孙康康
(大庆油田化工有限公司,黑龙江大庆 163000)
随着我国国民经济快速发展,炼油化工产业也发展迅速。炼油化工生产工艺复杂,设备常处于高温、高压状态,加之化工原料多具有较强腐蚀性,化工设备容易出现故障,检修频率通常较高,加之设备复杂,化工原料具有易燃易爆、毒性等特点,在检修过程中,容易出现事故[4]。因此,加强化工设备检修安全管理,对于化工企业可持续发展具有重要意义。
化工生产由于其特殊性,原料多具有易燃易爆、毒性、腐蚀性、环境污染性等特点,这些原料容易在设备里残留,在井下检修作业时,需要焊接等动火作业,如果化工原料有残留,作业时不注意,就会引发火灾、灼伤、中毒、爆炸等安全事故,危及作业人员人身安全,严重的引发爆炸事故,给企业造成重大损失。化工设备检修事故在石化企业事故占比较大,引起了企业的重视。
炼油化工生产工艺较为复杂,设计的设备多、流程多,设备组成复杂,各种阀门、管道、仪表数量繁多,型号各异。此外,化工设备组成中容器较多,有各种分离塔、反应釜、炉、槽、池子等,规格不一,设备对密封性要求较高。由于炼油化工生产的特殊性,这些设备多处于高温、高压、强腐蚀性的环境,设备容易出现各种故障,导致设备失灵、腐蚀、密封性变差、刺漏等,检修工作量大,频率高。此外,在检修作业过程中,受到场地简陋、空间狭小等条件限制,很多时候需要露天作业,有时还需要立体交叉作业,给检修作业带来难度,对检修人员专业技能和职业素养提出了更高要求。
化工设备检修由于频率高、检修难度大、安全风险高,因此必须严格执行相应的安全操作规程。对于停车检修、开采操作,必须严格按照安全规范执行,采取相应的安全措施。对于焊接、动火、管内作业等,需要有作业票证审批,同时需要安全监督,对施工作业进行监督。化工企业通常都制定了相应的安全操作规程,对动火作业、馆内施工等制定相应的操作规范,对于具体的检修内容、检修程序、检修范围等进行详细的规定,并且要求施工现场人员严格遵守安全操作规程及安全纪律。但一些化工企业存在安全防火制定不健全的情况,对于施工作业内容、作业范围、防火规定等要求不严格,对安全施工要求不明确,在施工作业过程中缺乏有效管理,现场组织混乱。在检修前,反应釜等清洗不干净,抽堵盲板不全等,这些都会导致事故的发生。
化工原料通常具有易燃、易爆的特性,这些原料在停车期间,容易有残留,残留的原料残渣或者液体,容易吸附在设备表面或者残留在反应釜、分离塔等里,这些原料残渣或残液遇到明火容易发生火灾爆炸,或者受热后分解出易燃易爆气体,在动火时,容易发生安全事故[6]。因此,对于化工原料的残留,必须严格清除干净,确保动火安全。在进行焊接等作业时,大多需要动火,在动火前应先进行动火分析,分析容易出现的安全事故及容易诱发火灾等事故的原因。动火分析应在动火前半小时进行,如果动火分析存在安全隐患,必须要排除隐患,然后再进行动火分析,指导分析动火安全可行,才能开展动火作业,连续作业时间较长时,应间隔几小时进行一次安全分析。
化工原料清洗不净给检修作业埋下了安全隐患。炼油化工原料通常具有易燃易爆的特性,如果清洗不净,在后期动火作业时,极易引发火灾或爆炸等安全事故。当停车时间较长,残留的原料容易吸附在容器表面,在进行吹扫火灾置换时,不能清除干净,此时需要借助其他方法进行清除,例如使用蒸汽或者热水、碱性或者酸性溶液等。对于黏稠性的残渣或者废料,可以使用蒸汽进行吹扫,然后使用加热的方式进行清除。对于水溶性的废料,可以使用清水冲洗或者使用加热的方法清除。不溶于水的化工原料残渣,可以使用化学清洗剂进行清洗,对于因时间长,风干后固结在设备表面的污垢,需要人工进行铲除。清洗作业一定要认真细致,确保清洗干净,不留安全隐患。使用化学清洗剂时,应避免清洗剂与化工原料残渣或残液起化学反应,引发安全事故。
为了确保检修作业安全,在进行动火作业,或者是罐体内作业时,需要对罐体内进行彻底清除,避免出现事故。当罐体内或者设备表面有易燃易爆物质残留,动火作业时,很容易发生安全事故,因清除不干净残留物质导致的检修事故较为常见,应引起重视。通常需要对罐体内易燃易爆残留物质进行抽净、吹扫或者置换,确保将有毒有害物质吹扫干净。对容器或者管道吹扫,多使用氮气或者蒸汽,还能使用注水的方法来排出气体,确保将管道内易燃易爆毒性气体排除干净,达到检修作业要求。
在检修作业过程中,被检修部分设备需要停车,停车检修设备与正常生产运行的设备必须进行有效的隔离,这是化工设备检修必须应采取的安全措施。经验表面,因为隔离措施不当或者隔离效果不好,导致的事故比较常见,例如中毒、窒息、腐蚀等事故。采取有效的隔离措施,比较安全的做法是拆卸下来管道或者伸缩接头,然后在管路测的法兰上安装盲板。当拆卸难度较大时,可以在管道法兰连接的地方加装盲板,以进行有效的隔离。
当设备出现问题时,需要停车检修,处于正常运行状态的设备生产会中断,部分阀门的开关状态和设备的工艺参数会发生变化,当检修作业结束后,生产设备需要恢复到检修前的状态,各项工艺参数需要恢复到原料的状态。在这个过程中,由于设备复杂,容易出现人为失误,导致停车试车出现差错,轻者导致设备故障,重则导致出现火灾爆炸事故,给企业造成重大经济损失。
化工设备在停车过程中,温度、压力、进料量都会逐渐较低,直至完全停止。在降温、降压过程中,应避免速度过快,导致发生事故,应该按照规定进行缓慢降温、降压,否则,降温降压过快,会导致设备发生变形,出现泄漏或者破损。加热时,应缓慢加热,防止因局部加热过快,使得设备出现破裂或者损坏,影响设备使用寿命。在设备停车过程中,应先等设备内温度降到自燃点以下后,才能打开阀门,使设备内部与大气连通,避免出现火灾或者爆炸事故。
在试车前应进行详细的检查,确保用于隔离的盲板已拆除,检查各阀门开关状态是否正常,检查电气设备是否正常,检查仪器仪表是否显示正常,检查信号装置是否正常,确保正常后,才能进行试车,逐步恢复正常生产状态。
化工设备安全检修事故大多都是由于人为原因造成的,维修人员安全意识不够强,安全责任制没有很好落实,需要加强安全知识宣传及安全事故警示教育。将事故案例进行宣传,吸取经验教训,避免同类事故再次发生。安全教育的内容有安全知识学习、安全事故分享、安全技能学习等。最终目的是提升员工安全意识,确保不发生重大安全事故。
加强对特种作业人员的岗位技能培训,提升特种作业人员的技能熟练程度,同时,加强对新材料、新装备、新工艺的培训,提升特征作业人员对新技术、新设备的熟悉程度,掌握先进的生产工艺技术,才能及时发现设备故障及事故隐患,确保检修作业的安全。
加强设备检修安全管理,建立健全安全管理制度,并严格要求执行安全管理制度及操作规程,贯彻“谁负责施工,谁负责安全”的原则,落实检修作业施工安全责任。在检修前要进行安全分析,进入作业区必须佩戴安全防护人品,由专人进行统一调度与协调,动火时需要审批许可,确保检修作业的安全。此外,要建立激励机制,奖惩分明,对于施工质量好、安全无事故的检修作业给予奖励,提升管理成效。
在设备检修前,要做好清洗工作,对于管道、反应釜等部位可能残留有有毒有害气体,需要利用二氧化碳气体、水或者惰性气体进行置换,将有毒有害气体排出。采用氮气置换时,氮气需要从容器或管道的上方注入,下方出口排出,通常使用的气体量是置换气体体积的数倍。当采用水进行置换时,注入的水应该从下方入口进入,有毒有害气体从上方出口被置换出。气体置换完成后,需要将残留的化学物质清理掉,为了清理彻底,需要使用化学清洗剂,或者使用物理方法进行冲洗。如果冲洗效果不理想,可以对其加热,或者使用高温蒸汽进行清理,以保证有害物质清理干净。
在动火前,动火负责人要认真负责,对事故隐患进行有效识别,做好监督工作,严格按照安全规范进行操作,对施工人员进行安全交底,确保安全措施到位,各种安全防护用品佩戴齐全。在动火前,要认真检查现场,确保各种易燃易爆物质被彻底清除,防止焊接作业过程中火花四溅,引起易燃易爆物质着火,进而导致火灾或者爆炸事故的发生。在焊接过程中,要提前做好准备工作,检测焊接母材的厚度,避免焊接过程中,母材被熔穿。要检测容器内的含氧量,确保含氧量处于安全范围,如果含氧量过高,应停止作业,排查原因。最后,应保证设备内部处于正压状态,避免负压状态下,空气进入设备内部,导致爆炸事故的发生。只有进行认真细致的准备工作,确保动火安全后,才能进行动火作业。
炼油化工生产工艺特点决定了设备检修的复杂性,化工设备检修频率高、安全风险大,在实际作业过程中,要提升作业人员安全意识,做好作业前安全分析,加强作业现场管理及调度指挥,提升检修作业施工安全,保证检修作业质量,为企业生产安全平稳运行提供技术保障。