1 氫氣處理工藝及運(yùn)行情況
河南神馬氯堿發(fā)展公司20萬t/a燒堿項(xiàng)目籌建于2008年12月,2010年1月投料試運(yùn)行。氯氫處理工序大量采用新工藝、新設(shè)備,自控化程度很高,安全生產(chǎn)保障能力得到極大提高。
由電解來的高溫濕氫氣(7085 ℃)首先進(jìn)入氫氣洗滌塔下部,自下而上與氫氣洗滌液逆流接觸。一方面,氫氣被冷卻至45 ℃左右,另一方面,也除去了氫氣中大部分水分和夾帶的堿霧。從洗滌塔頂出來的氫氣進(jìn)入氫氣壓縮機(jī)加壓至約0.1 MPa,溫度升至約60 ℃。加壓后的氫氣經(jīng)Ⅰ、Ⅱ段氫氣冷卻器(分別用循環(huán)水和冷凍水冷卻)將氫氣冷卻至1215 ℃,再經(jīng)水霧捕集器除去氫氣夾帶的水霧,防止輸送管路在低溫環(huán)境下結(jié)冰。除水后的氫氣從分配臺(tái)送至各用戶。
該公司的氫氣處理系統(tǒng)采用成熟工藝、先進(jìn)設(shè)備和先進(jìn)的DCS操作控制系統(tǒng),給安全生產(chǎn)帶來的多重保障,但是,開車以來氫氣處理系統(tǒng)出現(xiàn)了2次事故。2009年12月某日,在系統(tǒng)開車氫壓機(jī)帶量過程中,開啟01ZV229閥時(shí),系統(tǒng)壓力突然急速升高,氫氣正水封瞬間沖破,電解氯氫壓差高報(bào)連鎖啟動(dòng),全線停車。2010年2月某日凌晨5點(diǎn),操作人員發(fā)現(xiàn)氫壓機(jī)汽液分離器液位偏低,在給氫氣壓縮機(jī)組補(bǔ)水時(shí),氣液分離器液位由48%左右迅速降至6%左右,導(dǎo)致氫氣壓縮機(jī)喪失抽力,造成系統(tǒng)壓力大幅波動(dòng)。
以上2次事故,一次造成系統(tǒng)停車,一次造成系統(tǒng)大幅波動(dòng),嚴(yán)重影響了公司的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
2 問題分析
2.1全線停車事故分析
2.1.1事故過程
在第1起事故中,操作人員在開車前期,根據(jù)要求對氫氣系統(tǒng)進(jìn)行了氮?dú)庵脫Q。但在對01ZV229閥后至氫氣分配臺(tái)進(jìn)行充氮置換操作時(shí),誤將氫氣壓縮機(jī)進(jìn)出口關(guān)閉,導(dǎo)致氮?dú)庾詺錃馑此斑M(jìn)入氫處理系統(tǒng)后,在水洗塔至氫氣壓縮機(jī)進(jìn)口段形成閉式環(huán)境,環(huán)境壓力升至400 kPa。當(dāng)再次開啟01ZV229閥時(shí),殘存高壓氮?dú)庖宦窂恼龎核鉀_出;另一路經(jīng)氫氣總管至電解工序氫氣自控閥01PCV226,導(dǎo)致電解氯氫壓差高報(bào)停車。
2.1.2事故原因分析
該事故的發(fā)生主要有2方面的原因?qū)е拢?/p>
(1)操作人員沒有完全理解氫處理連鎖設(shè)置。
整流全停、透平機(jī)全停、氫氣壓縮機(jī)全停連鎖是一級連鎖,它們互為條件,只要1個(gè)連鎖達(dá)到停車條件,其他2個(gè)停車連鎖就自動(dòng)啟動(dòng)。這3個(gè)連鎖啟動(dòng)后,就會(huì)導(dǎo)致氯氫處理相關(guān)自控閥動(dòng)作。一級連鎖啟動(dòng)。其中01PDV218為事故氯閥門,01ZV219為氯氣總管切斷閥。
(2)操作人員責(zé)任心不強(qiáng),未及時(shí)發(fā)現(xiàn)氫氣水洗塔前壓力上漲。氫氣洗滌塔塔前壓力顯示有現(xiàn)場表和遠(yuǎn)傳顯示2種。操作人員在充氮置換時(shí)沒有檢查系統(tǒng)是否暢通,再次開車時(shí)仍沒有檢查氫氣系統(tǒng)壓力是否正常。
2.2
氫氣壓縮機(jī)喪失抽力事故分析第二次事故是氫氣壓縮機(jī)B液位由50%下降至48%時(shí),操作人員到現(xiàn)場打開加水閥加水,然而氣液分離器液位快速降至6%,導(dǎo)致氫氣壓縮機(jī)喪失抽力,氫處理壓力大幅波動(dòng),操作人員關(guān)閉工作液循環(huán)泵后,正常加水。加水至正常液位后,氫氣壓縮機(jī)抽力恢復(fù)正常。
循環(huán)液工作泵出口壓力為0.4 MPa,當(dāng)時(shí)純水壓力僅為0.35 MPa。操作人員開啟加水閥門后,氣液分離器內(nèi)工作液被壓回純水加水管中,導(dǎo)致氫氣泵液位迅速下降。加水閥位置的設(shè)計(jì)缺陷是本次事故的主要原因,操作人員沒有檢查純水壓力也是事故發(fā)生的重要原因之一,氣液分離器液位計(jì)浮子卡死,出現(xiàn)假液位,是事故發(fā)生的誘因。
3 改進(jìn)措施
3.1加強(qiáng)職工培訓(xùn)
?。?)加強(qiáng)員工的責(zé)任心教育,完善獎(jiǎng)懲制度,使廣大員工切實(shí)認(rèn)真、負(fù)責(zé)地操作。
(2)加強(qiáng)員工技術(shù)培訓(xùn)。通過每周一題、每月一考、事故案例分析等措施,提高操作理論及技術(shù)水平,避免失誤操作。通過現(xiàn)場提問、技術(shù)比武等形式提高員工實(shí)際操作水平。
3.2工藝改進(jìn)
由于加水閥位置設(shè)計(jì)缺陷。當(dāng)高純水壓稍低于泵出口壓力,就會(huì)出現(xiàn)高純水倒流的現(xiàn)象,危及安全生產(chǎn)。因此,將加水閥改到循環(huán)液泵進(jìn)口優(yōu)化。經(jīng)過優(yōu)化后,即使高純水壓力低于0.4 MPa(不低于氣液分離器壓力),也不會(huì)出現(xiàn)工作液倒流現(xiàn)象。另外,往氫氣泵加水時(shí),嚴(yán)格控制純水壓力工藝指標(biāo)≥0.5 MPa。加強(qiáng)職工培訓(xùn)和工藝改造后,未再發(fā)生同類事故,系統(tǒng)安全穩(wěn)定生產(chǎn)。
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