Continguts
1. Introducció
2. Desplaçament de la unitat de separació d'aire
3. Riscos de seguretat i mesures de control de cada sistema de separació d'aire
3.1 Risc i control de la funció d’adsorció anormal del sistema de purificació de tamis moleculars
3.2 Risc i control de l’acumulació d’hidrocarburs en l’evaporador del condensador principal
3.3 Risc i control de fuites de caixes fredes
3.4 Risc i control de la combustió i explosió del sistema relacionat amb l’oxigen
3,5 Risc i control de les gelades causades per un medi a baixa temperatura
4. Mesures de prevenció de perillos i prevenció d’accidents a la unitat de la unitat de separació d’aire
4.1 Sistema de purificació de la precoia de l’aire i el tamís molecular
4.2 Sistema de caixa freda
4.3 Sistema de lliurament d’oxigen
4.4 Còpia de seguretat de la zona d’emmagatzematge de líquids criogènics
Conclusió
1 Introducció
El 19 de juliol de 2019, la unitat de separació de l’aire de la planta de gasificació de Yima a la província de Henan va ser operada durant molt de temps a causa d’una fuga de caixa freda, amb la qual cosa es va produir l’explosió del conjunt C de la unitat, causant 15 morts, 16 ferides greus i grans pèrdues. Aquest accident va canviar la percepció de la indústria sobre els riscos de seguretat de les unitats de separació d’aire i va impulsar les empreses químiques a parar atenció a la seva operació segura. Aquest article té tres unitats de separació d’aire de 70.000 m³/h d’una empresa química de carbó com a exemple per identificar els riscos de seguretat, resoldre els perills ocults de problemes i proposar mesures de control i prevenció per assegurar el funcionament segur, estable, a llarg termini, complet i òptim de la unitat.
2 Vista general de les unitats de separació d'aire
La companyia compta amb tres unitats de separació d’aire de 70.000 m³/h (1#, 2#, 3#), que s’encarreguen de proporcionar oxigen, nitrogen, gas d’instrument, aire de fàbrica i tenir oxigen líquid, nitrogen líquid, emmagatzematge d’argles líquides i sistemes de suport. La unitat de producció d’oxigen adopta la tecnologia Linde alemanya i produeix productes mitjançant compressió d’aire, precoia, purificació, refrigeració d’expansió i separació de destil·lació criogènica. La unitat coexisteix a alta temperatura i alta pressió (9,3 MPa/530 graus de vapor) i medi criogènic (nitrogen líquid {{9} graus, oxigen líquid - 183 grau, etc.), i l’equip inclou grans unitats, expansors, bombes criogèniques, etc., amb processos complexos i riskks alts.
3 Principals riscos de seguretat i mesures de control de cada sistema de la unitat de separació d'aire
3.1 Risc i control de la funció d’adsorció anormal del sistema de purificació de tamis moleculars
Risc: el fracàs de l’adsorbent condueix a un co₂ excessiu en gas de sortida, congelació i bloqueig a la caixa freda, acumulació d’electricitat estàtica o acumulació d’hidrocarburs en l’evaporador principal del condensador.
Mesures de control:
Control de sortida de gas CO₂＜ 0,6 × 10⁻⁶ i ajusteu el cicle de funcionament.
Optimitzeu la distribució de la càrrega d’unitat i reduïu la càrrega de “unitat de problemes”.
Estabilitzeu el sistema d’aigua circulant i reduïu la temperatura de l’aire a la sortida de la torre de refrigeració d’aire.
3.2 Risc i control de l’acumulació d’hidrocarburs en l’evaporador principal del condensador
Risc: els hidrocarburs en condensació i precipitat d’oxigen líquid, i l’electricitat estàtica generada per la fricció provoca explosió.
Mesures de control:
Configureu el control en línia CₙHₘ (Informe alt 250 × 10⁻⁶), controleu el contingut a ＜ 20 × 10⁻⁶ i realitzeu el mostreig manual cada dia.
Superviseu el co₂, n₂o i cₙhₘ del gas de tamís molecular en línia i reduïu la càrrega o atureu el cotxe quan superi l'estàndard.
El principal evaporador del condensador està totalment immers en funcionament (nivell de líquid 120%~ 220%), i es defineix un interbloqueig baix (atureu-lo a<80%).
Implementa estrictament la normativa de drenatge i reforça el seguiment i el drenatge durant les etapes d’aturada i posada en marxa.
3.3 Risc i control de fuites de caixes fredes
Risc: fuites de líquids a baixa temperatura i vaporitza, provocant un augment sobtat de la pressió de la caixa freda, desencadenant "explosió de sorra" i explosió.
Mesures de control:
Configureu 4 punts de mesura de temperatura del fonament de la caixa freda (límit inferior de l’alarma - 50 grau) per controlar els canvis de temperatura en temps real.
La caixa freda s’omple de nitrogen sec i s’estableixen 4 punts de control de pressió (control de pressió superior/inferior i valor d’entrellaç d’alarma).
Prepareu una taula d’inspecció per comprovar la pressió del gas entre la capa, la caiguda de sorra de perles, la condensació de la caixa freda i la vibració de la vàlvula.
Comproveu regularment la vàlvula de respiració, les instal·lacions de descàrrega i les condicions de corrosió de la caixa i tracteu les anormalitats en el temps.
3.4 Riscos i control de les explosions en sistemes relacionats amb l’oxigen
Risc: les impureses o el greix a les canonades d’oxigen poden causar combustió i explosió.
Mesures de control:
S'utilitzen vàlvules especials d'oxigen i canonades d'acer inoxidable i s'utilitzen materials refractaris per segellar els farcits i les juntes, amb parets interiors llises i sense molèsties.
El grup de vàlvules de canonades d’oxigen està equipat amb 5 sales de vàlvules d’oxigen (parets a prova d’explosió) i les vàlvules es divideixen en zones per assegurar un funcionament segur.
Els estàndards de desgreixament clars durant el manteniment i el desgreixament, la purga i el tiroteig han de ser qualificats abans de la posada en servei.
Està estrictament prohibit operar el gasoducte d’oxigen a sobrepressió i desbordament i igualar la pressió abans de lliurar oxigen.
3,5 Riscos i control de les gelades causades per medis de baixa temperatura
Risc: Frostbite causada per fuites de líquid a baixa temperatura o de mala conservació del fred.
Mesures de control:
Els líquids criogènics són transportats per tubs o jaquetes de buit i plens de sorra de perla per a la conservació del fred.
Les caixes fredes i les caixes de bomba de baixa temperatura estan plenes de sorra de perla i es comprova regularment i es reompleixen.
Les tanques de protecció i els signes d’avís s’instal·len a l’àrea de descàrrega de baixa temperatura.
El personal d’ompliment ha de contenir un certificat abans d’assumir els seus llocs i portar guants anticongelats, escuts de la cara i altres equips de protecció durant el funcionament.
4 Mesures principals de seguretat i prevenció d’accidents per a les unitats de separació d’aire
4.1 Sistema de purificació de la precoia de l’aire i el tamís molecular
PERILL: CO₂ A l’entrada del compressor de separació d’aire 3# supera l’estàndard (afectat pel gas d’escapament de la caldera), i l’efecte d’adsorció del cilindre de tamís molecular B és deficient.
Mesures de control:
Ajusteu el cicle de regeneració del tamís molecular per assegurar -vos que la sortida de gas de sortida <0,6 × 10⁻⁶.
Projecció i reposició de tamis moleculars b cilindre adsorbent, netegeu els equips del sistema precool durant la revisió.
4.2 Sistema de caixa freda
PERILL: El disseny original no té un seguiment en línia del gas entrellaçador i les inspeccions manuals es retarden.
Mesures de control:
Invertiu en la instal·lació d’un analitzador de contingut d’oxigen en línia i el senyal es transmet als DCS per a la supervisió en temps real.
Millorar el control de vídeo i el tractament contra la corrosió de les parets exteriors rovellades.
4.3 Sistema de lliurament d’oxigen
PERILL: La vàlvula d’arrel del calibre de pressió es troba a la sala de la vàlvula d’oxigen, no hi ha cap monitoratge a l’espai confinat i hi ha una manca d’instal·lacions d’eliminació d’electricitat estàtica a l’entrada.
Mesures de control:
La transformació tècnica mourà la vàlvula d’arrel a la part exterior de la sala de vàlvules d’oxigen i afegirà vigilància de vídeo i miralls convexos.
A l’entrada s’instal·larà una instal·lació de descàrrega electrostàtica i s’instal·larà una alarma GDS a la sala de la vàlvula d’oxigen.
4.4 Còpia de seguretat de la zona d’emmagatzematge de líquids criogènics
Riscos: no hi ha cap vàlvula i un mesurador de flux d’emergència a la canalització de farciment i hi ha el risc d’abordar i fuites.
Mesures de control:
El pipeline d'ompliment estarà equipat amb un mesurador de flux i una vàlvula de retirada, i la vàlvula de bomba d'ompliment d'oxigen líquid estarà equipada amb un cap pneumàtic per al control remot.
Prepareu els mètodes de funcionament i el personal del tren i instal·leu una vàlvula reguladora d’entrada abans de la bomba d’ompliment del nitrogen líquid.
5 Conclusió
La unitat de separació d’aire té processos complexos, característiques de mitjans diverses i riscos de seguretat elevats. Identificant els riscos, implementant mesures de control i investigant i controlant els perills ocults, la companyia ha aconseguit un funcionament estable a llarg termini de la unitat de separació de l’aire. L’experiència rellevant pot proporcionar una referència per a la gestió de seguretat de les unitats de separació d’aire del sector.
