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尿素重点设备危险因素及防范措施牵引机

合意五金网 2022-12-09 19:37:27

尿素重点设备、危险因素及防范措施

尿素重点设备、危险因素及防范措施 2011:  一、重点部位及设备

(一)重点部位

1.高压合成与汽提系统

高压合成与汽提系统主要由合成塔、汽提塔、高压冷凝器、高压洗涤器四台高压设备组成。这四台高压设备集中安装在一个高框架内,是装置的主要设备。合成、汽提系统操作压力14MPa(表),操作温度在160—185℃范围内,工艺介质为氨、二氧化碳、尿素和甲铵液工艺介质具有强腐蚀性。

高压设备密封发生泄漏,设备发生腐蚀而泄漏,都可造成设备事故、装置停运。高压设备由承受高压的外壳及耐腐蚀的内衬组成,一旦内衬腐蚀穿孔,外壳会很快腐蚀损坏。系统在运行中如发生超温、超压也会加快腐蚀速度,造成重大设备事故。并有可能引发中毒、爆炸、火灾事故。???

汽提塔、高压冷凝器、高压洗涤器设备内有换热管束,如管子、管板发生腐蚀泄漏,还会污染蒸汽、冷凝液或调温水;高压洗涤器如操作不当,还可能发生爆炸;合成塔由于操作温度较高,易发生腐蚀。四台高压设备是装置中安全监控的重点设备。???

2.高压泵区???

高压泵区位于框架的一楼,主要由两台高压氨泵和两台高压甲铵泵组成。生产中,—开一备。???????

高压氨泵压缩介质为液氨,出口压力为16MPa(表);高压甲铵泵压缩介质为甲铵溶液,出口压力为14.5MPa(表)。一般采用柱塞泵,用背压式汽轮机或电动机驱动。

由于压力高,动密封易发生泄漏。液氨如发生泄漏还可造成着火、爆炸、中毒事故。甲铵液大量泄漏也可造成人员伤害。

高压氨(甲铵)泵运行中如发生重大设备事故,也可造成全装置停车。

(二)重点设备

1.二氧化碳压缩一透平机组

二氧化碳压缩机为离心式多级压缩机组,用蒸汽透平驱动。压缩机为两缸、四段、多级的离心式压缩机。低压缸转速约7000r/min,高压缸转速约13900r/min,功率7600kW左右,压缩介质为二氧化碳气体,人口压力一般0.02MPa(表),出口压力14.5MPa(表)。透平为中压、抽汽、冷凝式透平,人口蒸汽压力3.8MPa(表)。

二氧化碳压缩机组在高压、高转速下运行,密封、润滑条件要求高,控制调节系统复杂。运行中如发生喘振、带液、轴瓦磨损、气封损坏等都可造成机组停车。由于设备复杂,维修、安装要求高,如维护不当也容易引起机组故障或设备损坏。二氧化碳在一定的条件下,还具有腐蚀性,可造成设备腐蚀损坏。由于二氧化碳压缩机组为单系列设备,一旦发生停机事故,尿素装置都被迫停车。该机组是装置关键重点设备,也是安全监控的重点设备。

2.尿素合成塔

合成塔是尿素装置中体积、重量最大的设备,也是装置的“心脏”设备。壳体用普通低合金钢制成,承受塔内的高压;内衬采用316L不锈钢,可耐尿素一甲铵液的腐蚀。塔内设有多层筛板。

在生产过程中,塔内尿素和甲铵混合溶液,对设备有强腐蚀作用,在高温、高压下腐蚀尤为严重。如操作不当,发生超温、超压、钝化膜破坏,腐蚀会加剧而造成设备损坏。严重时,甚至发生设备爆炸事故,造成灾难性的后果。

二、危险因素分析及其防范措施

尿素装置的生产特点是:高温、高压、强腐蚀。原料液氨为易燃、易爆、有毒物质。生产设备采用单系列、大机组,一旦发生故障,易造成事故。装置具有一定的危险性。

(一)装置事故统计分析

我国20世纪70年代引进的大型尿素装置,在投产初期曾频繁发生事故。从统计数字看,自1977年至1979的三年期间,投产的11套尿素装置曾发生重大停车事故674次。其中,外部原因造成事故停车373次,占总事故次数的55.3%;设备事故停车269次,占总事故次数的39.9%。详见表7—22。

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外因重大停车事故373次,按事故原因分类,详见表7—23。

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设备重大停车事故269次,按设备类别分类统计,见表7—24。其中,二氧化碳压缩机发生停车事故117次,位居第一,占设备重大停车事故总数的43.49%。

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设备事故中,主要设备发生重大停车事故160次。按设备类别分,见表7—25。

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从上述统计表可以看出,尿素装置发生的重大停车事故674次中,位于首位的是外因引起的停车事故,停车次数为373次,占总数的55.3%。外因事故中,合成氨装置停车造成的有172次,占外因事故总次数的46.1%。由此可见,合成氨装置的生产运行情况对尿素装置的正常生产影响最大。位于第二位的是设备重大停车事故,其次数为269次,占总次数的39.9%。设备事故停车中,以二氧化碳压缩机发生的停车事故最多,为117次,占设备事故停车总次数的43.49%,占主要设备事故停车总次数的73.12%,而事故造成的损失也最大

尿素装置投产初期重大停车事故按厂逐年平均统计见表7—26。

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上表中,除1976年由于投产的5套生产装置均在下半年,统计数字显示偏低外。从表中可以看出:尿素装置投产初期事故较多,随着运行趋于正常,事故逐年减少。进入80年代,各厂相继都实现了长周期、安全、稳定运行。

从石化总公司1983年至1993年期间,收集的典型事故中看,收集的774例典型事故中,10套大型尿素装置占11例。其中,人身伤亡事故3例,设备事故8例。设备事故中主要是高压系统腐蚀及二氧化碳压缩机事故。详见表7—27。

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