加热炉HAZOP分析Word下载.docx
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表1主要控制指标
控制内容
指标
控制仪表和要求
出口温度/℃
热油总流量/th-1
热油最低流量/th-1
炉膛温度/℃
炉管油压/MPa
八组炉管流量,%
八组炉管温度差/℃
<330
1050-1200
>680
<800
>0.8
<5
<5
TRCAH-16指定值±
1
FR-9(正常值)
刻度>4个单位
TI-11、TI-14
测压仪表
差值和最低流量相比
最高和最低温度之差
2HAZOP分析
2.1分析节点
通常,导热油加热炉分析节点可划分为:
导热油进料管线、燃料油进料管线、雾化蒸汽管线、加热炉F-501等。
为了对导热油加热炉所有危害的起因进行全面分析,本次分析对加热炉本身及导热油进料、燃料进料系统作为一体进行分析。
2.2偏差的确定
引导词(关键词)是HAZOP分析方法特有的概念,它用于引导人们查找工艺参数的偏差,然后深入进行危险分析。
虽然加热炉本身的工艺控制参数只有上述几项,但因本次分析中将燃烧系统的进料管线和加热炉作为一个分析节点来一起考虑,所以在查找偏差时,这些管线的工艺控制参数偏差也应统一考虑。
确定的有实际意义的偏差如表2所示:
表2工艺参数偏差
2.3分析结果
表3是导热油加热炉HAZOP分析表,考虑到篇幅限制,分析表中将一些没有严重后果或内容类同的偏差分析略去。
表3导热油加热炉HAZOP分析表
偏差
可能原因
后果
安全措施
建议安全措施
空气流量高
1、风机挡板开度过大(人为调节错误、风机挡板坏)
2、F-501风门开度大
3、烟道密封挡板开度大
1、燃烧炉正压,损坏加热炉
2、炉膛温度低,炉效率低
3、火从看火孔喷出(防爆门、观火孔打开时)伤人
4、脱火或熄灭,造成燃料油在炉内集聚,重新点火时引起炉膛爆炸事故
1、氧气含量分析仪
(5AR-12)
2、负压检测(测炉膛压
力)
3、风机出口压力显示
4、火焰检测
空气流量低/无
2、风机故障
3、预热系统堵塞
4、泄漏
1、后烧,炉顶部烧坏
2、火焰不稳定、直接烧炉管、造成炉管局部高温
3、炉效率低
1、氧气含量分析仪(5AR-12)
2、负压检测(测炉膛压力)
3、风机出口压力显示
燃料油温度高
1、燃料油罐加热盘管加热温度高
2、燃料油缓冲罐加热温度高(正常范围120℃以下)
3、换热器加热温度高(正常范围100~160℃)
4、管线加热套管加热温度高
1、突沸(燃料油贮罐)
2、粘度过低,压力降低,进燃料油量少
3、炉温度偏低
1、燃料油罐、缓冲罐及换热器各有温度显示
换热器添加温度自动控制或出口温度DCS显示
燃料油温度低
1、燃料油罐加热盘管加热温度低
2、燃料油缓冲罐加热温度低(正常范围120℃以下)
3、换热器加热温度低(正常范围100~160℃)
4、管线加热套管加热温度低
1、燃料油温度低,燃烧不完全,结焦
2、燃料油凝固,燃料油进料停,炉熄火
燃料油压力高
1、燃料油泵出口回流少
2、炉压高
3、燃料油粘度大
4、5PIC-22压力控制阀全开
5、火嘴部分熄灭
6、燃料油泵出口压力高
1、炉膛温度过高、加热温度高
2、严重时燃烧不完全、结焦
1、燃料油泵、换热器出口压力显示
2、换热器装有安全阀
3、燃料油进炉前压力控制5PIC-22阀
燃料油压力低/无
1、回流过大
2、泵故障致出口压力过低
3、压力控制阀关小
4、燃料油罐液位低,抽空
1、温度低、甚至火嘴熄灭
1、换热器出口设有低压报警
2、压力显示
雾化蒸汽压力高
1、蒸汽系统压力高
2、压差控制阀(5PIC-28)失灵(正常蒸汽压力高于燃料油压力0.15~0.2MPa)
回火、燃料不稳定
压力显示
雾化蒸汽压力低
1、蒸汽系统压力低
2、压差控制失灵(5PDIC-28)
1、雾化效果不好、燃烧不完全
2、严重时燃料油在炉膛积聚,导致爆燃事。
1、压力显示
2、蒸汽压力低联锁停炉
3、蒸汽压力低报警
点火失效
点火器失效;
人为失误
如不按规程操作,可能导致炉膛内积累燃料;
再点火时导致燃烧炉炉体爆炸或烧坏炉管
1、按规程吹扫炉膛并进行检测合格再点火
炉膛温度高
1、燃料油压力高
2、热电偶指示故障
1、炉管、炉壁温度高
2、增大能量消耗
3、损害加热炉
5-TI-11、14显示炉管表面温度
建议添加高温报警
导热油流量高
1、各装置用量大
2、端点返回量大
1、负荷大,能耗大
2、燃料油泵超负荷起跳,联锁加热炉停炉
流量显示
导热油流量低
1、各装置用量小
2、燃料油泵故障
3、炉管结焦,阻力大
1、出口温度高
2、炉管结焦
1、低流量显示、报警、联锁
导热油流量无
1、炉管堵塞
2、燃料油泵停转
3、误操作,关闭进、出阀门
加热炉干烧、结焦、损坏炉管。
一旦炉管爆裂,可引起严重火灾
1、低流量显示、报警、联锁停炉
炉管偏流
1、某一管内形成气阻
2、流量计故障
3、误操作
1、各炉管流量检测
2、炉壁温度、出口温度检测,现场设置炉出口压力表
炉管表面热电偶坏,检修时更换。
导热油出口温度高
1、导热油流量小
2、燃料油流量高
导热油裂解与聚合
出口湿度显示、报警
导热油出口温度低
1、导热油流量大
2、燃料油流量小
装置热负荷不够
八炉管温度差高
1、管内导热油偏流
2、炉不稳定,火焰偏烧
加剧导热油结焦,影响导热油寿命
炉出口温度显示
3加热炉重大危险汇总
导热油加热炉的重大危险见表4。
表4加热炉重大危险汇总
危险与可操作性(HAZOP)研究是以系统工程为基础的一种可用于定性分析或定量评价的危险性评价方法,用于探明生产装置和工艺过程中的危险及其原因,寻求必要对策。
通过分析生产运行过程中工艺状态参数的变动,操作控制中可能出现的偏差,以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果,找出出现变动可偏差的原因,明确装置或系统内及生产过程中存在的主要危险、危害因素,并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施。
本文应用HAZOP分析方法对中国石油某石化分公司的聚丙烯装置进行研究分析。
HAZOP总研究过程概述
(2)
1.1 HAZOP研究与分析的目的
从工艺流程、状态及参数、操作顺序、安全措施等方面着手,通过HAZOP研究,识别聚丙烯装置在生产运行过程中潜在的危险、有害因素,找出装置在工艺设计、设备运行、操作以及安全措施等方面存在的不足,为装置的安全运行与安全隐患整改提供指导。
1.2限制条件
进行HAZOP研究前,评价人员一致同意以下限制条件:
1)HAZOP研究范围仅限于聚丙烯主体装置,因此,分析研究工作只考虑从进料到出
料的整个系统。
2)本次研究是粗略的危险和操作性研究,因此只对主要工艺的关键设施进行检查。
为了逻辑、有效地分析工艺管道仪表流程图,研究按照装置生产工艺过程分成五个单元:
活化、精制、聚合、闪蒸和尾气回收单元。
聚丙烯装置概况(3)
该聚丙烯装置以气体分馏装置分离所得炼厂气中的丙烯为原料,采用国内开发、技术成熟的间歇式液相本体法聚丙烯生产工艺,生产聚丙烯均聚树脂。
装置原设计生产能力为1.0×
104t/a,1997年改造后生产能力达到1.2×
104t/a。
该装置工艺过程主要包括原料精制、聚合反应、闪蒸去活和活化再生四个部分,主要设备包括聚合釜、丙烯储罐、活化剂储罐、闪蒸釜,以及丙烯压缩机等。
各系统工艺及其操作物料的危险性简介如下。
2.1活化剂输送系统
活化剂输送系统操作主要是将活化剂由活化剂运输罐压送至活化剂储罐。
系统主要危险物料:
活化剂——三乙基铝(C6H15Al),为无色透明液体,有强烈的霉烂气味,易燃,化学反应活性很高,接触空气会冒烟自燃。
对微量的氧及水分反应极其灵敏,易引起燃烧爆炸。
健康危害:
三乙基铝对呼吸道和眼结膜具强烈刺激和腐蚀作用,皮肤接触可致灼伤。
氮气(N2),不燃,但若遇高热、容器内压增大的情况,有开裂和爆炸的危险。
氮气为窒息性的惰性气体,空气中氮气过量,使氧
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