高压聚乙烯装置由于其自身技术特点,超高压、高温反应条件下进行的游离基聚合反应,物料大部分为甲类危险品,生产过程温度、压力一旦失控,将出现分解、爆破等重大安全事故。
(一)开、停工危险因素及其防范
1。开车时的危险因素分析及其防范措施
开车时,装置从常温常压逐渐升温升压达到各项正常操作指标。物料、催化剂、水电汽逐步引入装置。所以在开车时,装置的操作参数变化较大,物料的引人引出比较频繁,较剔产生事故。通常高压装置的开车步骤为:
置换、试压、加热、升压、投泵、造粒开车。
在开工时刻各个环节扣的很紧,在开工过程中应做好压力平衡和热平衡(热量的供给),各阶段易发生的事故分析如下:
(1)置换:保证氧含量、水含量、氢气含量、乙烯气体浓度等指标的合格,是保证装置正常开车的关键步骤。如果置换不彻底,会造成分解、飞温、产品质量不合格等事故,严重的甚至会发生爆破着火等。因此每个置换步骤结束都要作严格的微量氧检测分析,合格后方可作下一步操作。
(2)试压:主要是根据不同的生产牌号在装置冷态的情况下用乙烯气进行试压,查找可能的泄漏点,保证在正式开车时的热态情况下装置不发生泄漏。由于现场压力不与控制室压力同步,现场必须留有人监视现场指示压力表,同时检查泄漏点,一旦出现泄漏,控制室立即降压操作。高压下乙烯单体可能发生自聚反应,并且由于反应放热导致恶性循环,最终形成分解,所以试压过程要在可能范围内尽量快,同时必须保证冷态进行。装置在现场所有关键的部位都安装了可燃气体检测报警器,共有100点,在试压时能起到关键的作用。另外目前装置也在进行氮气试压的研究,采用氮气试压可以大大减小乙烯气泄漏时的危险。
(3)加热:加热过程是保证装置达到一定的预热温度,利于投入引发剂开车的关键步骤。加热主要是对反应器和超高压换热器的加热,这时系统内充满了乙烯气,但是整个系统是不流动的,加热的热量是无法传递出去的,这样就要求加热过程必须严密监视,随着温度;的升高,系统的压力不得超过30MPa,这样才能保证装置的安全
(4)升压:IOOMPa以下C—2压力进气带动反应釜压力上升,按操作法进行操作到达指定压力。升压过程也是个危险的过程,要保证升压的过程平稳,联锁投用。
(5)投泵(注人引发剂):以A釜顶部、B釜顶部、A釜底部、B釜底部顺序投泵建立反应。投泵过程中,要密切注意温度的波动,在温度不上升时,可适当加大投入量,5-10s以后温度仍然不上则必须停泵检查,以防止由于催化剂管线留有的残存催化剂过期导致其半衰期变长,顶部注入催化剂到底部开始引发反应,形成底部温度上升,顶部温度不动,导致最后的局部分解形成。高压聚乙烯的升压和投泵(注入引发剂)过程是整个开车的关键步骤,大部分的异常情况如分解、飞温、泄漏等都是发生在这个阶段,为此这两个过程的监控和操作是装置最关键的操作,要制订详细的操作法来保证这两个步骤的完成。
(6)分离造粒:分离造粒单元是出产品的单元,此单元要保证高、低压分离器的操作不出现液面失控的现象,不发生夹带。同时挤压机及造粒机的开车要保证与聚合反应的投泵同步进行。
2.停车时的危险因素分析及其防范措施
装置停工是装置由正常操作状态逐渐降温降压的过程,同时一些关键设备也要根据实际情况停下来。其各操作参数变化较大,所以也属于不稳定操作状态,因操作不当而造成的泄漏着火、分解、联锁等动作、换热器堵等事故也曾发生,在停车过程中主要应注意以下防范措施:
(1)保证降压的同时,降压过程要缓慢,超高压换热器通畅,不残存聚乙烯在整个系统里面,尤其是超高压换热器不能有残存的聚乙烯堵塞,否则会严重影响后续步骤及下一次的开工。
(2)压缩确认保压或放空停车。压缩机在停车的过程中必须确认压力已经泄下,阀门操作正常,否则会造成压缩机各个段间压力配置的不平衡,导致在停车的时候压缩机的机械事故损伤。
(3)控制室岗位与现场岗位操作密切联系,在连锁摘除以前,确保各连锁点的正常运转。
(4)切粒岗位确认X—1各部加热状态。
(5)停车前在时间允许的情况下要将反应器、超高压换热器E—14/E—15放冷,避免在停车的过程中大量的冷乙烯气进入反应器,造成反应器在降压的过程中发生泄漏,此停车过程中反应器的泄漏是非常容易引发爆鸣和着火事故的。
(6)停车后要尽快将反应器和超高压换热器E—14/E—15加热,不要使系统内的热的聚乙烯冷却下来,否则再开车的过程是非常难以加热融化的,这个过程是保证下次开车的关键。
(二)正常生产中危险因素及其防范
正常生产中其各工艺参数是稳定的,但在长周期运转过程中,由于受工艺设备、公用工程条件、产品移行、人员操作水平、仪表可靠度等诸多因素的影响,正常生产仍会有不少影响安全生产的因素,下面就各个单元的危险因素和防范措施分析如下:
(三)应急预案
1.停电事故预案
事故危害:如果装置内发生突然停电事故,装置内所有机泵都会停止运转,仪表失灵,造成装置停车。处理不当,几乎所有岗位都可能出现泄漏和爆炸着火等事故。
事故过程:全线停电时,装置的各电动设备会自停,从而引起联锁停车。
事故预防:电气一般可通过蓄电池和逆变器保证仪表供电30min,当班人员必须在这段时间内安全停车,并做好停车后的有关处理工作,这就要求全体操作人员在思想上给予高度重视,随时做好应付各种严重局面的准备。严格按照各岗位的操作程序和操作法进行。如果是短时间停电,按短期停车处理,同时仔细进行各处检查工作,恢复送电后,立即进行开车准备工作;如果停电状态短时间无法恢复,按照长期停车的处理原则再继续进行后处理工作。