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浅谈大型石化装置试车阶段安全管理思路

作者

白玉平

中化学天辰(泉州)新材料有限公司 福建泉州 362100

大型石化装置作为石油化学工业的核心生产单元,其建设投资巨大、工艺流程复杂、涉及众多高危物料与能量转换过程。试车阶段是从工程建设向生产经营过渡的关键环节,在此期间,设备首次启动运行、工艺参数逐步调试优化、人员操作技能尚待磨合提升,各种不确定性因素相互交织,使得安全事故的发生概率显著增加。

一、大型石化装置试车阶段安全管理的重要性

大型石化装置试车阶段是装置从建设向生产过渡的关键时期,也是安全风险高度集中的敏感阶段。此阶段涵盖单机试车、联动试车、投料试车等多个环节,设备调试、管道吹扫、气密试验、介质置换等作业频繁交叉,涉及高温高压、易燃易爆、有毒有害等复杂工况。据行业统计,超过 60% 的石化装置重大安全事故发生在试车阶段,其主要诱因包括工艺参数波动、设备运行不稳定、人员操作不熟练等。因此,强化试车阶段安全管理不仅关系到装置能否顺利投产,更直接影响企业安全生产目标的实现,关乎周边社区公共安全及生态环境稳定。科学有效的安全管理体系,能够及时识别和管控风险,为装置平稳运行筑牢防线,对保障人员生命安全、降低经济损失、维护行业健康发展具有不可替代的重要意义。

二、大型石化装置试车阶段的风险特征

2.1 风险的复杂性与叠加性

试车阶段是设备、工艺、人员、物料的“首次协同”,风险呈现多维度叠加:设备方面,新安装的泵、压缩机等可能存在制造缺陷(如阀门内漏、密封失效),单机试车时易发生介质泄漏;工艺方面,从冷态到热态的切换中,反应釜、管道可能因热膨胀不均匀导致应力开裂;物料方面,首次引入的易燃、有毒介质(如硫化氢,致死浓度 1000ppm )一旦泄漏,易引发火灾、中毒事故;人员方面,施工单位、监理单位、生产单位多方交叉作业,协调不畅可能导致违章操作。

2.2 风险的突发性与高后果性

试车阶段的参数调试过程中,工艺条件常处于“临界状态”,微小扰动即可能引发事故。例如,催化裂化装置试车时,再生器温度若超过 700% ,可能触发焦炭自燃;高压管道试压时,压力波动超过设计值的 10% ,易导致法兰垫片破裂。此类事故具有突发性强、扩散快的特点,一旦发生,后果严重:1 吨乙烯泄漏遇火源可形成直径 30 米的爆炸范围,造成设备损毁和人员伤亡;有毒介质(如氯气)泄漏,在风力作用下10 分钟内可扩散至500 米范围,导致群体性中毒。

2.3 风险的动态变化性

试车阶段可分为单机试车、联动试车、投料试车三个阶段,风险随阶段推进不断变化:单机试车以机械故障风险为主(如电机过载、轴承过热);联动试车聚焦系统协调性风险(如上下游设备流量不匹配导致憋压);投料试车则面临化学反应风险(如聚合反应失控、催化剂失活)。某化工装置在投料试车初期,因催化剂活性过高,反应温度在5 分钟内从 200% 升至 400% ,超过工艺上限,紧急停车后仍造成反应器内衬损坏。

三、安全管理的核心思路与框架

3.1 构建“分级分类”的风险管控体系

3.1.1 风险分级

采用LEC 法(可能性L、暴露度E、后果C)评估风险值,划分为“重大风险”、“较大风险”、“一般风险”、“低风险”。重大风险(如高压管道试压、首次投料)需企业总经理审批,安排专人24 小时监护;较大风险(如泵联动试车)由车间主任负责管控。

3.1.2 区域分类

将试车现场划分为“禁区”(正在试车的反应器、塔区)、“控制区”(管道廊、泵区)、“辅助区”(控制室、分析室),设置物理隔离(护栏、警示带)和标识牌,不同区域人员需持对应权限证进入。

3.1.3 责任分层

建立“企业 - 车间 - 班组”三级责任体系,明确企业主要负责人对重大风险负总责,车间技术员负责工艺参数监控,班组长负责现场操作监护,形成“人人有责、各负其责”的管理网络。

3.2 制定“全流程闭环”的试车方案

3.2.1 试车目标与范围

明确各阶段需验证的设备性能(如泵的扬程、流量)、工艺指标(如反应转化率、产品纯度),划定试车边界(如哪些设备暂不参与联动)。

3.2.2 风险识别与防控措施

采用 HAZOP 分析(危险与可操作性研究),对每个工艺节点(如进料阀、换热器)识别偏差(如流量过高、温度过低),制定防控措施(如设置联锁值、增加安全阀)。

3.2.3 试车步骤与参数控制

细化操作步骤,明确关键参数的控制范围(如升温速率 ⩽50%‰ ,压力波动 ⩽0.5MPa ),标注紧急停车的触发条件。

3.2.4 应急处置预案

针对可能发生的事故(如火灾、泄漏、中毒),制定处置流程(报警、停车、隔离、救援),明确应急物资(灭火器、防毒面具、急救包)的存放位置和使用方法,联系方式需包含消防、医疗、环保等外部救援力量。

方案需经过“技术评审 - 安全评审 - 审批”三级把关,邀请外部专家(如设计院、同行业企业)参与评审,确保科学性和可行性。

3.3 强化“人员- 设备- 物料”的基础保障

3.3.1 人员能力保障

培训内容:涵盖装置工艺原理、工艺操作规程、设备操作规程、应急处置流程、安全规章制度,采用“理论 + 实操”模式,实操培训需在模拟装置上完成至少10 次合格操作。

资质认证:操作人员需通过理论考试和实操考核,持“操作证”上岗;监护人员需具备5 年以上同类装置经验,熟悉风险防控要求。

技术交底:试车前召开交底会,由技术人员讲解方案要点、风险点及控制措施,参会人员签字确认,确保“人人清楚、个个明白”。

3.3.2 设备可靠性保障

静态检查:对管道、阀门、压力容器进行外观检查(无腐蚀、变形)、无损检测(射线探伤、水压试验),确保符合设计标准;安全阀、压力表等安全附件需校验合格并铅封。

动态测试:单机试车时,监测设备振动、温度、电流,连续运行时间满足规范要求。

联锁测试:逐一验证安全联锁功能(如超压自动泄压、超温自动切断进料),测试次数不少于3 次,确保动作准确、响应及时。

3.3.3 物料管控保障

物料验收:严格核查原料纯度、杂质含量,不合格物料不得入厂;危险品储存需符合“专库专用、双人双锁”要求。

输送管理:首次输送物料前,管道需进行吹扫、置换(氧含量⩽0.5% ),采用氮气保压;输送过程中,流量计、压力表实时监控,发现异常立即停泵。

结语:

大型石化装置试车阶段的安全管理是一项系统性工程,需以风险预控为核心,通过分级分类管控、全流程方案保障、过程精细管控,构建“人防、物防、技防”三位一体的安全防线。实践表明,科学的安全管理思路可有效降低试车风险,确保装置顺利投产。只有树立正确的安全理念,采取有效的管理措施,才能最大限度地降低试车过程中的安全风险,保障装置顺利投产并实现长期安全稳定运行。

参考文献:

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