合成氨裝置危險(xiǎn)因素分析及其防范措施

1、 合成氨裝置危險(xiǎn)因素分析及其防范措施 合成氨裝置采納的原料、燃料、過(guò)程產(chǎn)物及產(chǎn)品大多為甲類(lèi)、乙類(lèi)火災(zāi)危急性物質(zhì)，其中還有有毒物質(zhì)，操作又在高溫、高壓下進(jìn)行。其生產(chǎn)特點(diǎn)為：高溫、高壓、易燃、易爆、易中毒。由于主要設(shè)備為單系列，因而設(shè)備一旦發(fā)生故障，往往會(huì)造成全裝置停車(chē)。故障處理不當(dāng)，甚至造成重大事故發(fā)生。 (一)裝置事故統(tǒng)計(jì)分析 我國(guó)70年月引進(jìn)的大型合成氨裝置，在生產(chǎn)初期曾頻繁發(fā)生事故。自1977年至1979年三年間，十一套裝置曾發(fā)生人身傷亡事故43次，重大停車(chē)事故307次。停車(chē)事故中以設(shè)備事故最多，停車(chē)次數(shù)為199次，占事故總數(shù)的6482。詳見(jiàn)表75。   設(shè)備重大停車(chē)事故共199

2、次，按設(shè)備類(lèi)別分，見(jiàn)表76。   其中，主要設(shè)備發(fā)生重大停車(chē)事故54次，以合成氣壓縮機(jī)發(fā)生停車(chē)事故最多，為30次。詳見(jiàn)表77。   我國(guó)大型合成氨裝置投產(chǎn)初期，催化劑發(fā)生損壞的事故也較多。1977年到1980年四年期間，13套大型合成氨裝置八種催化劑中七種催化劑更換了58次。其中，因事故更換23次共76002t，按方案更換35次共131666t，事故更換催化劑占總更換量的366。整爐更換共46爐。其中，事故更換13爐，方案更換33爐。事故更換次數(shù)最多的是一段轉(zhuǎn)化催化劑。詳見(jiàn)表78(1) 。   從上述統(tǒng)計(jì)可以看出，我國(guó)大型合成氨裝置生產(chǎn)初期，裝置重大停車(chē)事故頻繁發(fā)

3、生，按每廠、每年平均停車(chē)事故次數(shù)計(jì)達(dá)1279次，平均每廠每月停車(chē)一次以上。停車(chē)事故中以設(shè)備事故占的比例大，損失也大。而主要設(shè)備停車(chē)事故又以合成氣壓縮機(jī)事故次數(shù)最多。同時(shí)，催化劑損壞事故也較多，經(jīng)濟(jì)損失也大。其中，一段轉(zhuǎn)化爐催化劑事故更換次數(shù)為最多。 裝置運(yùn)行進(jìn)入正常期后，事故次數(shù)大幅下降，裝置實(shí)現(xiàn)了平安、穩(wěn)定、長(zhǎng)周期運(yùn)行，長(zhǎng)周期運(yùn)行都達(dá)到一年以上。從石化總公司所屬企業(yè)1983年到1993年11年間發(fā)生的774例典型事故看，合成氨裝置為36例(大型合成氨裝置22例，中型合成氨裝置14例)，占總次數(shù)的465。10套大型合成氨裝置發(fā)生的22例典型事故中，人身事故2例，設(shè)備及生產(chǎn)操作事故20例，按每廠

4、、每年事故次數(shù)計(jì)已不足一次。20例事故按設(shè)備部位分類(lèi)見(jiàn)表79。   由表可見(jiàn)，一段轉(zhuǎn)化爐(氣化爐)事故次數(shù)為最多。發(fā)生催化劑損壞事故共5次。其中，一段轉(zhuǎn)化催化劑事故更換4次，合成催化劑更換1次。 從上述合成氨裝置事故統(tǒng)計(jì)狀況，可以看出裝置中易發(fā)生故障的部位和危急因素。現(xiàn)分析如下： (1)合成氨裝置投產(chǎn)初期為事故多發(fā)期。重大停車(chē)事故中，以設(shè)備事故次數(shù)最多，生產(chǎn)操作事故次之。事故發(fā)生狀況表明，設(shè)備存在缺陷、維護(hù)不當(dāng)、違章作業(yè)是造成事故多發(fā)的主要緣由。通過(guò)切實(shí)做好設(shè)計(jì)、制造、施工、生產(chǎn)預(yù)備等前期工作，可削減事故的發(fā)生。 (2)投產(chǎn)初期設(shè)備事故中，儀表造成停車(chē)事故多。主要是自動(dòng)掌握、自動(dòng)聯(lián)鎖

5、采納常規(guī)儀表，故障率高，使用、維護(hù)又不當(dāng)造成的。通過(guò)采納集散型掌握系統(tǒng)(DCS)及故障平安掌握系統(tǒng)(1SC)，可削減因儀表故障造成的重大停車(chē)事故。 (3)投產(chǎn)初期重大設(shè)備停車(chē)事故中，轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備造成事故最多。四大機(jī)組中又以合成氣壓縮機(jī)為最多。合成氣壓縮機(jī)發(fā)生的事故中，以燒軸瓦事故次數(shù)為最多，以透平轉(zhuǎn)子斷葉片事故最為典型。事故主要緣由是維護(hù)不當(dāng)和設(shè)備存在缺陷。只要把好設(shè)備設(shè)計(jì)、制造、安裝、試車(chē)關(guān)，可避開(kāi)此類(lèi)事故的發(fā)生。 (4)裝置生產(chǎn)正常穩(wěn)定后，各類(lèi)事故大幅下降，但轉(zhuǎn)化(氣化)系統(tǒng)事故次數(shù)下降幅度不大，成為事故多發(fā)部位。主要是一段轉(zhuǎn)化催化劑中毒、結(jié)碳和設(shè)備內(nèi)部爆炸等事故，事故損失大，危害大。因此，轉(zhuǎn)化(氣化)單元是裝置重點(diǎn)危急部位，對(duì)其在開(kāi)、停工及正常生產(chǎn)中，存在的各種危急因素應(yīng)實(shí)行重點(diǎn)防范措施。 (5)裝置使用的催化劑種類(lèi)多，催化劑事故更換，在生產(chǎn)事故中始終占有不小的比例。其中，以一段轉(zhuǎn)化催化劑事故更換次數(shù)最多。造成催化劑損壞的緣由，除設(shè)備故障影響外，絕大多數(shù)是在開(kāi)、停工過(guò)程中，違章作業(yè)、維護(hù)使用不當(dāng)引起的。因此，在開(kāi)、停工中，應(yīng)按催化劑操作規(guī)程的要求實(shí)行防范、愛(ài)護(hù)措施。 (6)合成氨高壓系統(tǒng)發(fā)生重大事故的次數(shù)較少，重大設(shè)備事故主要是密封面發(fā)生泄漏及合