4案例分析
案例1事故分析:
○1由于長時間停電使風機停轉(zhuǎn),造成其焚燒爐熄火,而H2S濃度較高的酸性氣通過煙囪排放;由于爐膛溫度(900℃左右)仍然較高,酸性氣中硫化氫預熱升溫后與碳鋼作用生成硫化亞鐵。
○2由于當時風較大,加速了空氣進入爐膛及煙囪的速度,隨著酸性氣體的減少,氧含量的提高,硫化亞鐵與氧氣發(fā)生自燃反應,放出大量熱,最后將鐵制煙囪烘得嚴重變形。
○3檢修中發(fā)現(xiàn)煙囪變形部位周圍較大面積變薄,已嚴重腐蝕,經(jīng)分析可能是在開停工及平時操作波動過程中,焚燒煙氣中含有未轉(zhuǎn)化成SO2的硫化氫氣體,促使硫化亞鐵不斷生成。另外,變形部位未進行保溫,可能發(fā)生露點腐蝕,使管道變薄。
○4吸取了本次事故的教訓后,車間將煙囪由碳鋼改為耐腐蝕性好的鋼材,并加強了煙囪的保溫狀況。另外,在風機出口管線上加設蒸汽線,當焚燒爐熄滅時,可用來吹掃未反應的氣體,減少硫化亞鐵的生成幾率。
案例2事故分析:
○1進入罐內(nèi)檢查發(fā)現(xiàn),罐底沉積較厚一層類似鐵銹的物質(zhì),經(jīng)化驗發(fā)現(xiàn)硫化亞鐵含量很高。
②由于停工時間較長,設備內(nèi)部構件長期暴露在空氣中,會造成大氣腐蝕,生成鐵銹;開工前的清理不易將其除去,在生產(chǎn)過程中鐵銹和硫化氫作用生成硫化亞鐵,下次停工吹掃時由于吹掃使硫化亞鐵層脫落,隨氣流進入油水分離罐,沉積下來。
③由于天氣炎熱,氣溫達30℃,隨著熱量的積累,使“鐵銹”表面油膜及水分蒸發(fā)掉,與空氣直接接觸,最后引起干燥的硫化亞鐵發(fā)生自燃,并引燃油氣發(fā)生閃爆。
5硫化亞鐵自燃事故的防治對策
5.1 從根源上控制硫化亞鐵生成
硫化亞鐵的產(chǎn)生過程是設備的腐蝕過程,有必要從多個方面采取措施,減少對設備的硫腐蝕。
(1)從工藝方面入手,減少設備硫腐蝕,控制硫化亞鐵的產(chǎn)生。
○1加強常壓裝置“一脫四注”抑制腐蝕。
根據(jù)原油的實際狀況,選擇效果好的破乳劑 ,優(yōu)化電脫鹽工藝,加大無機鹽(例如MgCl2、CaCl2 )脫除率,從而減小塔頂Cl-含量。使用適合于高硫原料的緩蝕劑 ,降低腐蝕速度。適當加大注氨量,減輕硫腐蝕。
○2采用渣油加氫轉(zhuǎn)化工藝降低常壓渣油的硫含量。
催化裂化裝置對常渣的硫含量要求較高,在加工高含硫原油的情況下,可采用渣油加氫轉(zhuǎn)化技術,降低渣油中的硫、膠質(zhì)、氮等物質(zhì)的含量,可以減輕催化設備腐蝕,同時生產(chǎn)出高品質(zhì)的產(chǎn)品。
○3在分餾塔頂試添加緩蝕劑,使鋼材表面形成保護膜,起阻蝕作用。
(2)從設備方面采取措施,阻止硫化亞鐵產(chǎn)生。
○1易被硫腐蝕的部位,更換成耐腐蝕的鋼材。
兼顧成本,選擇性價比較高的耐腐蝕鋼材,例如選擇價格合理而防腐性能與昂貴的316L鋼相當?shù)臐B鋁鋼。
○2采用噴鍍隔離技術
在易腐蝕設備內(nèi)表面采用噴鍍耐腐蝕金屬或涂鍍耐腐蝕材料等技術實現(xiàn)隔離防腐目的。但生產(chǎn)過程中如果流經(jīng)設備及管線的油品的流速較大或設備中的易磨損部位不宜采用噴鍍隔離技術。
○3加強停工期間的防腐保護。
對于長期停工的裝置,應采用加盲板密閉,注入氮氣置換空氣等措施,防止大氣腐蝕。
(3)加強日常操作管理
加強有關崗位的操作管理,防止因操作不當造成硫化亞鐵的不斷生成。
5.2采用化學處理方法消除硫化亞鐵。
對于像減壓塔填料,酸性水汽提塔板極易產(chǎn)生硫化亞鐵部位,可采用化學方法處理。
(1)?酸洗:可用稀鹽酸清洗來消除硫化亞鐵存在,但會釋放出硫化氫氣體,需加額外硫化氫抑制劑,以轉(zhuǎn)化并消除硫化氫氣體。
(2)?螯合物處理:特制的高酸性螯合物在溶解硫化物沉淀時非常有效,不會產(chǎn)生硫化氫氣體,但實際價格較昂貴。
(3)?氧化處理:可用氧化劑高錳酸鉀氧化硫化物,具有使用安全,容易實施的優(yōu)點。
5.3 停工檢修過程中應注意的事項
(1)停工前做好預防硫化亞鐵自燃事故預案。
停車前根據(jù)裝置自身特點及以往的實踐經(jīng)驗,做好硫化亞鐵自燃預案,一量發(fā)生自燃事故,立即采取措施,防止事故范圍擴大,減小經(jīng)濟損失。
(2)設備吹掃清洗時,對于彎頭、拐角等死區(qū)要特別處理,并注意低點排凝,確保吹掃質(zhì)量,防止殘油及剩余油氣的存在。從而避免硫化亞鐵自燃引發(fā)爆炸和火災擴大。
(3)設備降至常溫方可打開,進入前用清水沖洗,保證內(nèi)部構件濕潤,清除的硫化亞鐵應裝入袋中澆濕后運出設備外,并盡快采取深埋處理。
(4)加強巡檢。檢修期間,特別是在氣溫較高的環(huán)境下,必須加強檢查,及時發(fā)現(xiàn),及時處理。
參考文獻
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