引言(1)
煉廠中間產品罐區催化粗汽油罐收油時因憋壓翹底而損壞罐體、管線;甚而因輕質油揮發、外溢,引起火災爆炸事故,是中間罐區的常見事故之一。1998年6月26日,岳陽石油化工總廠烯烴廠ARGG裝置首次投料試車,催化粗汽油罐T311-05收穩定塔來粗汽油,下午6:00當班人員巡檢時發現,T311-05罐體憋壓、翹底,罐體搖晃。所幸發現處理及時,避免了事態的進一步擴大。
基本情況(2)
1 油罐基本情況
制造日期:1998年3月;
規格和結構特征:V=500m3拱頂;
計算容積:656 m3,Φ8200(內徑),H=12436(罐壁高)。
該催化粗汽油罐為立式拱頂常壓油罐,罐頂安裝DN80液壓安全閥1個,DN80全天候機械呼吸閥1個。液壓安全閥、機械呼吸閥前均裝有1個DN80波紋型阻火器。罐頂周邊上還有一DN150量油孔和一DN500人孔。
2 罐體材料規格
罐底板:Q235—AF 鋼板δ=6;
罐壁板:Q235—AF 5×1380×6500;
罐頂板:Q235—AF 鋼板δ=5
包邊角鋼:Q235—AF <63×63×6。
3 技術要求
3.1 本油罐按GBJ128—90《立式圓筒形鋼制焊接油罐施工及驗收規范》建造與驗收。
3.2 罐頂試驗壓力:正壓2.16kPa,負壓1.47kPa。
憋壓經過(3)
岳陽石油化工總廠烯烴廠80萬t/年ARGG裝置于1998年6月竣工投產。中間污油罐組共有4臺油罐,設計上T311—03為輕污油罐,T311—04為不合格柴油罐,T311—05,T311—06為不合格汽油罐。1998年6月26日下午地3:00催化裝置首次投料試車,下午5:00左右吸收穩定裝置開始往中間罐組送不合格汽油。調度指令T311—05收穩定塔來粗汽油,當班人員改好收油流程。下午6:00當班人員巡檢至T311—05時,突然聽到“嘭”的一聲,T311—05的檢尺口蓋板被氣浪沖開,檢尺品發出“咝咝”的氣流聲,罐體憋壓、翹底,罐體搖晃。當班人員迅速報告調度,要求吸收穩定裝置減少粗汽油的送出量,同時打通T311—03,T311—06收粗汽油流程。因發現處理及時,約10分鐘后,T311—05憋壓現象消失。經外觀檢查,罐體基本完好無損。但北向罐底周邊脫離地面基礎約15mm,南向罐壁因連接進出口管線,罐底周邊與地面基礎僅有松動現象。
原因分析(4)
1 進罐粗汽油流量大且含大量液態烴
烯烴廠AARGG裝置穩定塔(T1304)塔底重沸器采用分餾塔(T1201)一中回流油作熱源,正常操作時,塔底溫度控制在150℃—160℃,塔頂壓力為0.9—1.0MPa。催化噴油初期,一中回流油溫度、流量控制不穩定,一中回流泵常常抽空,致使穩定塔底溫度、液位難以控制平穩。當穩定塔底溫度在130℃下即開始往粗汽油罐送油時,進罐粗汽油中會含有大量液態烴。為盡快升高塔底溫度,操作上常加大塔底油抽出量,比正常流量大1.5倍左右。這樣大流量、高蒸氣壓的粗汽油進罐,液態烴揮發,產生壓力,是油罐憋壓翹底的主要原因。
2 油罐呼 出氣量超過常壓罐呼吸閥呼出氣量
現國內呼吸閥對控制壓力下通過呼吸閥的通氣量的規定,主要依據下列氣體流量估算公式:
式中:
Qya——呼出氣體量,m3/h;
Qz——吸入氣體量,m3/h;
Qej——油罐收油時油品的最大流量,m3/h;
Qef——油罐發油時油品的最大流量,m3/h;
V——氣體空間的體積,m3;
△t——氣體空間的晝夜溫差;
τ——無收油作業時,一天之間呼吸閥的呼(吸)時間,h;
ε——修正系數,考慮到由于罐內油氣濃度變化使呼吸氣體體積增加的系數,煤油罐ε取1.2—1.5,汽油罐或穩定汽油罐ε取2—3。
開工初期在上述非正常工藝條件下,粗汽油罐之ε值將遠無大于3。油罐的呼出氣體量Qya將遠遠大于設計條件下的呼出氣體量。因而導致T311—05罐體憋壓。
3 油罐承壓強度不夠
前述催化粗汽油罐基本情況已表明,該油罐為一不承壓的常壓油罐。在上述非正常工藝條件下,粗汽油中揮發出的液化氣量遠遠大于罐頂呼吸閥、液壓安全閥的通氣能力,罐體憋壓,而罐底板、包邊角鋼抗彎曲強度不夠,底板變形,至使油罐翹底。
預防措施(5)
(1)催化裝置開工初期加強穩定塔的操作調整,力爭做到將穩定塔底溫度升至150℃以上,再往中間罐組送粗汽油,并控制粗汽油流量不要過大。這是避免催化粗汽油罐發生憋壓的最主要的措施。
(2)催化粗汽油罐收油時,罐區崗位應提高警惕,對粗汽油罐作重點監護,安排專人在現場巡視檢查,嚴禁無關人員和車輛進入罐區。發現憋壓征兆,立即報告并采取措施。
(3)操作上,催化粗汽油收油時,改單罐收油為二罐、三罐同時收油,以減少單罐進油和罐內液化氣的揮發量。
(4)每年3月、9月對罐頂呼吸閥、液壓安全閥、阻火器等進行一次解體檢查,清除銹跡、蚊蟲等雜物,保證油罐呼吸暢通,保證油罐安全附件完好。
(5)考慮到頂所裝DN80呼吸閥通氣量不夠,在罐頂DN500人孔蓋板上增裝一DN150機械呼吸閥(下帶波紋型阻火器),以增加單位時間內油罐的呼吸量。
(6)按照中國石化罐區標準化整改的要求,將拱頂的催化粗汽油罐改造為內浮頂油罐。
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