隔离也能起到作用，但应采用硬防护隔离，真正实现物理隔离，能够更好的管理检修人员误入生产区。

本次检修安排落实多项措施，目的就是创造一个安全、有序的作业环境。现场要求目视化管理，进一步规范，提前准备目视化管理牌，把方案、票证、交底、证件等相关资料，标准化明确的贴在现场。统一制作“检修区域，禁止进入”、应急通道指示牌等安全警示标识，设置到检修现场。单项检修完成，及时清理、回收施工废料，提前规划现场废旧物件的回收点，每一层或者每一个作业点提前做好回收的定制摆放点，保证平台上清洁，应急通道通畅。通过各项举措有效保障了检修作业安全、高效完成。

3 费托合成装置单系列系统恢复过程中存在的问题及对策

阀门回装过程出现反向。在对轻质油分离器放空至火炬调节阀拆检后，进行回装过程中，由于人手不足，监护未连续进行，检修人员对物料流向不清楚，导致在阀门回装过程中出现阀门反向。对于有介质流向的工艺阀门等，在检修后应执行双确认工作工艺人员负责检修前工艺隔离与检修目标，检修后质量验收，检修人员负责检修过程中具体的实施。

检修完成后，部分新技改内容投入实施，操作过程出现偏差。循环换热分离器液位计下法兰更改位置，由设备底部排液管线改至设备下侧，其余A、B表位置未改变，开车初期由于表显数据不一致，只能解除联锁。经过分析，重新定出联锁值，真正做到联锁管理的本质安全。

单系列停车检修，主要目的就是消除前期系统存在的漏点，但开车后仍存在漏点。循环换热分离器检修前气相、液相温差20 ℃～30 ℃，检修后开车气相、液相温差在6 ℃左右，从运行数据分析仍存在微量泄漏。净化气分离器顶部法兰口拆开后使用不合格螺栓，导致开车气密时发现漏点。界区阀处净化气连通阀阀杆处漏点仍然存在，持续通氮气保护，持续关注。检修期间漏点未彻底消除，一方面是单系列停车检修公用区域不具备作业条件，如界区阀漏点；另一方面是计划性不强、检修把控不到位导致的，这方面仍然是管理上需要加强的。

单系列系统恢复对配套装置有所的影响。费托合成装置单系列开车，并入脱碳系统后，由于双系列反应器压力不同，导致两个系列净化气互窜，此方面需要优化到开车方案及程序作业卡中，强调平稳操作。检修期间脱碳系统需要维持氮气环境，防止进空气后破坏钒化膜。开车后总钒浓度下降明显，钒化膜是防止脱碳系统碱液腐蚀的重要安全保护措施，需要重新补充钒化。

4 结语

单系列停车检修，安全风险相对提升，但只要做到超前预控、过程管理、精细管控，安全风险是可控的。在整个检修过程中出现的问题，也是前期准备不充分、分析不够细致导致的。对于单系列停车检修提前筹划，组织人力、物力，根据检修项目制定专项方案、落实安全措施尤为关键。统一安排、统一指挥，分工明确，根据检修内容，制定严格、细致的安全措施检查表，真正把控每一处细节，吸取每一次经验教训，对之后的检修作业可以起到很好的示范作用。