摘 要 某化工廠在停車檢修過程中，發(fā)生一起脫烷烴精餾塔折斷倒塌事故。經(jīng)分析，確定了積聚在精餾塔填料表面的硫化亞鐵發(fā)生自燃是導(dǎo)致事故的直接原因，提出了停車處理含有硫化物的設(shè)備必須加強(qiáng)溫度監(jiān)控等防范措施。
關(guān)鍵詞 精餾塔；折斷；硫化亞鐵； 自然；防范
2002年9月17日，某化工廠烷基化裝置在停車檢修過程中，發(fā)生一起脫烷烴精餾塔折斷倒塌事故，事故直接經(jīng)濟(jì)損失近10萬元。
脫烷烴精餾塔已建成投用20多年，1993年擴(kuò)容改造，將原來的浮閥塔盤改為填料，現(xiàn)塔內(nèi)裝有約360m3的規(guī)整和散裝金屬填料，已有2年多時(shí)間沒有進(jìn)行清洗和檢修。本次檢修要對塔內(nèi)件和金屬填料進(jìn)行更換，脫烷烴精餾塔基本情況如表1所示。（略）
1 事故經(jīng)過 該廠計(jì)劃從9月3日起對該裝置進(jìn)行為期60d的停工檢修。按照開停車方案，對脫烷烴精餾塔完成退料后，13—16日進(jìn)行蒸汽連續(xù)吹掃。16日夜間，因工廠附近居民反映噪音 大，停止吹掃。17日8—15時(shí)，恢復(fù)吹掃。15時(shí)30分至17時(shí)，自上而下打開入孔通風(fēng)，待精餾塔冷卻后交付檢修。
當(dāng)夜22時(shí)40分左右，晚班職工巡檢時(shí)發(fā)現(xiàn)t—405塔體中部發(fā)紅，隨即向裝置領(lǐng)導(dǎo)報(bào)告，相關(guān)領(lǐng)導(dǎo)和技術(shù)人員趕到現(xiàn)場，確認(rèn)塔內(nèi)已著火，立即報(bào)警。22時(shí)51分，廠消防隊(duì)接 警后，即趕到現(xiàn)場撲救。約23時(shí)，塔體中部20-21m處斷裂，塔上部倒在西南方向的裝置區(qū)空地上，斷裂塔體繼續(xù)燃燒，9月18日4時(shí)40分火被撲滅。
2 原因分析 2．1 硫化亞鐵自燃是導(dǎo)致塔體折斷的直接原因
按停車工藝處理方案，只需對該精餾塔進(jìn)行48h的蒸汽吹掃。本次檢修已經(jīng)過80h蒸汽吹掃，但沉積在規(guī)整填料段的殘留物，主要成分是硫化亞鐵，仍沒有被蒸汽吹掃干凈。
當(dāng)打開塔的人孔后，硫化亞鐵遇空氣發(fā)生自燃，放出熱量，并引燃塔內(nèi)殘留物及填料。硫化亞鐵燃燒化學(xué)反應(yīng)式如下：
fes+o2→feo.fe203+so2↑+q
因沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)，致使塔體中部局部過熱，塔壁燒得發(fā)紅，溫度升高引起碳鋼材質(zhì)的塔壁強(qiáng)度降低，塔壁發(fā)軟，最終導(dǎo)致塔體在中部折斷。
2．2 安全管理不到位，對硫化亞鐵的危險(xiǎn)性認(rèn)識不足是事故的重要原因脫烷烴精餾塔進(jìn)料中硫含量小于1ppm，工廠生產(chǎn)、安全等部門沒有認(rèn)識到，進(jìn)料中微量的硫化物能在規(guī)整填料表面不斷積聚，故沒有在該塔的操作規(guī)程和停車工藝處理方案中制定針對硫化亞鐵的處理對策和應(yīng)急防范措施。吹掃完成，打開入孔后，認(rèn)為工藝處理就已結(jié)束，沒有安排人員監(jiān)控塔內(nèi)的溫度變化；裝置在安排晚間值班時(shí)，對t—405塔的巡檢內(nèi)容沒有作專門要求；裝置值班人員沒有按時(shí)巡檢，導(dǎo)致出現(xiàn)異常情況時(shí)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)。
3 故事教訓(xùn) 硫元素在石油產(chǎn)品中大多以活性硫的形式存在，在工藝過程中，活性硫與鐵器設(shè)備接觸即發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成還原性極強(qiáng)的硫化亞鐵。設(shè)備檢修時(shí)，硫化亞鐵與空氣中的氧氣接觸即發(fā)生氧化還原反應(yīng)，并且放出大量的熱量，成為石化裝置檢修作業(yè)中的一大安全隱患。
石油化工高溫、高壓、有毒、有害的生產(chǎn)特點(diǎn)，使得生產(chǎn)危險(xiǎn)性大、技術(shù)性強(qiáng)，隨時(shí)隨地都可能發(fā)生一些新情況、新問題。這起事故粗看起來像是“天災(zāi)”，其實(shí)是完全可以避免的。正在石化企業(yè)大力推行的職業(yè)安全健康管理體系的目的，就是要在事故發(fā)生前，用專業(yè)知識和科學(xué)方法對作業(yè)過程和設(shè)備設(shè)施進(jìn)行危險(xiǎn)識別和風(fēng)險(xiǎn)評價(jià)，對可能出現(xiàn)的隱患和危害采取防范措施，以防止事故的發(fā)生。
脫烷烴精餾塔進(jìn)料中1ppm硫化物的不斷積聚，就能造成堅(jiān)硬高大、鋼身鐵壁的精餾塔折斷。千里之堤，潰于蟻穴。安全生產(chǎn)管理中的任何一點(diǎn)疏忽或漏洞，都可能導(dǎo)致人身傷亡或財(cái)產(chǎn)損失。
4 防范措施 4．1 蒸汽吹掃加水洗和藥劑清洗
脫烷烴精餾塔進(jìn)料中的微量硫化物會在填料表面大量積聚，用蒸汽長時(shí)間吹掃也不能吹掃干凈。停車檢修過程中，對這類設(shè)備的工藝處理，僅僅采用蒸汽吹掃還不夠，還要采用水洗和藥劑清洗等處理措施。
4．2 嚴(yán)密監(jiān)控設(shè)備溫度
對含有低聚物、硫化亞鐵等遇空氣自燃沉積物的填料塔及其他觸硫設(shè)備，打開設(shè)備人孔后，要對溫度參數(shù)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)控，以及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理事故。
4．3 做好危害識別和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測評價(jià)
對停車檢修作業(yè)要進(jìn)行危害識別和風(fēng)險(xiǎn)預(yù)評價(jià)，對可能出現(xiàn)的事故隱患和問題，制定并落實(shí)防范措施。
4．4 強(qiáng)化安全責(zé)任制
石油化工裝置在檢修作業(yè)過程中，必須強(qiáng)化安全責(zé)任制的落實(shí)。停車的工藝處理，包括退料、隔離、清洗、吹掃、置換、通風(fēng)、冷卻等各個(gè)環(huán)節(jié)，都要在安全監(jiān)控下進(jìn)行。