高壓聚乙烯裝置由于其自身技術(shù)特點(diǎn),超高壓、高溫反應(yīng)條件下進(jìn)行的游離基聚合反應(yīng),物料大部分為甲類危險品,生產(chǎn)過程溫度、壓力一旦失控,將出現(xiàn)分解、爆破等重大安全事故。

(一)開、停工危險因素及其防范

1。開車時的危險因素分析及其防范措施

開車時,裝置從常溫常壓逐漸升溫升壓達(dá)到各項(xiàng)正常操作指標(biāo)。物料、催化劑、水電汽逐步引入裝置。所以在開車時,裝置的操作參數(shù)變化較大,物料的引人引出比較頻繁,較剔產(chǎn)生事故。通常高壓裝置的開車步驟為:

置換、試壓、加熱、升壓、投泵、造粒開車。

在開工時刻各個環(huán)節(jié)扣的很緊,在開工過程中應(yīng)做好壓力平衡和熱平衡(熱量的供給),各階段易發(fā)生的事故分析如下:

(1)置換:保證氧含量、水含量、氫氣含量、乙烯氣體濃度等指標(biāo)的合格,是保證裝置正常開車的關(guān)鍵步驟。如果置換不徹底,會造成分解、飛溫、產(chǎn)品質(zhì)量不合格等事故,嚴(yán)重的甚至?xí)l(fā)生爆破著火等。因此每個置換步驟結(jié)束都要作嚴(yán)格的微量氧檢測分析,合格后方可作下一步操作。

(2)試壓:主要是根據(jù)不同的生產(chǎn)牌號在裝置冷態(tài)的情況下用乙烯氣進(jìn)行試壓,查找可能的泄漏點(diǎn),保證在正式開車時的熱態(tài)情況下裝置不發(fā)生泄漏。由于現(xiàn)場壓力不與控制室壓力同步,現(xiàn)場必須留有人監(jiān)視現(xiàn)場指示壓力表,同時檢查泄漏點(diǎn),一旦出現(xiàn)泄漏,控制室立即降壓操作。高壓下乙烯單體可能發(fā)生自聚反應(yīng),并且由于反應(yīng)放熱導(dǎo)致惡性循環(huán),最終形成分解,所以試壓過程要在可能范圍內(nèi)盡量快,同時必須保證冷態(tài)進(jìn)行。裝置在現(xiàn)場所有關(guān)鍵的部位都安裝了可燃?xì)怏w檢測報警器,共有100點(diǎn),在試壓時能起到關(guān)鍵的作用。另外目前裝置也在進(jìn)行氮?dú)庠噳旱难芯?采用氮?dú)庠噳嚎梢源蟠鬁p小乙烯氣泄漏時的危險。

(3)加熱:加熱過程是保證裝置達(dá)到一定的預(yù)熱溫度,利于投入引發(fā)劑開車的關(guān)鍵步驟。加熱主要是對反應(yīng)器和超高壓換熱器的加熱,這時系統(tǒng)內(nèi)充滿了乙烯氣,但是整個系統(tǒng)是不流動的,加熱的熱量是無法傳遞出去的,這樣就要求加熱過程必須嚴(yán)密監(jiān)視,隨著溫度;的升高,系統(tǒng)的壓力不得超過30MPa,這樣才能保證裝置的安全

(4)升壓:IOOMPa以下C—2壓力進(jìn)氣帶動反應(yīng)釜壓力上升,按操作法進(jìn)行操作到達(dá)指定壓力。升壓過程也是個危險的過程,要保證升壓的過程平穩(wěn),聯(lián)鎖投用。

(5)投泵(注人引發(fā)劑):以A釜頂部、B釜頂部、A釜底部、B釜底部順序投泵建立反應(yīng)。投泵過程中,要密切注意溫度的波動,在溫度不上升時,可適當(dāng)加大投入量,5-10s以后溫度仍然不上則必須停泵檢查,以防止由于催化劑管線留有的殘存催化劑過期導(dǎo)致其半衰期變長,頂部注入催化劑到底部開始引發(fā)反應(yīng),形成底部溫度上升,頂部溫度不動,導(dǎo)致最后的局部分解形成。高壓聚乙烯的升壓和投泵(注入引發(fā)劑)過程是整個開車的關(guān)鍵步驟,大部分的異常情況如分解、飛溫、泄漏等都是發(fā)生在這個階段,為此這兩個過程的監(jiān)控和操作是裝置最關(guān)鍵的操作,要制訂詳細(xì)的操作法來保證這兩個步驟的完成。

(6)分離造粒:分離造粒單元是出產(chǎn)品的單元,此單元要保證高、低壓分離器的操作不出現(xiàn)液面失控的現(xiàn)象,不發(fā)生夾帶。同時擠壓機(jī)及造粒機(jī)的開車要保證與聚合反應(yīng)的投泵同步進(jìn)行。

2.停車時的危險因素分析及其防范措施

裝置停工是裝置由正常操作狀態(tài)逐漸降溫降壓的過程,同時一些關(guān)鍵設(shè)備也要根據(jù)實(shí)際情況停下來。其各操作參數(shù)變化較大,所以也屬于不穩(wěn)定操作狀態(tài),因操作不當(dāng)而造成的泄漏著火、分解、聯(lián)鎖等動作、換熱器堵等事故也曾發(fā)生,在停車過程中主要應(yīng)注意以下防范措施:

(1)保證降壓的同時,降壓過程要緩慢,超高壓換熱器通暢,不殘存聚乙烯在整個系統(tǒng)里面,尤其是超高壓換熱器不能有殘存的聚乙烯堵塞,否則會嚴(yán)重影響后續(xù)步驟及下一次的開工。

(2)壓縮確認(rèn)保壓或放空停車。壓縮機(jī)在停車的過程中必須確認(rèn)壓力已經(jīng)泄下,閥門操作正常,否則會造成壓縮機(jī)各個段間壓力配置的不平衡,導(dǎo)致在停車的時候壓縮機(jī)的機(jī)械事故損傷。

(3)控制室崗位與現(xiàn)場崗位操作密切聯(lián)系,在連鎖摘除以前,確保各連鎖點(diǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

(4)切粒崗位確認(rèn)*—1各部加熱狀態(tài)。

(5)停車前在時間允許的情況下要將反應(yīng)器、超高壓換熱器E—14/E—15放冷,避免在停車的過程中大量的冷乙烯氣進(jìn)入反應(yīng)器,造成反應(yīng)器在降壓的過程中發(fā)生泄漏,此停車過程中反應(yīng)器的泄漏是非常容易引發(fā)爆鳴和著火事故的。

(6)停車后要盡快將反應(yīng)器和超高壓換熱器E—14/E—15加熱,不要使系統(tǒng)內(nèi)的熱的聚乙烯冷卻下來,否則再開車的過程是非常難以加熱融化的,這個過程是保證下次開車的關(guān)鍵。

(二)正常生產(chǎn)中危險因素及其防范

正常生產(chǎn)中其各工藝參數(shù)是穩(wěn)定的,但在長周期運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,由于受工藝設(shè)備、公用工程條件、產(chǎn)品移行、人員操作水平、儀表可靠度等諸多因素的影響,正常生產(chǎn)仍會有不少影響安全生產(chǎn)的因素,下面就各個單元的危險因素和防范措施分析如下:

(三)應(yīng)急預(yù)案

1.停電事故預(yù)案

事故危害:如果裝置內(nèi)發(fā)生突然停電事故,裝置內(nèi)所有機(jī)泵都會停止運(yùn)轉(zhuǎn),儀表失靈,造成裝置停車。處理不當(dāng),幾乎所有崗位都可能出現(xiàn)泄漏和爆炸著火等事故。

事故過程:全線停電時,裝置的各電動設(shè)備會自停,從而引起聯(lián)鎖停車。

事故預(yù)防:電氣一般可通過蓄電池和逆變器保證儀表供電30min,當(dāng)班人員必須在這段時間內(nèi)安全停車,并做好停車后的有關(guān)處理工作,這就要求全體操作人員在思想上給予高度重視,隨時做好應(yīng)付各種嚴(yán)重局面的準(zhǔn)備。嚴(yán)格按照各崗位的操作程序和操作法進(jìn)行。如果是短時間停電,按短期停車處理,同時仔細(xì)進(jìn)行各處檢查工作,恢復(fù)送電后,立即進(jìn)行開車準(zhǔn)備工作;如果停電狀態(tài)短時間無法恢復(fù),按照長期停車的處理原則再繼續(xù)進(jìn)行后處理工作。

2.停蒸汽和停循環(huán)水事故預(yù)案

事故危害:造成裝置管線堵塞,冬天凍壞管線、設(shè)備、閥門等,甚至造成裝置停車。

事故過程:停蒸汽后,有些物料管線、閥門等不能加熱,造成管線堵塞,冬天則凍壞閥門、設(shè)備、管線等,可能造成裝置全部或部分停車。

應(yīng)急措施:當(dāng)出現(xiàn)蒸汽供應(yīng)上的問題時,可能造成裝置全部或部分停車。冬季應(yīng)做好停車后的防凍工作,并充分考慮加熱設(shè)備和各油系統(tǒng)盤管伴管因蒸汽不足可能產(chǎn)生的后果。當(dāng)循環(huán)冷卻水系統(tǒng)發(fā)生意外情況時,裝置會出現(xiàn)水壓不足的現(xiàn)象,此時應(yīng)立即做好停車準(zhǔn)備工作,特別注意壓縮機(jī)各段間和氣缸的溫度、壓力及各部位油溫的異常變化,冬季做好各重點(diǎn)部位的防凍工作,能加熱設(shè)備進(jìn)行加熱,不能加熱設(shè)備應(yīng)用氮?dú)饣螂s用風(fēng)將存水盡量吹凈,防止凍壞管線和設(shè)備。

3.停儀表風(fēng)事故預(yù)案

事故危害:停儀表風(fēng)后,造成儀表閥失靈,溫度、壓力不能控制,導(dǎo)致裝置聯(lián)鎖停車,還有可能造成切粒夾帶事故的發(fā)生。

事故過程:當(dāng)儀表風(fēng)突然中斷時,一些儀表閥會失去控制,如HCV—33會全開,使R—3B壓力上升,導(dǎo)致聯(lián)鎖停車。儀表風(fēng)中斷,還會使LCV—1全開,使D—10壓力上升,造成D—10夾帶。

事故預(yù)防:壓縮崗位要經(jīng)常檢查空壓機(jī)系統(tǒng)的水、汽、油、儀表、閥門狀態(tài)等是否具備條件,對其進(jìn)行例行檢查,盡早發(fā)現(xiàn)問題,同時聯(lián)系檢修和儀表人員,對于出現(xiàn)的問題力爭盡快解決。保證隨時能用。

應(yīng)急措施:系統(tǒng)儀表風(fēng)供應(yīng)出現(xiàn)問題后,應(yīng)立即與調(diào)度聯(lián)系,壓縮崗位人員迅速檢查空壓機(jī)系統(tǒng)的水、汽、油、儀表、閥門狀態(tài)等是否具備運(yùn)行條件(平常就應(yīng)對其進(jìn)行例行檢查盡早發(fā)現(xiàn)問題),同時聯(lián)系檢修和儀表人員,對于出現(xiàn)的問題力爭盡快解決;在各適當(dāng)部位進(jìn)行吹掃檢查后,投入使用,分析人員應(yīng)按時進(jìn)行露點(diǎn)測定。同時注意操作中的安全,防止跌落等傷害事故。如果因儀表風(fēng)系統(tǒng)供應(yīng)緊張要求裝置部分或全部停車時,按操作法《長期停車》進(jìn)行,并做好停車后的各項(xiàng)工作,如果情況嚴(yán)重,則進(jìn)行全線緊急停車處理。

(四)裝置安全自保聯(lián)鎖及其作用

乙烯的聚合反應(yīng)是極不穩(wěn)定的反應(yīng),由于B-3反應(yīng)器反應(yīng)溫度、壓力的上升、攪拌器電機(jī)的停止、C-2壓縮機(jī)的停止等,都有發(fā)生分解反應(yīng)的危險,聯(lián)鎖就是當(dāng)滿足一定條件時,即按預(yù)先編制的時間順序自動進(jìn)行的反應(yīng)停止操作的裝置。

釜式法高壓聚乙烯裝置設(shè)置以下幾個安全自保聯(lián)鎖及其自動停車動作順序,見表5-13、表5-14。

(1)自動停車條件共18點(diǎn)

(2)自動停車動作順序

聯(lián)鎖說明:

在生產(chǎn)中,一旦滿足以上自動停止的條件,即便又迅速恢復(fù)到正常條件,聯(lián)鎖動作仍然繼續(xù)進(jìn)行。但是,若將聯(lián)鎖開關(guān)打到“切除”的位置,聯(lián)鎖動作則可停止,不再繼續(xù)。同時注意,在切除聯(lián)鎖后,PCV-5、HCV-33的開度會回到自動停止以前的狀態(tài),所以,必須在切除聯(lián)鎖以前,預(yù)先關(guān)閉PCV-5、HCV-33。

(五)裝置易發(fā)生的事故及其處理

1.分解

乙烯在高壓高溫下不穩(wěn)定,可分解為碳、氫、甲烷。隨著乙烯聚合及分解反應(yīng)而造成熱焓變化,由于產(chǎn)生反應(yīng)熱,溫度進(jìn)一步提高,就會加速反應(yīng),使之爆炸性的進(jìn)行。引起分解反應(yīng)的原因是:催化劑濃度的不均勻;機(jī)械摩擦;反復(fù)地進(jìn)行絕熱壓縮和膨脹;熱聚合。一旦發(fā)生分解反應(yīng)。應(yīng)迅速用儀表盤事故開關(guān)停C-2,同時關(guān)閉$OV-1。在確認(rèn)R—3聯(lián)鎖已經(jīng)動作后,監(jiān)視B-3A和B-3B壓力下降,確認(rèn)攪拌電機(jī)已停止轉(zhuǎn)動。壓力下降到安全范圍以后,切除聯(lián)鎖,HCV-31、32手動關(guān),HCV-33手動開,PCV-5手動全關(guān),進(jìn)行系統(tǒng)的后處理工作。

2.夾帶

由于V—2、D—10容積有限,當(dāng)料面上升到某一程度以上時,聚乙烯伴隨氣體進(jìn)入返回管線系統(tǒng),導(dǎo)致管線堵塞,即為夾帶。其結(jié)果導(dǎo)致V—2、D—10壓力上升,各返回管線堵塞,不可能再連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。特別是V—2容積小,料面上升時間短,一旦發(fā)生夾帶,很短時間內(nèi)就可形成管線堵塞。為了不引起夾帶,要注意液面指示計指示、零點(diǎn)的確認(rèn)以及定期料面清洗,特別是在料面變動時和變動以后。一旦引起夾帶,首先進(jìn)行排放工作,如果壓力繼續(xù)上升,立即停止反應(yīng),拆開設(shè)備進(jìn)行清理工作。如輕微還能運(yùn)轉(zhuǎn)時,必須耐心進(jìn)行排放工作,努力把聚合物放凈。

3.放射源照射事故

為準(zhǔn)確測量V—2、D—10液面,裝置使用鈷—60料位計。當(dāng)放射源丟失或失靈時,V—2和D—10的液面則無法指示,不能正常控制液面高度,造成V—2或D—10夾帶,全線停車。放射源對人體有輻射作用,輕者導(dǎo)致疾病,重者危及生命。加強(qiáng)對職工的安全教育,認(rèn)真學(xué)習(xí)放射衛(wèi)生防護(hù)知識,加強(qiáng)巡檢和監(jiān)盤工作,認(rèn)真記錄,發(fā)現(xiàn)問題及時解決,把事故消滅在萌芽狀態(tài)。另外,輻射源附近設(shè)立明顯的警示標(biāo)牌,做好宣傳工作。發(fā)現(xiàn)放射源失靈,及時報告,根據(jù)情況進(jìn)行停車。發(fā)生放射源丟失,應(yīng)立即報告,保護(hù)事故現(xiàn)場,對事故中受照射人員及時送往醫(yī)院進(jìn)行醫(yī)學(xué)處理,并盡快提供受照劑量。

4.裝置區(qū)內(nèi)氣體泄漏引起火災(zāi)事故

基本處理要領(lǐng):

①首先要弄清楚漏氣的設(shè)備及管線。

②在發(fā)生火災(zāi)的時候,原則上在控制室里將R—3、C—1、C—2進(jìn)行緊急停車,特別是壓縮機(jī)等運(yùn)轉(zhuǎn)設(shè)備要極其迅速的進(jìn)行緊急停車。

③要迅速判斷氣體泄漏處,如不能接近泄漏處的閥門時,可將范圍擴(kuò)大,關(guān)閉相近的閥門。特別注意被關(guān)閉部分的壓力異常上升。

④保護(hù)相鄰設(shè)備及生產(chǎn)線。

⑤所切斷的區(qū)域內(nèi)進(jìn)行氣體排放。

⑥處理輔助管線。

⑦滅火及救護(hù)。

⑧按緊急處理的方法處理。

篇2:高壓聚乙烯安全生產(chǎn)要點(diǎn)

1工藝簡述

本生產(chǎn)工藝以高純乙烯為原料,有機(jī)過氧化物為催化劑。在超高壓條件下高溫聚合,得到低密度聚乙烯產(chǎn)品。本工藝由壓縮、聚合、分離、造粒、混合(加工)等工序組成。

簡要工藝過程是,將新鮮乙烯和高、低壓分離系統(tǒng)返回乙烯經(jīng)一次壓縮機(jī)加壓到22.56~27.47MPa,再經(jīng)二次壓縮機(jī)加壓至127.53~245.25MPa,送入第一級聚合反應(yīng)器,進(jìn)行聚合反應(yīng)。然后在中間冷卻器將反應(yīng)物由255℃降到160℃,再進(jìn)入第二級聚合反應(yīng)器進(jìn)一步聚合。總轉(zhuǎn)化率可達(dá)24%。反應(yīng)溫度為160~270℃,由注入催化劑量控制。由第二級反應(yīng)器出來的乙烯─聚乙烯混合物經(jīng)減壓、冷卻后進(jìn)入高壓分離器將未反應(yīng)的乙烯與聚乙烯分離。氣體除去低聚物并冷卻循環(huán)使用。高壓分離器底部出來的聚乙烯減壓進(jìn)入低壓分離器,分離的氣體返回循環(huán)使用。底部聚乙烯產(chǎn)品經(jīng)熱進(jìn)料擠壓機(jī)擠出,水下切粒,脫水、干燥得到聚乙烯顆粒,經(jīng)混合(或再經(jīng)冷均化加工)后,在包裝工序經(jīng)粉末分離器、除鐵器自動包裝為袋裝產(chǎn)品。

本裝置生產(chǎn)過程的主要物料乙烯,屬易燃、易爆物質(zhì)。

2重點(diǎn)部位

2.1一次乙烯壓縮機(jī)和二次乙烯壓縮機(jī)是該裝置的關(guān)鍵設(shè)備,壓縮機(jī)的加壓物料乙烯系易燃、易爆氣體,因其加壓至高壓和超高壓,且溫度也較高,危險性較大。壓縮機(jī)出現(xiàn)故障將造成全生產(chǎn)線停車,并有可能造成乙烯泄漏,威脅安全生產(chǎn)。

2.2聚合反應(yīng)器是裝置的核心部位。反應(yīng)器內(nèi)聚合反應(yīng)在超高壓和高溫下進(jìn)行。反應(yīng)器中的攪拌器,如果因操作不當(dāng)或者攪拌軸出現(xiàn)故障,均會在反應(yīng)器內(nèi)造成局部熱點(diǎn),溫度、壓力升高熱分解,造成緊急停車。若排空不及時會使爆破板爆破。物料排不凈時,反應(yīng)器內(nèi)的物料很難清理。其次,乙烯如果外泄也將直接威脅裝置的安全。

2.3擠壓機(jī)它是高壓聚乙烯造粒的關(guān)鍵設(shè)備。擠壓機(jī)如果出故障,會使整條生產(chǎn)線受到威脅;若維護(hù)不好,如齒輪箱、填料等處易出故障。

2.4二次壓縮機(jī)一、二段中間冷卻器它在二次壓縮機(jī)一、二段中間,對物料起冷卻作用,壓力107.91MPa,溫度90℃。若使用的白油不純,含有活性基團(tuán),乙烯會自聚產(chǎn)生堵塞,使二次壓縮機(jī)不能正常運(yùn)行。

3安全要點(diǎn)

3.1乙烯壓縮機(jī)

3.1.1系統(tǒng)開車前要檢查氧含量小于0.5%。不合格時必須用精制氮?dú)庵脫Q,否則不能開車投入生產(chǎn)。

3.1.2壓縮機(jī)入口的溫度和壓力不能超標(biāo),系統(tǒng)聯(lián)鎖裝置須正常投用,當(dāng)聯(lián)鎖系統(tǒng)出現(xiàn)故障暫時需要檢修時,必須采取加強(qiáng)監(jiān)視和緊急處理措施的管理。

3.1.3高壓乙烯的泄漏是十分危險的,設(shè)置在各監(jiān)視部位的可燃?xì)怏w報警器必須定期進(jìn)行校驗(yàn),保持完好狀態(tài),其它計量、指示、調(diào)節(jié)等儀表也要定期校驗(yàn)。

3.1.4高壓、超高壓系統(tǒng)的管道附件,必須定期進(jìn)行檢查、檢測鑒定,包括管道、彎頭腐蝕、螺栓伸長、螺紋變形等。

3.1.5必須嚴(yán)格執(zhí)行超高壓設(shè)備探傷鑒定的定期檢查,發(fā)現(xiàn)超標(biāo)缺陷,未經(jīng)可靠處理不能再投入生產(chǎn);安全閥每年定壓1次,防爆膜定期檢查。發(fā)現(xiàn)問題及時更換或修理。

3.1.6要經(jīng)常對超高壓設(shè)備和管線進(jìn)行重點(diǎn)部位測震,發(fā)現(xiàn)問題及時督促采取加固底座管卡等措施。

3.2聚合反應(yīng)器

3.2.1開車前系統(tǒng)氧含量應(yīng)小于0.5%,不合格時必須用精制氮?dú)庵脫Q。裝置的聯(lián)鎖系統(tǒng)應(yīng)正常投入使用,并定期校驗(yàn)、記錄。

3.2.2要嚴(yán)格控制監(jiān)視反應(yīng)器的壓力和調(diào)節(jié)催化劑的注入量,反應(yīng)溫度應(yīng)被控制在230~270℃。

3.2.3聚合崗位的安全閥、爆破片、可燃?xì)怏w檢測報警儀、計量儀器等要定期檢查、校驗(yàn)、鑒定。

3.3擠壓機(jī)擠壓機(jī)的負(fù)荷不能超標(biāo),粒型調(diào)整切刀與擠壓機(jī)轉(zhuǎn)速的比例應(yīng)處于平衡狀態(tài);造粒水溫應(yīng)控制在40℃以下;對齒輪箱的聲音、溫度、震動要經(jīng)常檢查;對各填料部位要加強(qiáng)檢查,防止熱物料噴出。

3.4二次壓縮機(jī)一、二段中間冷卻器要控制進(jìn)出料溫度,把好白油進(jìn)廠質(zhì)量關(guān),不準(zhǔn)使用不合格的白油。

3.5其他部位

3.5.1要經(jīng)常注意監(jiān)視高壓分離器和低壓分離器中聚乙烯料面,防止乙烯夾帶聚乙烯堵塞管線、閥門和儀表。嚴(yán)格控制聚乙烯物料中乙烯含量小于0.5%。

3.5.2應(yīng)加強(qiáng)對催化劑叔丁基過氧化苯甲酸和3,3,5-三甲基過氧化已酰的儲存、保管的檢查,防止保管溫度超過規(guī)定。

3.5.3對靜電接地線要每月檢查1次,特別是混合崗位尤為重要。崗位人員應(yīng)穿防靜電工作服;經(jīng)常檢查有毒、有害崗位的淋浴和洗眼器使之處于完好狀態(tài)。

3.5.4乙烯在高壓狀態(tài)絕熱膨脹溫度下降,要防止凍傷。超高壓狀態(tài)絕熱膨脹溫度上升,要防止?fàn)C傷。