制氢同类装置典型事故分析处理方法及经验教训.doc
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1、制氢同类装置典型事故分析处理方法及经验教训1 联锁不切除,校表机组停1) 事故经过:1999年5月5日上午,某厂制氢压缩机K402/2换至K402/1后,岗位人员发现K402/1一次油压表与操作室二次表不相符,联系仪表工校表,因没有切除联锁就直接校表,引起该机组停运。2) 事故原因:仪表工与操作工对此表的控制性能不了解,技术素质差。3) 事故教训:校验制氢、加氢压缩机的联锁仪表时,先要将该表的联锁功能切除后再进行校验;岗位操作员、仪表工素质低,应加强技术学习;在该类联锁仪表的一次表上挂仪表警示牌。2 开机不按规程做,差点酿成大事故4) 事故经过:1998年7月29日某厂因雷击造成全厂停电,制氢
2、装置处于循环停工状态,进料压缩机由于电刷摩擦出现火星,主管技术员安排操作工停机并联系电工。电气调度员处理好后,通知试车。盘车后未将盘车杆拿下,也未将盘轴器退出,就到操作室启动电机,机组启动后,电气调度员见机组起动,盘车杆没取下很危险,立即冲上去拿下,并告诉操作员停机。5) 事故原因:没有按照开机程序一步一步的检查;大型机组的开、停没有按照“三级检查的原则”进行;操作员工作马虎,责任心不强。6) 事故教训:大型机组的开、停操作员、班长、运行部主管领导或值班人员要到现场“三级检查”;严格按规程一步一步开机;操作工的责任心要加强。3 停机不及时,轴瓦烧坏损失重7) 事故经过:1995年7月21日15
3、:00由于外单位一台250KW拖动电机被烧坏,引起电网波动,某制氢装置原料气压缩机K402 润滑油泵停运,15:10正在打扫卫生的当班操作员听到机体油箱内摩擦声比较大,立即赶过来,发现油泵已停,油箱内正向外冒烟,立即打电话找运行部主管设备员,先是办公室,后大操作室再到加氢机操作室,15:20运行部设备员到现场后,发现摩擦声增大,看窗内模糊不清,立即停机,换至备机运行。16:00钳工打开油箱盖后发现轴瓦烧坏,两个十字头钨金熔化。8) 事故原因:岗位处理不果断、不及时;K402 油压联锁取消;电网受到冲击。9) 事故教训:岗位判断和处理问题要果断、及时;仪表将油压联锁拆走,当天要处理完,否则要有其
4、它的保护措施,或者换机操作;提高操作员处理突发性事故的能力,严格顶岗考试。4 责任心不强,干锅还不知10) 事故经过:1992年4月8日8:20,某制氢司水岗位E307液控自19:20开始出现阀卡. 给水量逐渐减少,E307液位逐渐降低. 21:00转化低变入口温度达到310, 查找原因是E307干锅所致。于是转化岗位对低变入口开急冷水降温,司水开付线维持正常操作. 11) 事故原因: 控制阀卡, 造成给水中断;盯表不紧, 巡检制度未落实,责任心不强;低变入口温度升高, 司水岗位和转化岗位联系不够;操作员操作水平不高;12) 事故措施: 提高班组的整体操作水平,加强岗位之间的协调与配合;加强职
5、工的安全意识和责任心教育;加强对班组的工艺纪律,操作纪律、劳动纪律的考核;强化设备的本质安全.5 锅炉已空当作满,干锅还不知13) 事故经过:1999年4月2日8:20某厂制氢岗位操作员发现锅炉汽包液位高,一人到现场关小进水量,一人在汽包现场看玻璃板。由于水和玻璃板的颜色不好分辨,且操作经验不足,将玻璃板看成满,其实此时锅炉已经干锅,在玻璃板旁白忙了近一小时。14) 事故原因:新工操作经验不足,基本知识不扎实,没有用“叫水法”判断锅炉有无液位;内操盯表不紧,液位下降直到空都没有及时发现。15) 事故教训:新工要加强技术学习,顶岗考试要把好关;发现锅炉的液位不知道在什么位置,及时用“叫水法”判断
6、液位的位置;内操要盯紧表,听到报警声要立即查明情况;班长在安排工作时要考虑操作员的实际工作能力。6 某制氢装置锅炉给水中断导致干锅事故16) 事故经过:2000年5月28日22:40时,某制氢装置中压给水泵P2003A突然跳停,由于中压汽包V2015液位急剧下降,汽包液位从50%下降到零液位只有5分钟,操作人员在判断出泵跳停后,立即联系电工并派外操到现场检查,但是备泵无法启动。到22:44时中压汽包V2015的液位已下降至-6.5%,已呈干锅状态,为防止事故的进一步扩大,当班人员经请示调度同意,启动紧急停炉按钮,随后制氢装置按紧急停工处理。17) 事故原因:根据电工检查结果,P2003A突然跳
7、停是因为P2003A现场电机开关柱进水锈蚀造成线路短路。而另一台中压给水泵P2003B检修结束后,运行部设备员安排制氢四班副班长将P2003B送电,制氢四班副班长安排外操去送电,外操由于工作忙而没有及时送电,并交班说明,而制氢四班副班长没有了解清楚,误将未送电的P2003B当作备用泵交班,使得P2003B不在备用状态,造成P2003A突然跳停后,备泵P2003B无法及时启动,导致中压汽包V2015的液位急降,这是引发事故发生的主要原因。18) 事故教训:发生以上生产事故,更加提醒我们,严格执行岗位责任制和岗位交接班制度不是一句空话,是需要我们操作人员实实在在的执行。严格执行备用机泵管理制度。严
8、格执行机泵维修管理制度。要加强操作人员的HSE工作意识的培训,提高操作人员对存在问题的跟踪检查的能力。7 制氢原料烯烃含量超高19) 事故经过:1999年2月2日,锦西制氢装置由于富气装置生产波动,引起烯烃含量超高,导致加氢反应器超温,脱硫岗位降低预热炉炉膛温度,一小时后,生产恢复正常。20) 经验教训:勤保持与调度、富气装置联系,富气装置及时调整操作。发现R301床层温度高,联系调度,降量生产,降低F301出口温度。增加原料分析频次至原料合格时止。增加配氢量,使烯烃饱和。原料烯烃超标要及时切换原料(丙烷)。8 加氢剂不硫化,引起反应器超温21) 事故经过:1997年8月11日17:30某制氢
9、装置B列造气系统点火升温,8月12日17:30开始投蒸汽,8月13日5:40开始系统进行配氢还原,8月13日15:40投油,配氢氢气由重整氢改成PSA氢。18:30开工压缩机从循环系统退出停运,系统开始提负荷、升压。此时B列加氢反应器(R201)的运行情况未见异常现象,进料流量为1901kg/h,R201入口温度284,上层床层温度为281,下层床层温度为283,出口温度为283。8月13日22:00R201出口温度比入口温度稍有上升,入口温度316,出口温度为318。这种情况一直维持到14日11:00,当时进料流量3001kg/h,配氢流量1439Nm3/h,R201入口温度330,出口温度
10、331。但至14日12:00,反应器(201)的出口温度比入口温度有了明显的上升,当时进料流量3006kg/h,配氢流量1451Nm3/h,R201入口温度329,上层床层温度326,下层床层温度329,出口温度341。此后R201出入口温差不断上升。14日17:00,R201入口温度为324,上层床层温度325,下层床层温度328,出口温度367。至14日19:00,R201入口温度323,出口温度达411。至14日19:50,发现R201下层床层温度已达771,出口温度520,遂于20:10将B列造气切断进料,进行循环降温。22) 事故原因:技术原因:该公司制氢装置加氢反应过程采用的是T2
11、03型加氢脱硫催化剂。其主要活性成份为Co和Mo。一般来说加氢催化剂在使用前都需进行硫化,将Co、Mo的氧化态转化成硫化态,以提高加氢活性。但根据有关人员经验,认为可以不进行硫化步骤。其理由之一,使用这种催化剂的其它厂家也均未进行硫化。理由之二,因该厂制氢原料中硫含量极低,即使硫化,也会在进油后的运行过程中还原而失硫。因此,一致的意见是:不进行加氢催化剂的硫化。但据有关资料介绍,加氢精制型的CoMo催化剂如不经硫化,经氢气还原成金属形态,则会加剧烃类的氢解反应,引起床层超温。又据后来的试验和对催化剂的分析结果也能肯定在这种催化剂中存在着在临氢条件下能引起烃类加氢裂化反应的活性中心。一个证据是9
12、月7日B列造气系统再次投油后对R-201出口气体中的甲烷含量作了分析,4天中出口温升由6上升至17,甲烷含量有1.74%上升至4.94%。出口气体中如此高的甲烷含量说明在这种催化剂的作用下确实发生了烃类的加氢裂化(或脱甲基)反应。另一个证据是技术部委托抚顺石化研究院对这种催化剂做了分析,结果发现这种催化剂的酸度很大,表面存在着强酸中心。正是在金属和酸性中心的作用下,导致了氢解反应的发生。导致这起超温事故的原因是:没有对催化剂进行使用前的予硫化。操作上的原因:反应器R201的超温经历了一个相当长的过程,其出口温度的上升是早就被发觉了的。但容易引起错觉和麻痹的是温升不是发生在床层中,而是发生在反应
13、器出口(测温点在出口管线上)。这样,就很容易被误认为出口温度指示失灵。但如果是仪表失灵,就不可能有在如此长的时间内所指示的温度持续上升这种现象发生。而且也有足够的时间进行温度的核对和仪表的调校。所以在操作上一是缺少经验却又犯了经验主义的错误。二是责任心仍不够强。催化剂的原因:超温事件发生后对反应器内催化剂进行了处理。发现床层下的瓷环中有不少催化剂粉末积存。这些粉末有可能是由催化剂强度不够所造成,也可能是在氢气流下还原时催化剂发生体积变化所造成。由于这些粉末在瓷环层中分布的不均匀性,甚至造成局面的堵塞,使反应气流在通过瓷环层时流速不均,甚至有涡流或死角,引起局部物料停留时间过长,更加剧了温升的增
14、大。所以在很长时间内,一直到超温后期,床层温度是正常的,与入口温度相比几乎没有上升,但出口温度却不断上升,正说明了反应主要发生在床层下部出口以上的瓷环层中。直到后期由于瓷环层温度过高,由于传热的效应使床层(下部)温度也有较大的上升,继而促进了这种加氢裂化反应在床层中的进行。最终导致了下部床层温度的集聚上升。23) 事故教训:从这起事故中,我们看到了在技术工作中的不足,对一些具体的细节问题还重视不够。如决定省略硫化步骤时,光考虑了其它厂家的经验,却未从更深刻的意义上去追究硫化的目的和作用,还不够谨慎。特别是A列造气系统投料试车成功后更认为不经硫化不会发生问题了。其实恰恰是忽视了A列和B列在开工过
15、程中的不同之处。A列开工时PSA系统未投用,直到A列造气系统投油以后的很长时间内一直用重整氢配氢(总时间有500多小时)。虽然重整氢中硫含量不高,约在8ppm左右,但由于时间长,也完成了硫化的过程。而B列则不同,8月13日B列造气系统投油时,PSA已在正常运转,投油后即切换改用PSA纯氢气配氢,用重整氢的时间只有40多小时,所以无法完成硫化过程。正是这一点差别造成了两列造气系统试车的不同结果。所以从这起事故中我们得到的重要的教训即是对技术上的问题必须认真了再认真,慎之又慎;制氢试车时,ARDS装置也正进入紧张的试车阶段,各种工作纵横交错,各项管理工作未走上正轨,未充分落到实处,如当时管理人员对
16、DCS画面的巡检等尚未作出规定,交接班制度也不够严格等。这起事故的发生正好反映了管理工作上的不足,也提示我们在加强员工技术学习、考核的同时,决不能忽略员工的思想教育,特别是加强责任心的再教育。9 下班之前忙升温,炉管烧坏酿事故24) 事故经过:1998年4月19日某厂制氢炉进入配氢配汽还原过程中,按运行部要求以50/h向集合管出口800升温,因转化炉火咀堵塞严重,当班两操作工及一名副班长在外清火咀;到0:00时集合管温度仍在550左右,距交班还有1 小时,班长提醒操作工,岗位人员于是调整火咀,至0:50集合管温度达到700以上,炉子中部几根炉管颜色发白,又立即降温,造成几根炉管表面出现斑点。2
17、5) 事故原因:未按操作规程执行升温速度,致使炉管局部严重过热。26) 事故教训:严格按操作规程执行操作;班长在安排工作时要全盘兼顾。10 操作不当,转化管损伤27) 事故经过:转化炉是炼油厂2104Nm3/h双炉制氢装置的关键设备,转化炉炉管内装填有Z402/Z405G转化催化剂。单炉60根转化管,产氢能力为1104Nm3/h,自开工以来一直处于满负荷运行。1995年10月转化管出现第一根红管,至1997年8月先后有14跟转化管出现裂纹(下端11.5米处)、下尾管与转化管之间焊口开裂等事故,被迫卡管,直接经济损失达220余万元。原设计转化管的使用寿命为10万小时,而该厂制氢装置1/4的转化管
18、使用寿命只有1500020000小时。28) 事故原因:瓦斯组成差,因瓦斯热值低,控制火嘴前压力为0.45Mpa,转化管入口温度、3米点床层温度都低于设计值。为了保证转化气质量合格,必须相应加大转化炉下部的热负荷,才能控制出口温度在750760。转化炉超负荷运行,由于柴油加氢装置耗氢量大于设计值,并且制氢装置原料配氢也采用自产氢(用量400Nm3/h),造成转化管一直超负荷运行,1995年、1996年累计产氢20884吨,平均产氢量为10310 Nm3/h,若除去处理事故时中断产氢的时间,实际产氢11000 Nm3/h以上。多次开停车或停止进料,受原料、燃料、动力供应、设备故障等因素的影响,转
19、化炉多次停止进料,仅1995年就发生25次中断产氢事故,累计时间69小时。多次开停车或停止进料,使转化剂反复被钝化、还原,活性降低;转化管所承受的温差和应力大而且频繁,缩短了使用寿命。提量过快,正常生产时转化炉升降温速度应控制在30/h以内,每小时提量不应超过满负荷的20%。当装置发生事故,恢复进料后,由于加氢装置系统压力很快下降,急需氢气维持运行,往往迫使制氢装置提量过快,造成转化管温度急剧下降。29) 事故对策:作好催化剂装填工作,为保证物流在各管内均匀分布,每根管必须按照“等重量、等高度、等压差”的原则装填催化剂,并分层测定压差,及时校正,要保证各管总阻力和轴向阻力分布相同,压力降偏差在
20、5%以内。调整转化炉操作温度,上3排喷头扩孔,将上3排火嘴喷头进行扩孔,孔径由3mm扩至4mm,加大瓦斯流量,提高上床层温度,从而控制较低的出口温度,保证转化气质量合格。提高水碳比,由于苯菲尔溶液再生温度低(仅98100,设计值为115)影响了再生效果,吸收CO2降低,致使后续的CO2甲烷化反应器经常出现超温。水碳比提高到6.0后,苯菲尔溶液再生温度可达105,基本解决了上述问题。转化管温度分布调整;燃料系统技改及建议,由焦化干气入装置线上引一管线与瓦斯线相连,当瓦斯压力低或停燃料时作备用线。严禁大幅度提量,发生事故恢复进料时,应严格执行操作规程,不允许提量过快。保证脱硫效果,富气脱硫装置操作
21、波动时,焦化干气中硫含量常达到2000ppm,1997年7月11日曾使制氢脱硫反应器(R-303/1.2)发生硫穿透。为保证脱硫效果,将闲置的氧化锰反应器(R-302)装入KT-3脱硫剂投入使用,R302、R303/1.2可以串联、并联切换使用,保证脱硫效果,减少对炉管的腐蚀。火嘴改型,火嘴喷嘴条形孔易堵塞,将孔改为直径6mm的圆形孔,现已更换20个,试用情况良好,拟全部更换为圆形孔火嘴,避免火嘴堵塞,保证炉膛温度均匀使转化管受热均匀。更换转化管材质,1997年8月将10根出现裂纹和严重损伤的HK-40离心浇铸转化管更换为杭州大通炉管制造公司制造的HP-Nb管,材质为Cr25Ni35Nb。其设
22、计性能优于HK-40管,且投资较少。11 瓦斯带柴油,炉管烧穿生产停30) 事故经过:1992年11月2日上午9:00, 仪表工修完加氢低分罐D104沉筒后与岗位操作员打招呼说修好了. 操作员没到现场检查玻璃板的实际液位与沉筒指示是否相符。12:00操作员巡检时发现容-104满,制氢岗位发现转化炉F302/1烟囱冒黑烟. 迅速告诉班长. 班长要求转化岗位加强瓦斯分液罐脱油. 但此时柴油已经进入F302/2瓦斯管线. 炉膛内烟雾浓浓,迅速关闭东头瓦斯阀, 但温度仍上升至1050, 至17:00转化炉东头温度上升至1100, 看火孔冒火, 运行部估计是转化管破裂. 于是停工. 共12根炉管烧坏.3
23、1) 事故原因: 低分罐容-104沉筒失灵, 造成瓦斯带油;岗位操作员责任心不强, 未校对沉筒是否修好;领导对隐患重视不够, 此沉筒失灵已反映多次;处理不及时, 岗位操作员素质低.容-104满后, 未关压控截止阀. 使柴油继续流入瓦斯线;判断事故的能力较差和经验不足.32) 事故教训:仪表校完表后,操作工要到现场检查和核实一次表的准确性。巡回检查不能走过场。操作工的责任心要加强。加强对职工的技术素质培训,对一些关键部位,应制定事故处理预案,以提高操作工的事故处理能力。12 校表不开引出阀,开工水泡催化剂33) 事故经过:1999年6月4日某厂转化炉开工过程中,转化炉配汽后,分水罐液位满,水带入
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