重油催化裝置8·14事故案例

重油催化裝置8·14爆炸事故案例1.事故經(jīng)過2006年8月14日18:16，某煉化公司180萬噸/年ARGG裝置分餾塔頂氣液別離罐和氣壓機出口放火炬罐突然爆炸著火，造成三人死亡，兩人重傷。180萬噸/年ARGG裝置，于1999年10月建成投產(chǎn)。該裝置由北京設計院設計，采用北京石油化工科學研究院開發(fā)的ARGG專利技術，以常壓重油為原料，用以多產(chǎn)汽油和富含丙烯的液化氣產(chǎn)品，是目前國內規(guī)模最大的同類型生產(chǎn)裝置。原料油進入提升管反響器，在提升管內與催化劑接9/10/20231觸并反響，生成的油氣進入分餾塔，在分餾塔中根據(jù)各組分沸點的不同，別離出富氣、輕柴油、重柴油和油漿。其中，輕柴油、重柴油和油漿作為產(chǎn)品送罐區(qū)；富氣經(jīng)過冷卻，液相進入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)，氣相經(jīng)氣壓機加壓后送至吸收穩(wěn)定系統(tǒng)；經(jīng)過吸收、解吸和蒸餾等過程，別離成干氣、液化氣、穩(wěn)定汽油，最后產(chǎn)品經(jīng)精制后出裝置。2006年8月，該煉化公司進行全面大檢修并進行了檢修平安管理和開停工管理方面的準備:9/10/20232〔1〕制定了?公司2006年生產(chǎn)裝置檢修安全環(huán)保措施?；〔2〕組織對有作業(yè)票簽發(fā)權的管理人員以及外來施工人員計3383人進行平安教育、培訓并考試；〔3〕組織編制了風險管理方案33個?！?〕完成了9項技術改造工程的設計工作；〔5〕完成停工規(guī)程、單體設備操作規(guī)程和事故處理預案的編制、審核和會簽9/10/20233〔6〕編制2006年停工裝置檢修方案、檢修施工方案、工程表、施工統(tǒng)籌等，并進行現(xiàn)場施工交底；〔7〕制定了?公司2006年檢維修管理方法及質量考核細那么?；〔8〕制定?公司2006年度裝置方案性檢修的開、停工受控管理方案?，重新標準了開停工驗收程序和內容;〔9〕制定?公司2006年裝置開停工統(tǒng)籌圖?，保證開停工過程的科學、合理和高效；9/10/20234圖10-1反響系統(tǒng)流程分餾塔頂油氣分離器C10201C10201分餾塔K10301氣體壓縮機D10201油漿中段柴油頂循原料沉降器提升管氣體放火炬塔底攪拌蒸汽EC10203E10203E10204吸收穩(wěn)定系統(tǒng)給蒸汽給蒸汽給蒸汽給蒸汽大盲板12日8:30切斷進料13日12:15加盲板脫水9/10/20235圖10-2沉降器與分流系統(tǒng)流程分餾塔頂油氣分離器C10201C10201分餾塔反應油氣D10201油漿中段柴油頂循主風原料煙氣再生器沉降器提升管燒焦管EC10203E10203卸劑加盲板催化劑脫水9/10/202368月12日早上4時反響系統(tǒng)開始降溫，13日5時催化劑卸料完成，13日12時15分反響器與分餾塔之間的盲板加完，盲板加完后，分餾系統(tǒng)全面通蒸汽，進行系統(tǒng)各條管線的吹掃。8月13日16:00，系統(tǒng)經(jīng)過水頂油之后，開始連續(xù)排放系統(tǒng)內存水，系統(tǒng)壓力與低壓瓦斯壓力平衡后，關閉平安閥付線，三個塔頂放空閥各開三扣。見圖10-39/10/20237圖10-3三塔平安閥付線閥及放空閥開啟狀態(tài)富氣放火炬C10301D10306液化氣氣壓機入口大小放火炬吸收塔C10302解析塔C10304穩(wěn)定塔K10301E10204D10201氣體放火炬罐分餾塔頂油氣分離器氣體壓縮機上水氣壓機出口油氣分離罐微開微開微開關閉關閉關閉脫水9/10/202388月14日10:00系統(tǒng)存水放凈，15:00吸收穩(wěn)定系統(tǒng)各塔用蒸汽吹掃，放空閥處于微開狀態(tài)14日18:16時，二套ARGG裝置低壓瓦斯放空脫液罐D-10306及分餾塔頂油氣別離罐D–10201突然發(fā)生爆炸著火，并引發(fā)低壓瓦斯放火炬出裝置線斷裂著火和南側管排著火。事故死亡3人，同時有受傷2人。9/10/202392、事故分析〔1〕爆炸類型：根據(jù)現(xiàn)場D10306罐和D10201罐損壞程度及對其它設備及管線破壞的情況，可以確認這次爆炸為混合氣體發(fā)生的化學爆炸。

9/10/202310〔2〕油氣的來源①分餾系統(tǒng)掃線過程中，產(chǎn)生的蒸汽和油氣經(jīng)過冷卻器冷卻后，不凝油氣排放到火炬放空D10306系統(tǒng)。②由于火炬系統(tǒng)是冷態(tài)設計〔≯120oC〕，為防止高溫蒸汽進入火炬系統(tǒng)，造成火炬系統(tǒng)因溫度變化而損壞〔DN1000〕，低壓瓦斯無法及時排入火炬放空系統(tǒng)，14日14:50關閉北界區(qū)低壓瓦斯火炬蝶閥造成可燃氣體聚集。9/10/202311〔3〕空氣來源①吸收穩(wěn)定系統(tǒng)從8月13日16:00翻開吸收塔,解吸塔和穩(wěn)定塔放空，到8月14日15:00給蒸汽吹掃，累計時間23小時，三個塔頂放空閥一直處于開啟狀態(tài)。期間，從翻開塔頂放空至14日10:00關閉塔底脫水閥的18個小時內,各塔一直處于脫水狀態(tài),且經(jīng)過了晝夜溫差的變化,空氣由塔頂放空進入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)。9/10/202312②在吸收穩(wěn)定系統(tǒng)14日15:00給蒸汽掃線過程中由于吸收穩(wěn)定系統(tǒng)三塔塔頂放空閥開度相對較小，塔內壓力升到0.5MPa，雖然塔內大局部空氣經(jīng)塔頂放空閥趕到大氣中，但由于吸收塔、解吸塔塔頂平安閥付線閥和干氣去低壓瓦斯閥內漏，仍有局部空氣經(jīng)內漏門進入到與之相連的低壓瓦斯脫液罐D10306系統(tǒng)，與油氣混合形成爆炸氣體。9/10/202313③由于低壓瓦斯放火炬出裝置蝶閥關閉，經(jīng)吸收穩(wěn)定系統(tǒng)進入到D10306的空氣在不斷聚集的同時被壓入到D10201中。另外，180萬噸/年ARGG裝置吸收穩(wěn)定系統(tǒng)在本次停工給蒸汽吹掃過程中，平安閥在0.5MPa時，由于受溫度等因素影響也發(fā)生了嚴重內漏現(xiàn)象。為此,我們也對180萬噸/年ARGG裝置吸收穩(wěn)定系統(tǒng)的7個平安閥進行了打壓試驗,結果吸收塔2個平安閥均存在嚴重泄露問題。9/10/202314圖10-4爆炸事故發(fā)生前后狀態(tài)事故前事故后管廊管廊9/10/202315從吸收穩(wěn)定系統(tǒng)開始吹掃時，分餾塔壓力開始同步升高，這說明分餾和吸收穩(wěn)定系統(tǒng)處于連通狀態(tài)，氣壓機向火炬排放閥門處于開啟狀態(tài)，三個塔放空閥處于開啟狀態(tài)。9/10/202316〔4〕火的來源催化裂化瓦斯中硫化氫含量高，在裝置長期運行過程中，硫化氫與碳鋼設備的鐵反響生成硫化亞鐵,積聚在塔、容器內壁。在當時狀態(tài)下由于低壓瓦斯放火炬系統(tǒng)中水蒸汽含量較少，硫化亞鐵在相對枯燥的情況下，遇到低壓放火炬系統(tǒng)中串入的空氣，發(fā)生氧化反響生成三氧化二鐵放熱燃燒，發(fā)生爆炸著火。9/10/202317圖10-5爆炸示意圖C10301D10306干氣去再吸收塔液化氣穩(wěn)定汽油吸收塔C10302解析塔C10304穩(wěn)定塔K10301E10204氣體放火炬罐分餾塔頂油氣分離器氣體壓縮機空氣與硫化亞鐵發(fā)生化學反應，產(chǎn)生燃燒點，引起油氣、空氣混合氣體發(fā)生爆炸。自D10207來氣壓機出口油氣分離罐大小放火炬閥E10204D10201蒸汽脫水9/10/2023183、事故的直接原因吸收穩(wěn)定系統(tǒng)塔頂閥門內漏，塔壓上升后，進入到塔內的空氣被壓入D10306中，與罐內的油氣形成爆炸性混合氣體，并到達爆炸極限，遇到罐內壁上的硫化亞鐵自燃產(chǎn)生的火源引起爆炸，同時引起與之相連的D10201及相應管道發(fā)生爆炸。9/10/202319〔1〕在技術上。1〕低壓瓦斯放火炬管線的設計存在缺陷。火炬管線是冷態(tài)設計，排放溫度最高不能超過120℃，超溫將使低壓放火炬管線因熱膨脹而受到破壞，因此裝置停工掃線時吹掃蒸汽不能進入管網(wǎng)，被迫投用分餾塔頂冷凝冷卻器，失去了油氣隨蒸汽一起排放的保護措施。關閉低壓瓦斯去火炬蝶閥，使可燃氣體積聚于裝置內低壓瓦斯系統(tǒng)內，留下重大隱患。9/10/202320圖10-6爆炸與人員傷亡位置圖分餾換熱區(qū)北循環(huán)熱水池冷卻槽子余熱鍋爐區(qū)煙筒增壓機主風機廠房配電間儀表室氣壓機廠房D10306吸收穩(wěn)定泵房液態(tài)烴泵房分餾泵房熱油泵房外操室1#泵房檢修通道檢修通道D10301D10201吸收穩(wěn)定區(qū)C10201C10101C10102分餾塔區(qū)反應區(qū)催化劑罐

檢修通道一人死亡兩人受傷一人死亡9/10/202321圖10-7硫化亞鐵積聚在氣體放火炬系統(tǒng)中示意圖D10306火炬壓機入口大小放火炬D10201吸收穩(wěn)定系統(tǒng)放火炬自D10207來水9/10/2023222〕對硫化氫與碳鋼設備的鐵離子反響生成硫化亞鐵遇空氣，能夠發(fā)生燃燒缺乏足夠認識。過去硫化亞鐵遇空氣燃燒現(xiàn)象大多在塔器翻開人孔后、通風時發(fā)生，對密閉狀態(tài)下也能產(chǎn)生燃燒缺乏足夠認識，因此在停工規(guī)程中沒有防止空氣進入的預防措施及分析說明。9/10/2023233〕在吸收穩(wěn)定塔給蒸汽吹掃中，塔頂放空閥開度過小，無視了隨著吸收穩(wěn)定塔壓力上升，如果塔頂閥門不嚴,塔內空氣會被壓進低壓瓦斯系統(tǒng)的潛在隱患。吸收穩(wěn)定塔頂平安閥副線閥是99年裝置建成時投用的，已使用了7年。閥門經(jīng)過屢次開關也會出現(xiàn)關不嚴現(xiàn)象，對此沒有引起足夠重視，沒有采取必要的防范措施。9/10/202324〔2〕在規(guī)程上。合訂本新版操作規(guī)程于2006年1月1日開始正式執(zhí)行，編寫時間只有5個月，對新版操作規(guī)程的理解和掌握不到位。雖然在本次裝置停工前，按照“四有一卡〞要求,停工規(guī)程經(jīng)過進一步的細化完善，但仍然存在漏洞。9/10/2023251〕停工規(guī)程在制定上存在缺陷。吸收穩(wěn)定系統(tǒng)正確的停工順序應該是“水頂油—脫水—高、低壓瓦斯泄壓—蒸汽吹掃向火炬放空系統(tǒng)頂油氣—翻開塔頂放空—蒸汽吹掃〞，而實際制定的操作順序是“水頂油—脫水—高、低壓瓦斯泄壓—翻開塔頂放空—蒸汽吹掃〞，翻開塔頂放空過早和沒有采取向火炬放空系統(tǒng)適當頂油氣的措施，為空氣進入吸收穩(wěn)定系統(tǒng)提供了條件。9/10/2023262〕停工規(guī)程中操作步驟表述不完整。例如吸收穩(wěn)定系統(tǒng)進行系統(tǒng)泄壓時，在系統(tǒng)壓力泄入低壓瓦斯系統(tǒng)后,下一個動作就是直接開塔頂放空,系統(tǒng)壓力與大氣平衡，中間缺少關閉平安閥付線閥的必要步驟。9/10/2023273〕工藝吹掃方案不全面，未能對掃線初始狀態(tài)、掃線中間狀態(tài)及掃線完畢各階段相關設備、管線的閥門開關狀態(tài)進行詳細規(guī)定，只是對掃線流程進行了簡要的表述。這些都說明了在操作規(guī)程制定和修改上存在不細致、不嚴密甚至不合理的問題。反映了在規(guī)程的制定上仍然不夠周密。9/10/2023284〕在規(guī)程執(zhí)行上，沒有嚴格按照停工規(guī)程中制定的程序順序進行。水頂油結束后，在系統(tǒng)脫水完成之前，過早地翻開了吸收穩(wěn)定系統(tǒng)各塔頂放空。由于放空到給蒸汽吹掃時間間隔過長，導致空氣大量進入吸收穩(wěn)定系統(tǒng),給此起事故埋下了隱患。9/10/202329〔5〕在翻開穩(wěn)定塔底掃線閥時，由于主蒸汽閥銅套損壞，更換閥門，延誤給汽5個小時，而沒有及時采取應對措施。停工吹掃過程中，14日14:50車間管理人員下達指令關閉北界區(qū)放火炬蝶閥，執(zhí)行此操作時，車間沒有按照新版規(guī)程的要求組織技術人員制定相應的補充措施，以防止因該閥關閉而導致界區(qū)內放空系統(tǒng)超壓。反映出車間管理干部和技術人員應變能力不強的問題。9/10/202330〔3〕在管理上1〕掃線期間，車間沒有安排操作人員監(jiān)盤，缺乏對各崗位狀態(tài)的有效監(jiān)控，導致吸收穩(wěn)定系統(tǒng)開始掃線分餾及界區(qū)內低壓瓦斯系統(tǒng)因竄氣超壓沒有被及時發(fā)現(xiàn)。技術人員在17:20發(fā)現(xiàn)分餾塔壓力無顯示時，聯(lián)系儀表人員進行檢查，確認為壓力已超量程，隨即通知車間工藝主任，在沒有認真分析超壓原因的情況下，車間工藝主9/10/202331任指示技術員安排操作員翻開分餾塔頂放空進行處置，但未起到降壓作用，造成了分餾塔壓力超過量程上限〔0.2Mpa〕近2小時，直至發(fā)生事故時分餾及低壓瓦斯系統(tǒng)壓力一直處于隨吸收穩(wěn)定系統(tǒng)升高的狀態(tài)。這說明車間在停工期間存在組織不力、安排不細的問題，也反映出車間管理干部和技術人員責任心不強對生