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某蒸餾裝置安全拆除中的工藝介質(zhì)清掃處理分析

文檔作者：徐立安文檔來源：中國石油化工股份有限公司上海高橋分公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2021年03月04日
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★ 石油化工安全環(huán)保技術(shù) ★
∞ ‘ PETROCHEMICAI SAFETY AND ENVIRONMENTAL PRO FECTION TECHNOI OGY 2014年第30卷第1期
某蒸餾裝置安全拆除中的工藝介質(zhì)清掃處理分析
徐立安
(中國石油化工股份有限公司上海高橋分公司，上海200137)
摘要：就某蒸餾裝置拆除項目的實施過程進行了介紹，分析指出了拆除過程中裝置物
料性質(zhì)、腐蝕產(chǎn)物和設備布局等方面存在的風險。為防范大型填料減壓塔中腐蝕產(chǎn)物自燃的
風險，采取了減壓塔鈍洗、蒸汽保護、注水等安全技術(shù)措施；裝置工藝管道的管線走向、流
程設置等，形成了工藝介質(zhì)清掃作業(yè)的難點，現(xiàn)場采取了有效的安全保護措施；對數(shù)量眾多
的換熱器制訂了專門吹掃方案，對位于高空平臺、多組并聯(lián)的空冷，則實施了整體吊裝方案，
實現(xiàn)了安全拆除。
關鍵詞：蒸餾裝置拆除工藝介質(zhì)處理
1 拆除項目概述
某常減壓蒸餾裝置始建于1953年，原加工能
力為5萬t／a，歷經(jīng)數(shù)次改造，1996年加工能力
達到330萬t／a規(guī)模。2010年為配合節(jié)能及隱患
治理，將原裝置整體拆除，實施異地改造。
此裝置屬于燃料一潤滑油型常減壓蒸餾裝
置，采用三塔兩爐工藝，常壓塔設有3個中段回
流以及塔頂冷回流，5條側(cè)線分別引出航煤、輕
柴油、柴油、變壓器油等半成品、裂化原料油作
二次加工裝置原料。減壓塔也設有2個中段回流
1個頂回流，6條側(cè)線。減壓塔內(nèi)填裝了大量規(guī)
整填料。
兩個月內(nèi)共拆除設備471臺，工藝管線123
根、計35 881 m，過磅廢料達4 100 t。
2 項目風險分析
2．1 承裝介質(zhì)的易燃易爆風險
煉油裝置的工藝介質(zhì)普遍具有易燃易爆特
性，既有閃點小于28℃ 的甲類易燃液體汽油、
原油，也有閃點在28℃至60℃區(qū)間內(nèi)的乙類可
燃液體如航煤等，以及閃點大于60℃ 的丙類可
燃液體裂化原料油、柴油、潤滑油等。
甲類易燃液體汽油、原油，閃點低、揮發(fā)性
強、蒸發(fā)速度快，當其蒸氣與空氣達到一定濃度
極限時遇火易燃燒爆炸，火災爆炸危險性大。航
煤等輕質(zhì)油品粘度較小，易流動、擴散，點燃后
易蔓延和擴大火災。另外，各石油產(chǎn)品在流動過
程中均易由于摩擦產(chǎn)生靜電，當所帶的靜電荷聚
積到一定程度時，就會產(chǎn)生靜電火花，有引起燃
燒和爆炸的危險。為實現(xiàn)安全拆除，工藝停工、
退料、吹掃、清洗等環(huán)節(jié)十分重要。
2．2 設備腐蝕生成的硫化亞鐵
此裝置加工低硫原油，在拆除前已連續(xù)運行
了近4年。由于原油中的硫易富集在高溫位重質(zhì)
油品中，高溫部位的腐蝕更為明顯。低溫硫腐蝕
機理復雜，集中發(fā)生在三塔塔頂冷凝系統(tǒng)。
在長周期運行后，腐蝕生成的硫化亞鐵FeS，
附著于設備內(nèi)壁(或散落呈疏松的片狀碎屑)。硫
化亞鐵及鐵的其它硫化物在空氣中受熱(如氣割
散落的火星濺人)或光照時，會發(fā)生如下反應：
FeS+3／202=FeO 十SO2+49KJ
2FeO+1／202=Fe203+271KJ
FeS2+O2=FeS+SO2+222KJ
F。2S3+3／202=Fe2O3+3S+586KJ
硫化亞鐵自燃的過程中放出大量的熱，當周
圍有其它可燃物存在時，會冒出濃煙，并引發(fā)火
收稿日期：2013—09—10。
作者簡介：徐立安，男，2010年畢業(yè)于上海交通大
學工業(yè)工程與自動化專業(yè)，工程碩士，主要從事煉
化裝置HSE管理工作，現(xiàn)任煉油一部安全總監(jiān)，注
冊安全工程師， 高級工程師。E—mail：roycycle
@ 163．corn
2014年第30卷第1期 ★ 徐立安．某蒸餾裝置安全拆除中的工藝介質(zhì)清掃處理分析 ★
災和爆炸。近年來，硫化亞鐵自燃引發(fā)事故國內(nèi)
已有數(shù)起，是風險防范重點。
2．3 設備布局及大型化
需拆除的9臺表面蒸發(fā)式空冷自重達到
34．71 t，每片管束自重3．48 t，14臺濕空冷、自
重3．48 t，均布置在框架頂層平臺。減頂空冷平
臺的現(xiàn)場高度為35 m。拆除的常壓塔凈高50．42
m，內(nèi)設層塔盤；減壓塔塔內(nèi)徑最大處為6．4 m，
本體高度41 m，現(xiàn)場總高達到57．5 m，內(nèi)設規(guī)整
填料，圖紙總重量353 t。
塔設備的拆除是整個拆除工程的重點。減壓
塔單體尺寸大、重量大，不便吊裝、駁運，最終
確定進行破壞性分段拆除。為規(guī)避進入塔內(nèi)動火
切割的高風險作業(yè)，填料等塔內(nèi)件均安排在地面
進行拆解。選用225 t汽車吊為主要吊車，共分
27吊(不包括管道吊裝)實施拆除。
3 拆除項目實施分析
3．1 前期安全確認
退凈物料后，與外界連通的管道在邊界處加
裝盲板隔絕(包括退污油管線)；內(nèi)部工藝管道逐
條開低點放空，確認介質(zhì)已掃清。內(nèi)部排水系統(tǒng)
沖凈存油，檢驗合格后，排水井填埋沙袋，內(nèi)部
井蓋封堵，防止外界易燃易爆氣體倒竄入施工區(qū)
域。供電全部切斷后，需供電設備辦理臨時用電
手續(xù)，并在現(xiàn)場警示。消防水保留，安排消防
駐防。
3．2 塔的拆除
3．2．1 拆除前的鈍洗
減壓塔內(nèi)裝有大量規(guī)整填料，填料的比表面
積大，經(jīng)過長周期運行后浸潤油漬，一旦塔內(nèi)腐
蝕產(chǎn)生的FeS遇空氣放熱自燃，極易引發(fā)塔內(nèi)件
火警。而減壓塔現(xiàn)場高度達到57．5 m，設備內(nèi)部
的火警施救難度很大?？紤]到拆除存在FeS自燃
風險，在裝置停車過程中著重對減壓塔進行了鈍
化處理。
本次鈍洗采用FZC一1高效硫化亞鐵鈍化劑，
主要成分為鰲合劑，利用硫化亞鐵具有較強的活
性和易被鰲合的特點，通過鰲合反應溶解消除硫
化物，實現(xiàn)鈍化，鈍化后的金屬表面能形成保護
膜，有效地防止金屬表面的進一步腐蝕、避免硫
化亞鐵自燃。
1)鈍化前準備工作
為防止塔內(nèi)殘留的油品影響鈍化劑作用效
果，減壓塔內(nèi)退料后，柴油沖洗時間、熱水沖洗
時間各延長了6～8個h。
鈍化前，先將減壓塔上部中段回流(減一中)
流程，在控制閥處脫開；連接鈍化劑移動機泵，
接通臨時流程，使鈍化劑可借用減一中流程注入
減壓塔。
2)減壓塔鈍化
利用減頂回流泵，打水進減壓塔，減壓塔底
建立可監(jiān)控的液面；改通減壓塔底至減頂回流泵
進口流程，建立減壓塔底部一減頂回流泵一減壓
塔頂部水循環(huán)；冷卻減壓塔，至全部測點溫度≯
80℃后，將FZC—l硫化亞鐵鈍化劑按劑水比1：10
的比例在移動藥劑槽內(nèi)配好，通過預先接好的臨
時流程，使用移動機泵，從減一中控制閥處打入
減壓塔上部，減壓塔鈍化；建立循環(huán)，不斷補充
鈍化劑；根據(jù)減壓塔底放空排出的藥劑顏色判斷
鈍化進程。
另外，本次鈍化增加了中段回流循環(huán)流程，
建立由塔內(nèi)集油箱一中段循環(huán)泵一塔內(nèi)液相分布
器一集油箱的循環(huán)(兩部中段循環(huán)泵都開)。
從鈍洗情況看，塔內(nèi)硫腐蝕情況較預想的嚴
重，為保障鈍洗效果，鈍洗時間由10 h延長到
24 h，藥劑加入量相應增加。
3)常壓塔鈍化
常壓塔內(nèi)部結(jié)構(gòu)與減壓塔不同，為板式塔。
為盡量降低拆除作業(yè)風險，對常壓塔也進行了鈍
洗處理，自常頂回流泵流程加入藥劑，打開常壓
塔底放空入加劑臨時水槽，建立循環(huán)流程。觀察
鈍洗情況，塔內(nèi)也存在一定量的FeS。
4)鈍洗過程中的問題
常壓塔在準備過程中，塔內(nèi)下部的塔板溫度
持續(xù)偏高。經(jīng)過排查，是最下一根側(cè)線、常五線
汽提蒸汽閥門內(nèi)漏，蒸汽通過汽提塔揮發(fā)線再進
入主塔。加裝盲板隔絕后，順利進行了鈍洗。
3．2．2 拆除過程中的防范措施
在減壓塔拆除過程中，進一步采取了防范措
施：未停蒸汽前，開塔底汽提蒸汽，始終保持塔
頂微見汽；為避免人員灼燙、切斷蒸汽后，塔頂
回流泵持續(xù)通過回流返塔流程向塔內(nèi)填料注水保
★ 石油化工安全環(huán)保技術(shù) ★ 2014年第30卷第1期
護；頂回流流程拆除后，依次啟用減一中、減二
中流程向塔內(nèi)注水；減二中流程切斷后，注水使
減壓塔內(nèi)待拆除填料保持水浸；駐防消防人員，
高壓水帶隨作業(yè)面移動，保持向塔內(nèi)注水；地面
拆解，使用消防水帶霧狀噴射保護。
3．2．3 拆除情況
鈍化效果明顯，塔內(nèi)填料受到嚴格控制，整
個減壓塔高處拆除、吊裝進展順利。但高溫硫腐
蝕作用，使塔的下部FeS較多；另一因素是塔內(nèi)
重油較難徹底退清，鈍化效果會有影響；因此塔
內(nèi)安裝位置較低的填料，相對自燃風險大。
這在地面拆解時得到驗證。減五線汽提塔
(頂部揮發(fā)線與主塔直接連通，無切斷閥門)有少
量存油，減壓塔最底部側(cè)線(減六線)的集油箱、
填料層有少量殘余FeS，在地面接觸空氣、陽光
照射后，出現(xiàn)過零星自燃。見煙后，使用消防水
冷卻受控。
塔頂?shù)牡蜏亓蚋g也有顯現(xiàn)。減壓塔頂柴油
收集罐未經(jīng)過鈍洗，整體拆除后靜置在地面，內(nèi)
壁附著的少量FeS自燃，煙從打開的人孔冒出。
由于罐內(nèi)無殘留油品，向內(nèi)部注水后即消除。
3．3 工藝管道拆除
3．3．1 工藝管線的清洗
一般工藝管道先以蒸汽按流程將油品趕凈，
再分段用蒸汽吹掃、清洗。由于裝置內(nèi)未設置氮
氣管網(wǎng)，因此初頂、常頂、常一、常二等輕質(zhì)油
品的管道引江水頂油、清洗。吹掃、清洗后，通
過拆開管線低點放空放凈存水，并確認介質(zhì)已
清除。
3．3．2 拆除異常情況處理
部分管線由于走向問題，形成了局部低點，
如圖1中c處為低點放空處，ab段內(nèi)會存有殘留
物。部分泵進(出)口管線垂直布置時，在掃線蒸
汽口下方、與泵進(出)口閥門間，也存在一段掃
線死角。見圖2中a點至閥門段。
a
圖1 工藝管線走向示意
圖2 掃線蒸汽下垂直管段示意
回流流程，先自塔內(nèi)引出、再返入塔內(nèi)，吹
掃方案與側(cè)線出裝置流程有所不同。特別是塔頂
循環(huán)回流的返塔管線，關閉人塔閥門方可切斷與
塔內(nèi)油品的竄漏，只能依靠管徑較小的污油放空
口退油，吹掃時間不足也導致部分油品殘留在管
道內(nèi)。
蒸汽管線本身并不是油品流程，但在大量工
藝管道同時使用蒸汽憋壓吹掃的過程中，局部蒸
汽壓力甚至低于工藝介質(zhì)的退油壓力，導致局部
蒸汽管內(nèi)有少量油品竄人。
裝置的常壓塔設有緊急放空管線，無吹掃介
質(zhì)入口。裝置運行時，緊急放空閥并未開啟過，
但仍有微量氣體經(jīng)閥門漏入此管線內(nèi)。常壓塔第
五側(cè)線的介質(zhì)是重質(zhì)油品，粘度大、凝固點高，
蒸汽退料掃線時后路不暢、時間不足，有少量油
品附著在管壁。
由于裝置進行拆除時，切斷了退油流程及蒸
汽，有油品殘余的管道，由駐防消防人員保護，
暫停相關區(qū)域作業(yè)，在拆除現(xiàn)場進行處理。重質(zhì)
油品常溫下為固態(tài)或半流體，不易擴散，比較容
易收集、清理。
輕質(zhì)油品由于易燃易爆、易擴散揮發(fā)、易產(chǎn)
生靜電，因此必須要避免擴散?，F(xiàn)場噴淋水霧保
護，拆開法蘭或鋸開管線，將油品收集在事先準
備的容器內(nèi)；高處法蘭需脫開、以避免吸真空；
介質(zhì)停止溢出、滴漏后，檢查是否由于積鹽或雜
質(zhì)堵住排放口，確認介質(zhì)放凈后，再引入大量水
補充沖洗。
3．4 冷換設備拆除
3．4．1 換熱器
蒸餾裝置為回收側(cè)線、渣油中的熱量，降低
裝置的能源消耗，使用了大量換熱器。裝置內(nèi)浮
頭式、u型管式換熱器共計105臺，每臺自重為
5～15 t，主要集中在一個4層和一個3層的框架
內(nèi)(常壓塔區(qū)域2臺重沸器未計人)，密集布置增
加了現(xiàn)場拆除作業(yè)工作量和難度，必須掃清此類
較大容積設備以降低風險。
生箜 壑箜 塑 ★ 徐立安．某蒸餾裝置安全拆除中的工藝介質(zhì)清掃處理分析 ★
在停工吹掃時，換熱器的吹掃先按物料流程
進行，以避免進出口、付線閥等處遺留死角；其
后，對密集在框架的各換熱器，均逐一改單體進
行本體吹掃確保物料退凈掃清?？紤]到渣油換熱
器存在高溫硫腐蝕，減壓塔鈍化結(jié)束后，再使用
塔底鈍化液對渣油換熱器等增加了一次水沖洗。
在長周期運行中，泥沙等雜質(zhì)沉降、積存在大型
換熱器殼體內(nèi)，拆除時對此部分可燃物進行了現(xiàn)
場清理。
3．4．2 空冷拆除
裝置初頂、常頂共設有9臺表面蒸發(fā)式空冷，
單臺自重34．71 t。減頂有10臺預冷空冷、4臺一
級空冷和2臺二級空冷，安裝在減頂空冷框架頂
層平臺，現(xiàn)場高度為35 113。
空冷吹掃時的難點分析：管束設計壓力低限
制了空冷吹掃的介質(zhì)壓力和流量；冷卻面積大使
蒸汽迅速減壓，難以有效吹掃；多組并聯(lián)，長周
期運行后空冷進出口大口徑閥門內(nèi)漏等故障多，
甚至導致無法進行單體吹掃，吹掃時易走短路、
無法均勻有效的分布作用于各并聯(lián)設備。因此，
空冷設備拆除時，采取了空冷片整體吊裝的方式
進行。
4 結(jié) 論
停工退料、吹掃、清洗等工藝處理過程的
有效實施，是保障裝置拆除安全、降低風險的
必要措施。蒸餾裝置拆除時，通過鈍洗減壓塔
等措施防止塔內(nèi)填料FeS自燃；換熱器的吹掃
采用流程吹掃與單體吹掃結(jié)合；工藝管道拆除
中必須重視殘留油品可能產(chǎn)生的危害，補充現(xiàn)
場措施控制風險；空冷拆除時宜采取管束整體
吊裝方案。
(上接第25頁)
續(xù)表3
序號 偏差 1原因 2后果 P A E R 保護措施 建議措施
1、來氣壓力高； 1、造成管線破
2、儀表誤指示； 裂，乙烯泄漏， A4 A4 A2 A4
3 1、DCS壓力指示，現(xiàn)場
、緊急停車，繼續(xù)供乙烯； 可能造成火災
4、過濾器或脫硫床堵塞，繼續(xù) 爆炸 確認，并與調(diào)度聯(lián)系；
1 壓力高 供乙烯 2、過濾器、脫硫床壓差
， 導致脫硫床前的管線壓
力高； 2、造成^員中毒 A3 A1 A2 Al 指示，現(xiàn)場確認；
5 3、脫硫床安全閥泄放。
、閥f-I FV104誤關閉(誤操作 3
、 造成上游設 Al A3 A2 A1
或儀表故障)造成閥前壓力高。 備損壞或停車
1、嚴格按照工藝規(guī)程和
操作法進行現(xiàn)場巡檢；
l、火災、爆炸 A4 A4 3．2 A4 2、設備、儀表定期進行
檢查維護；
1、超壓； 3、嚴格執(zhí)行設備檢修管
2、管線設備不合格(如焊接質(zhì) 理規(guī)定，如閥門、管線、
量，管線未按規(guī)定設計等)； 墊片的材質(zhì)，設備內(nèi)清
3、墊片、填料或密封失效； 潔等；
2 泄漏 2
、
4 人員中毒 C1 C1 C2 C1 4、點火源控制 (現(xiàn)場操
、排放閥誤打開； 作均使用防止火花產(chǎn)生的
5、腐蝕； 銅質(zhì)工具)
6 ；
、儀表引壓線與設備接口泄漏； 5
、7 制定 了 EC MSDS；
、填料線不合格。 6
、現(xiàn)場設置可燃氣體報
警儀；
3、環(huán)境污染 D1 D1 D1 Dl 7、配備相應防護器具；
8、裝料線使用專用快速
接頭。
3結(jié)語 葦 薹
本次利用HAZOP風險分析，對EO／EG生產(chǎn) 企業(yè)制定預防措施，消除安全隱患提供了依據(jù)，
裝置的5個單元劃分了57個節(jié)點，對節(jié)點的287 確保裝置安穩(wěn)長運行。

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