事故分析与报道 焦炭塔现场操作的危险原因 分析和解决措施 高全升 赵子明 范而奎 （中国石化济南分公司，山东济南２５０１０１） 摘要：根据具体的事故案例，对焦炭塔现场操作过 １焦炭塔现场操作过程中的危险原因分析 程存在的各种危险进行了原因分析，提出要从完善仪表控 经对国内外延迟焦化装置历年的事故分析，焦炭塔现 制、加强操作工培训、改善操作条件、进行技术动改及不断 场操作中危险的发生原因主要可分为操作员误操作、工序 完善操作规程和各类制度等方面入手，切实做好各类基础 间衔接不好、操作方式不恰当３大类。 工作，才能消除危险，保障安全。 下面就对这３类情况，根据各处发生的事故案例对焦 关键词：焦炭塔；现场操作；危险；原因分析；解决措 炭塔现场操作过程中的危险进行具体分析。 施 １．１误操作 １．１．１阀门关错 随着原油油质变重变劣和轻质油品需求量上升，焦化 沿海某炼厂焦化装置，某日２１时５４分，加热炉对流 工艺凭借自身优势，成为世界炼油工业中第一位的重油转 室外突然着火，立即切断加热炉进料，迅速报警，出动消防 化技术Ⅲ；与中国的实际情况相适应，延迟焦化工艺在渣油 车辆数十辆，２３时火被扑灭，无人伤亡。这次火灾事故造成 加工中日益发挥着巨大的作用 。 部分仪表电缆损坏，加热炉管全部结焦，部分炉管更换，延 延迟焦化生产既连续又间断，连续是指整个工艺过程 迟焦化装置停工抢修１４天。 是连续的，间断是指焦炭塔部分的操作是间断的。焦炭塔 原因分析：操作工切换四通阀，由Ｂ塔切人Ａ塔后，应 是炼油延迟焦化装置的核心设备，作用在于为焦化反应提 该关闭去Ｂ塔的切断球阀，却误操作为关闭去Ａ塔的切断 供场所，并为反应生成的焦炭提供暂时的储备场地。当焦 球阀，造成高温热油后路不通，导致炉出口憋压，加热炉入 炭塔中的焦炭积累到一定程度后，将焦化反应切换到另外 口压力升高，因泵出口压力最高可达５．０ ＭＰａ，最终导致加 的焦炭塔中，对积有焦炭的塔进行处理，清空内部的焦炭 热炉对流室Ａ组人口注汽管线单向阀上法兰金属缠绕垫 处理后备用。这个过程称为一个生焦周期。 片外圈吹掉，３５０％的渣油泄漏着火。 在一个生焦周期内，焦炭塔部分的现场操作一般有赶 １．１．２除焦塔辨识错误 空气、试压、预热、切换、小吹汽、大吹汽、小给水、大给水、 ２００８年１０月某日，北方某厂１４０ Ｘ １ｏ４ｄａ延迟焦化装 放水和除焦操作。在这些过程中，焦炭塔承受的温度从常 置焦炭塔顶油气大量外漏，发生火灾，装置紧急停工处理。 温变化到５００℃，承受的压力从常压变化到近３０ ＭＰａ，而 原因分析：除焦工没有按照例行的操作对除焦塔进行 焦炭塔进料油的温度通常都在５００％左右，油气温度也在 ４３０℃以上，出现泄漏就会发生火灾，而且操作条件恶劣。 收稿Ｒ期：２００９—０６—２２ 一旦在焦炭塔现场操作中发生事故，将对员工安全、装置 作者简介：高全升，助理工程师，２００５年毕业于西安石 安全运行产生威胁，甚至会造成人身伤亡、装置设备重大 油大学化学工程与工艺专业，现在中国石油化工有限 损失。 公司济南分公司二加氢车间从事技术管理工作。 ｏ ２００９￣９卷第９期 高全升，等．焦炭塔现场操作的危险原因分析和解决措施 事故分析与报道 确认，误把生产塔认作了除焦塔，遂启用自动顶盖机进行 的情况，经多次努力后仍无法给水，遂采用焦炭塔顶给水 冷却的措施，逐渐提量，５时５５分开始大给水２００ ｔ／ｈ，６时 ５０分开始溢流，至８时放水完毕，发现热水罐液位偏低， 拆卸顶盖的操作，致使生产塔高温油气外泄，造成火灾事 故。 １．１．３阀门未关或关不到位 约有１５０ ｔ左右的水存于焦炭塔。８时３０分强行拆开底盖 放水，放出的水量不大，９时３０分开始钻孑Ｌ，将要钻通时， 出现塌方，焦炭与水一起脱落，喷溅至焦炭塔周围。这期间 经请示调度１２时１５分开始降量，最低至６Ｏ ，直到１２ 时３５分恢复正常处理量。 ２００４年１１月１日，某公司常压焦化联合装置发生一 起火灾事故。当时正进行开工试车。１０月３１日２４时，焦 炭塔进行切换，将焦化进料由Ａ塔切至１３塔。１日１２时 ４０分左右，除焦班操作人员将焦炭塔Ａ底盖的短节拆开 后，开始有油从法兰缝隙流出，沿着溜槽流人贮焦池，且油 原因分析：由于该部分操作处于摸索阶段，各班操作 量逐渐增大，直至喷到运行的Ｂ塔裸露入口高温短节上， 自燃起火，并将贮焦池水面浮油引燃。装置紧急停工。１４ 时３０分火势得到控制，１５时１０分彻底扑灭。 原因分析：焦炭塔切换操作中，未关严Ａ塔急冷油管 线，急冷油继续进入塔内；焦炭塔放水不彻底，导致大量油 品残留塔内。拆卸短节前没有根据焦炭塔底压力表进一步 确认水是否放净。短节拆开后，大量急冷油喷出。操作工盯 表不认真，因急冷油没有切换而造成１３塔出口超温近１０ ｈ 而没有引起重视，没有检查流程，失去了避免事故的时机； 同时在Ａ塔冷焦过程中，急冷油经接触冷却塔后，随冷凝 水排人贮焦池，导致火灾扩大。 １．２工序问协调不好 １－２ｌ１改大吹汽时协调不好 焦炭塔处理过程中，吹汽由小吹汽改为大吹汽时，焦 炭塔顶油气去向需要由去分馏塔改为去放空塔。这时需要 逐步打开去放空塔的放空隔断阀，同时逐步关闭去分馏塔 的油气隔断阀。 此时两个阀门开关之间要协调好。若出现去放空塔的 放空隔断阀开得过快，去分馏塔的油气隔断阀关得过慢的 情况，容易造成分馏塔油气倒串，对分馏塔部分操作形成 不利影响。若出现去放空塔的放空隔断阀开得过慢，去分 馏塔的油气隔断阀关得过快的情况，容易造成焦炭塔憋 压，不利于后续处理。 １＿２＿２给汽改给水协调不好 在焦炭塔处理过程中，塔底由吹汽改为给水时，需要 逐步降低吹汽量，逐步将小给水引进塔底，确认给水进入 焦炭塔后再关闭给汽。 若出现给汽改给水衔接不好，给水未进入塔底，给汽 就停了，则会导致焦炭塔粘油回降，堵塞生焦孔，无法给 水，焦炭塔后续工序无法正常进行，对焦炭塔乃至整个装 置的正常运行形成不利影响。 １．３操作方式不恰当 ２００４年５月起，北方某厂焦化装置为处理污水处理 厂浮渣，开始在焦炭塔处理期间的大吹汽阶段利用焦炭余 热，回收浮渣中的油。浮渣回炼时，采用除氧水携带浮渣进 入焦炭塔底进行回炼。 ７月１０日，中班回炼浮渣完毕后给水时出现给不进 不规范，在汽水的配量上把握不准，容易造成异常情况发 生。本次操作，浮渣回炼前，短时间进入塔底的除氧水量过 大，造成油气通道炸焦。而在浮渣处理过程中，两次出现浮 渣注不进去的情况，此时除氧水量较小，造成上部粘油、碎 渣回落，进一步堵塞通道，造成底部给水无法实现，上部给 水时，由于上部焦层温度较高，给水量偏大，造成焦炭塔上 部炸焦。 ２解决措施 ２．１完善仪表控制 ａ）对部分仪表设置联锁增强安全性。如为四通阀增 加联锁：四通阀通往新塔的隔断球阀不打开在全开位置， 则四通阀不能向该塔切换。 ｂ）对部分仪表如压力指示、流量指示等，设置合理的 报警值，一旦操作出现异常可及时发出警示。并定期检查 仪表的准确性，确保仪表处于良好运行状态。 ｃ）对一些长期处在固定位置（如全开或全关）的特殊 阀门如烟道挡板、事故蒸汽自保阀等，定期切除或在安全 状态下对阀门适当进行活动，确保阀门灵活好用。 ｄ）重要阀门（如四通阀、各隔断阀）的阀位开关状态 的显示信号，引入操作室控制画面，便于加强对这些阀门 的监控。 ２．２改善操作条件 ａ）改善内外操的联络设施条件，保证操作人员之间 的联络畅通，可以保证各位置人员进行操作时协调到位， 统一行动。 ｂ）改善现场的操作条件，为安全操作创造良好的作 业环境。如阀门采用电动执行机构、四通阀操作处加强照 明等。 ２．３进行技术动改 针对操作中出现的某些危险，进行深入研究后，若 发现无法通过管理措施解决问题，就要进行合适的技术 改造，以消除危险来源，保障安全生产。如工艺条件改变 后，原来的预热凝结水排放方式未随之变化，从而使操 作产生一定危险，进行技术动改，改变排放方式后，危险 得到消除。 ２．４不断完善操作规程和各类制度 ＳＡＦＥＴＹ ＨＥＡＬＴＨ＆ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴ ｏ 事故分析与报道 ａ）及时根据操作条件优化后出现的情况、新Ｔ艺实 ４参考文献 ｌ侯芙生．延迟焦化在深度加工中的重要作用【Ｊ１．现代石 油石化，２００６，１４（２） ２李春年编．渣油加Ｔ上艺ｆＭ】．北京：中国石化出版社，２００２ 施（如增加浮渣处理过程）情况等进行研究，对操作规程进 行完善。 ｂ）制定并完善焦炭塔部分操作的各类制度。如操作 制度主要有：重要操作诸如四通阀切换等必须班长带１ 人，２人同行；切换四通阀必须从操作盘进行操作，杜绝现 场操作等。交班制度主要有：涉及两个班次的操作，上一班 Ｃａｕｓｅｓ Ａ ｎａｂ＇ｓｉｓ ｏｆ Ｃｏｋｅ Ｄｒｕｍ Ｏｎｓｉｔｅ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｈａｚａｒｄｓ ａｔｔｄ Ｔｈｅｈ－Ｓｏｌｕｔｉｏｎ 必须交接清楚等。 ２．５加强操作工培训 加强操作工培训，提高操作人员的技能水平，增强对 突发事件的处理能力，从而极大地减少事故带来的对人 员、对设备的伤害。 ３结语 焦炭塔现场操作过程中，存在着种种危险因素，对装 置和人身安全形成威胁。各相关单位人员需要共同努力， 从各个方面做好工作，才能消除危险因素，为企业创造良 好效益。 （上接第７页） ａ）定期检查油罐加热器是否泄漏。油罐加热器泄漏 是油品带水的原因之一，应定期关闭加热器入口，打开加 热器出口，看出口是否流出所储存油品，若有油品流出，该 加热器必须立即停用。 ｂ）特别注意液位仪表的变化情况，油品液面突然发 生剧烈波动，往往是油品突沸的前兆，应及时查明原因，避 免突沸事故的发生。 ｃ）对高温重质油罐，要进行定期脱水，另外要经常检 查罐顶呼吸阀、检尺口等部位是否有蒸汽逸出，有逸出，说 明罐内有水，要及时查找水的来源。 ｄ）检查罐内是否有异常响声。除了有时加热器偶尔 因水击发出响声外，若收油时带水（气），进罐后也会产生 响声，应认真分析原因，紧急情况下应将油品暂时改出储 罐，排除隐患后再改进。 ３小结 通过改造进料口、脱水口、确定合理的油品储存温度 和加强日常检查等措施，能有效地保证高温重质油储罐的 安全运行，防止重质油突沸事故的发生。 ４参考文献 １张元湘，姜率维．一起油浆突沸冒罐事故分析【Ｊ１．化工安全与环 境，２００５，１８（１２）：２～３ 司 ２００９年第９卷第９期 Ｇａｏ Ｑｕａｎｓｈｅｎｇ，Ｚｈａｏ Ｚｉｍｉｎｇ，Ｆａｎ Ｅｒｋｕｉ （ＳＩＮＯＰＥＣ Ｊｉｎａｎ Ｓｕｂ—ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ，Ｊｉｎａｎ，２５０１０１） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｃｏｋｅ ｄｒｕｍ ｏｎｓｉｔｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｈａｚａｒｄｓ ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ａｃｃｉｄｅｎｔ ｅａｓｅｓ．Ｉｔ ｏｆｆｅｒｓ ｓｏｍｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｈａｚａｒｄｓ，ｓｕｃｈ ａｓ ｐｅｒｆｅｃｔｉｎｇ ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ ｃｏｎｔｒｏｌ，ｓｔｒｅｎｇｔｈｅｎｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｏｒ ｔｒａｉｎｉｎｇ，ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ，ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ ａｎｄ ｓｕｐｐｌｅｍｅｎｔｉｎｇ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｕｒｌｅｓ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｋｅ ｄｒｕｍ，ｏｎｓｉｔｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｈａｚａｒｄ，ｃａｕｓｅ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｓｏｌｕｔｉｏｎ ０ Ｃａｕｓｅｓ Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｃｏｕｎｔｅｒ－ｍｅａｓｕｒｅｓ ｏｆ Ｓｕｄｄｅｎｌｙ Ｂｏｉｌｉｎｇ ｏｆ Ｈｅａｖｙ Ｏｉｌ Ｃｈｅｎ Ｓｈｕｏ，Ｃｈｅｎ Ｗｅｎｗｕ （ＳＩＮＯＰＥＣ Ｒｅｆｉｎｅｒｙ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｔｄ，Ｓｈａｎｄｏｎｇ， Ｑｉｎｇｄａｏ，２６６５００） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｓｕｄｄｅｎｌｙ ｂｏｉｌｉｎｇ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｈｅａｖｙ ｏｉｌ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｌｌ ｔｈｅ ｓｔｏｒａｇｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｈｅａｖｙ ０ｉＩ． ｉｔ ｏｆｆｅｒｓ ｓｏｍｅ ｍｅａｓｕｒｅｓ ｔｏ ｐｒｅｖｅｎｔ ｓｕｄｄｅｎｌｙ ｂｏｉｌｉｎｇ ｆｏｒ ｈｅａｖｙ ｏｉｌ ｔａｎｋｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅｉｒ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｅａｖｙ ｏｉｌ，ｓｕｄｄｅｎｌｙ ｂｏｉｌｉｎｇ，ｃａｕｓｅｓ ａｎａｌｙｓｉｓ ０
