費托合成重質油加熱器帶壓開孔封堵安全措施探究

宋 剛

(山西潞安煤基清潔能源有限責任公司，山西 長治 046200)

引 言

山西潞安煤基清潔能源有限責任公司作為一家新型煤化工企業(yè)，其原料、產品、中間產品大多數具有易燃易爆、有毒有害等特點。該類企業(yè)生產運行過程中出現漏點，一旦處置不當，極易引發(fā)火災爆炸、中毒窒息等安全事故。有些系統(tǒng)上的漏點，安全風險很大，又無法通過帶壓堵漏等方式消除，就需要系統(tǒng)停車處理。頻繁停開車既嚴重影響系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行，又造成很大的經濟損失。帶壓開孔封堵作業(yè)實現了在生產系統(tǒng)運行狀態(tài)下消除漏點，確保了系統(tǒng)安全穩(wěn)定長周期運行。費托合成單元重質油加熱器帶壓開孔封堵是典型的高難險作業(yè)，涉及高溫高壓管道設備和易燃易爆、有毒有害介質，作業(yè)安全風險高，一旦出現問題對系統(tǒng)的影響大，需要采取科學嚴密的管控措施，保障系統(tǒng)運行和作業(yè)安全。

1 情況簡介

來自重質油穩(wěn)定蠟換熱器(E011)的重質油(0.15 MPa，150 ℃)進入重質油加熱器(E013)殼程，來自管網的5.0 MPa飽和蒸汽進入重質油加熱器(E013)管程，經過換熱，重質油溫度升高到255 ℃進入下一個重質油加熱器(E014)。運行過程中重質油加熱器(E013)封頭出現沙眼漏點，泄漏的重質油本身溫度較高，浸入保溫棉，極易發(fā)生著火。由于重質油進出重質油加熱器(E013)的管線沒有設計閥門，無法隔離進行漏點處理。因此通過帶壓開孔在重質油進出管線上新增跨線，并進行帶壓開孔和帶壓封堵，在系統(tǒng)運行狀態(tài)下，實現重質油加熱器(E013)的隔離，更換封頭處理漏點。重質油加熱器帶壓孔封堵示意圖，如圖1所示。

圖1 重質油加熱器帶壓開孔封堵示意圖

2 帶壓開孔封堵作業(yè)步驟

1) 費托反應部分生產負荷不高于75%，保持系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

2) 關閉5.0 MPa蒸汽管廊根部閘閥、進換熱器前閘閥，關閉重質油加熱器凝液罐26121-V023排液至管廊根閥，將重質油加熱器(E013)的5.0 MPa加熱蒸汽停用。

3) 重質油加熱器(E014)單獨加熱期間，及時調整其5.0MPa蒸汽閥門與凝液閥門開度，保持汽提塔重質油進料溫度。

4) 開孔封堵作業(yè)準備，人員和設備到達，辦理手續(xù)及培訓，作業(yè)條件確認。

5) 剝離管線防腐層，清除焊接處的表面油污、雜質，測量管線壁厚及橢圓度，確定是否滿足管線施焊條件。

6) 焊接新增跨線。

7) 開孔設備安裝，進行嚴密性試驗，開孔作業(yè)。

8) 拆除開孔設備。

9) 打開新增跨線閥門，打通重質油通過新增跨線流程。

10) 焊接封堵四通及平衡短節(jié)，保證四通法蘭面與管線水平。

11) 開孔設備安裝，進行嚴密性試驗，開孔作業(yè)。

12) 拆除開孔設備。

13) 封堵設備安裝，進行嚴密性試驗，封堵作業(yè)。

14) 安全排空重質油加熱器26121-E013內介質，更換封頭。

15) 將封堵管段內介質排放，封堵管段排空后進行加裝閥門作業(yè)。

16) 拆除封堵設備。

3 介質的危險特性及管控措施

重質油屬于中閃點易燃物質，其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火和高熱能極易燃燒爆炸。蒸氣比空氣重，能在較低處擴散到相當遠的地方，遇火源會著火回燃，流速過快，容易產生和積聚靜電。在火場中，受熱的容器有爆炸危險；對水生生物有害。

理化特性：不溶于水。常溫時，重質油為固態(tài)。

3.1 泄漏處理

消除所有點火源；使用防爆的通訊工具；作業(yè)時所有設備應接地；在確保安全的情況下，采用關閥、堵漏等措施，以切斷泄漏源；構筑圍堤或挖溝槽收容泄漏物，防止進入水體、下水道、地下室或限制性空間；用砂土或其它不燃材料吸收泄漏物；用泡沫覆蓋泄漏物，減少揮發(fā)；如果儲罐發(fā)生泄漏，可通過倒罐轉移尚未泄漏的液體。

火災撲救，選用干粉、二氧化碳、泡沫滅火器；用大量水冷卻臨近設備或著火容器，直至火災撲滅。

3.2 皮膚接觸

脫去污染的衣著，用清水徹底沖洗皮膚，就醫(yī)。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動清水或生理鹽水沖洗，就醫(yī)。吸入：撤離現場至空氣新鮮處。如呼吸困難，給輸氧，就醫(yī)。高溫重質油燙傷，若是屬于輕度燙傷，皮膚發(fā)紅且未出現破損，現場立即使用大量清水進行沖洗降溫，待傷勢減弱后送醫(yī)就診；若屬于重度燙傷，皮膚出現破損情況，嚴禁搓揉，需立即使用干燥清潔的棉布覆蓋傷口并送醫(yī)，期間防止傷口暴露，避免污染傷口。

4 帶壓開孔封堵作業(yè)風險及管控措施

1) 帶壓開孔封堵作業(yè)涉及在運行的易燃易爆介質壓力管道上進行動火作業(yè)，存在著火爆炸風險。作業(yè)前要嚴格落實動火作業(yè)安全措施：對周邊環(huán)境進行動火分析，重質油加熱器(E013)保持相對穩(wěn)定運行；動火作業(yè)前需將動火點周邊易燃物、可燃物清理干凈，尤其是泄漏出來的油蠟及浸油的保溫棉要重點進行清理；在動火點下方鋪設防火毯，加強接火管理，防止火花四濺；重質油加熱器(E013)封頭漏點用防火毯封蓋，周邊窨井地溝進行封蓋；設備、材料及消防器材，按標準配備齊足，正確擺放，確認在有效期內，安排消防車全程監(jiān)護。

2) 作業(yè)過程中，禁止周圍有其他交叉作業(yè)，作業(yè)區(qū)域外20米設為警戒區(qū)，任何非作業(yè)人員不得進入；作業(yè)現場設置公告牌、安全標志，警戒線；保障作業(yè)現場安全通道暢通；要全程配備氣體檢測儀，發(fā)現異常及時終止作業(yè)，待排除隱患后再作業(yè)。

3) 作業(yè)期間涉及臨時用電，由電氣專業(yè)人員完成接線工作并調試合格，用電設備接地措施完成，方可投入使用。若出現觸電事件，需立即關閉電源，并使用木棍脫開電線，將受傷人員移至寬敞通風位置，如發(fā)現觸電者意識不清，立即將觸電者仰面平放在地上，情況嚴重者進行心肺復蘇并送醫(yī)。

4) 作業(yè)期間涉及登高作業(yè)，嚴格落實登高作業(yè)管理規(guī)定，作業(yè)人員佩戴安全帶，高掛低用，工器具不得拋投，使用的腳手架需固定牢靠、驗收合格，作業(yè)地點設置警戒區(qū)域，非作業(yè)人員嚴禁靠近。若出現人員墜落、砸傷事件，需立即停止作業(yè)，對受傷人員進行救護，必要時送醫(yī)就診。

5) 涉及重質油加熱器(26121-E013)封頭和帶壓開孔封堵機具的吊裝。作業(yè)前確認吊車、吊索具，吊裝點符合要求，繩索捆綁牢固；禁止吊裝區(qū)域周邊站人，拉設好警戒線，安排專人在二層監(jiān)護。

6) 本次作業(yè)存在高溫油蠟噴濺的風險。作業(yè)期間需根據實際情況穿戴專用防燙服，佩戴防護面屏，避免高溫介質噴出燙傷，同時配備足量清水。若出現輕微燙傷事件，需立即使用大量冷水沖洗燙傷部位；若燙傷情況嚴重，嚴禁搓揉，需使用干凈棉布覆蓋，防止發(fā)生感染,并立即就醫(yī)。

7) 試壓過程和開孔過程中開孔機、閥門設備機械連接處存在滲漏或泄漏風險。在組裝設備過程中，螺栓均勻緊固，保證緊固可靠；進行整體嚴密性壓力試驗，確認整體嚴密性合格后，方可進行下道工序作業(yè)。通過緊固連接，處理滲漏或泄漏；若試壓泄漏嚴重，拆除設備，更換密封件，重新進行緊固，試壓。若開孔過程泄漏嚴重，停止開孔，將刀收回零位，拆除設備，更換密封件，重新進行緊固，試壓。

8) 開孔過程中，存在卡刀風險。開孔前，調整開孔機、開孔結合器和刀具，保證良好的整體同軸度；開孔時主軸鉆速控制在 6-7 圈/min。如果卡刀，立即停機，手動退刀 15 mm～20 mm，再重新開孔。

9) 開孔過程中，刀具發(fā)生損壞的風險。安裝設備前，檢查確認刀具、中心鉆完好，刀齒完好、焊接牢固；開孔前，調整開孔機、開孔結合器和刀具，保證良好的整體同軸度。如果發(fā)生刀具損壞，不影響開孔時可繼續(xù)進行開孔作業(yè)(聲音、經驗判斷)，若刀齒損壞嚴重不能進行開孔作業(yè)，立即停機，手動退刀15 mm～20 mm，然后將刀收回，拆除設備更換新的刀具，然后再重新進行開孔作業(yè)。

10) 存在封堵不嚴的風險。封堵前檢查封堵膠棒，確保膠棒完好無損；檢查確認封堵頭旋轉靈活、封堵設備完好可靠；封堵前進行嚴密性壓力檢測；嚴格按照操作規(guī)程進行操作。封堵點如有大的滲漏，調整下封堵尺寸，若泄露嚴重，更換封堵膠棒，重新進行下封堵作業(yè)，直至無泄漏。

11) 現場作業(yè)完工，必須做到“工完、料凈、場地清”；產生的一切污水、污物要專門收集，不得隨意排放、傾倒、丟棄等，更不得污染水體。

5 結語

隨著化工裝置的大型化及產業(yè)鏈加長，系統(tǒng)停車的經濟損失越來越大，裝置頻繁開停安全風險也越來越高，帶壓開孔封堵消除漏點成為一個既經濟又安全的選項。當然，帶壓開孔封堵消除漏點作業(yè)本身也存在很大的安全發(fā)風險，制定和落實科學的管控措施是系統(tǒng)運行和作業(yè)安全的有力保障。由于受到系統(tǒng)運行相對復雜、現場作業(yè)條件隨時變化等因素影響，不可能窮盡所有安全風險和管控措施，本文主要針對主要的安全風險和管控措施進行探究。