预防制氢装置火灾爆炸安全措施

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1、预防制氢装置火灾爆炸安全措施摘要：文章以制氢装置为研究对象，从装置的物料、各系统入手，分析其物料及装置的火灾、爆炸危险性，制定相应的防火、防爆安全措施，以期从源头上降低制氢装置的火灾爆炸危险性，杜绝装置的火灾爆炸事故。关键词：制氢装置；火灾爆；分析；安全对策中图分类号：P624.8文献标识码：A文章编号：事故是由人的不安全行为和设备的不安全状态共同造成的。因此，在加强企业员工安全教育培训的同时，研究分析装置的危险性，可以为各级生产指挥者和业务部门提供环境安全参数信息，为指挥生产提供第一手资料，大大提高企业安全

2、生产效率和安全管理水平，为我国危险化学品安全事业做出应有的贡献。选取原料为天然气的制氢装置为研究对象，装置主要由转化炉、反应器、塔器、容器和冷换设备及其他辅助单元构成，在火灾危险性分类中属于甲类危险性装置。1制氢装置物料火灾爆炸危险性分析7依据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-2008）和《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92）的相关规定，装置属于甲类火灾危险装置。生产中的原料、产品及副产品相当大一部分为易燃、易爆介质，很多物料在生产过程中处于高温、高压环境中。从原料的输入直

3、至产品的输出过程中，一旦存在设备、设施及管道密封不良，操作人员误操作，高温高压设备特别是压力容器工艺参数波动异常等原因，均可导致工艺介质泄漏，遇明火易引发火灾爆炸事故。制氢装置主要物料的火灾、爆炸特性表。2制氢装置火灾爆炸危险性分析2.1进料系统装置原料气经原料压缩机升压后，压力为3.7MPa，其爆炸极限范围也相应扩大，一旦发生泄漏事故后，原料气会急剧膨胀，与空气混合后达到爆炸限度，一旦遇到明火后会发生爆炸。若装置突遇停电、停汽、停车以及止回阀失灵会引起气体倒流发生爆炸事故。2.2脱硫部分加氢反应器中存在原料

4、气发生反应，介质主要为易爆易燃的烃类物料和氢气，而且操作温度高，压力大。如果反应器超温、超压，处理不当或不及时，将会使反应器及其附件发生开裂、损坏，导致泄漏而引发火灾、爆炸事故。7装置加氢反应后由于存在无机硫，存在设备腐蚀的隐患。一旦因设备腐蚀泄漏或操作失误、前后工序联系失调，造成可燃气体泄漏逸出，遇明火会导致火灾爆炸事故。另外，脱硫反应器以及管道内部表面，由于有H2S的作用会生成一层FeS，检修时若操作不当，遇空气可能发生自燃而引起火灾事故。2.3转化部分转化反应中的物料主要为易燃、易爆物质，转化炉出口高达

5、860℃的温度已经远远超过反应物料的自燃点。如果操作失误导致水碳比例控制过低、反应温度过高等原因，会造成转化反应管结碳，从而引起反应管局部过热烧穿，会发生物料泄漏。泄漏后的易燃易爆物料在空气中会发生自燃甚至爆炸。转化炉炉管内充满了高温易燃、易爆的转化气。转化炉操作条件苛刻，如温度控制不好，超温严重时，会损坏炉管及催化剂，甚至可能发生炉管破裂、炉膛爆炸等事故。此外，硫化物等会引起催化剂中毒失效，蒸汽带水会导致催化剂水解而粉碎，催化剂积炭或活性下降后，致使转化过程出现恶化或局部过热，导致部分炉管表面过热，严重时会

6、发生炉管破裂、引发火灾爆炸事故。7转化炉在开工点火时，若炉膛未进行置换或未置换干净，炉膛内存有可燃气体且在爆炸极限内，点火操作时会引发炉膛爆炸事故。转化炉在引入空气过程中，喷嘴流速过小或点火方式不对，会造成喷嘴烧坏和发生爆炸事故。装置运行中原料、燃料的波动，也会使转化反应变化迅速，不易控制而引发火灾爆炸事故。2.4中温变换系统本系统火灾爆炸事故危险性很大，主要危险有：（1）当转化气成为变换气后，会产生大量氢气。一旦因设备缺陷或开停车频繁、温度升降骤变等因素而引起泄漏，加之温度已超过氢气自燃点，高温可燃气体遇空

7、气极易燃爆。（2）当转化气中含氧量超过工艺指标时，在高温下会发生过氧爆炸。（3）系统检修时，如果置换不合格或隔离不合要求，且违章动火，会引起爆炸事故。2.5PSA单元（1）本单元物料均为易燃、易爆物质，其中脱附气密度比空气重，而氢气密度比空气轻，一旦发生泄漏，易燃易爆气体将布满整个空间，很可能发生火灾和爆炸。（2）当气体氢气、氧气超压放空时，特别在雷雨季节，应避免闪电雷击，防止引发氢气发生火灾爆炸。2.6热回收及产汽系统如果系统汽包液位控制仪表、低液位报警联锁系统失灵，可能会导致汽包液位过低，易造成干锅，可能

8、会损坏设备、甚至发生爆炸。此外，如果安全阀发生故障也会引起爆炸事故。7系统中转化气废热锅炉属高温中压锅炉，其转化气温度高达850℃左右，废热锅炉运行中若存在水位过低、超温、超压等因素，会发生锅炉爆管事故。2.7冷换设备和容器装置内冷换设备在生产过程中常会因腐蚀、安装质量差、热力作用等原因致使冷换设备浮头盖大法兰、进出口阀门、管线接口等处发生泄漏，且物料多具有易燃易爆性质，一旦遇明火或者容器超压时，都