化工装置首次开车安全

化工装置首次开车安全

杜诗野 高级工程师

（中石油蓝海新材料 ，PMT-5，南通市 226300 ）

【摘 要】国家应急管理部总工程师王浩水编写的《化工过程安全管理与实践》涵盖了化工生产全生命周期，其中包括20个要素。其中，生产装置首次开车安全被列为管理要素之一。由于化工装置的复杂性和管理人员、工程技术人员、操作人员对装置况掌握熟练程度不够，设备设施和仪表控制系统可靠性尚未得到长时间可靠性检验，因此化工生产装置首次投料试车的风险要比正常生产风险大得多。

【关键词】系统打压；化工装置首次开车；安全管理；施工质量；单机试车

0引 言

化工装置工艺流程长而复杂，温度和压力操作范围较大，最高操作温度可达800度以上，最低温度为-170度，最高操作压力可达10兆帕以上。化工装置大机组动设备包括压缩机、炉子、塔、反应器、存储容器，以及换热器。因此，化工装置首次开车，操作风险较大。由于化工装置涉及高温、高压等危险因素，安全管理一直是化工装置投产前必须重视和遵循的重要环节。在化工装置首次开车阶段，包括施工安装质量、单机试车、管道清洗吹扫气密、仪表校验以及联动试车等环节，对于确保化工装置的安全运行和生产稳定性具有重要意义。

1化工装置施工安全质量的控制

1.1施工装置质量控制要点

化工装置的施工安装质量的控制是保障其后期生产运行安全和稳定的基础。以下几个方面是关键。

首先，严格控制化工装置建设材料、设备设施的采购质量。化工装置建设材料、设备设施的采购质量直接影响到其后期的安全生产和运行效率。

其次，严格控制管道、设备焊接质量。焊接是化工装置关键部件连接的一种常用方式，其焊接质量直接关系到装置的安全性和运行效率。

化工装置施工安装质量控制至关重要，直接影响装置的安全、可靠和高效运行。

1.2塔的施工质量控制

化工装置中的各类型塔在装置的正常运行和产品质量方面起着至关重要的作用。为确保这些塔的施工质量，必须采取一系列有效的控制措施。本文将就塔的施工质量控制进行探讨，以确保塔的安全性和性能满足设计要求。

塔用于对化工装置中的热油进行冷却，以下是急冷油塔施工质量控制的关键要点：

基础施工：确保急冷油塔基础的铺设质量符合设计要求，包括基础的平整度、混凝土强度和钢筋的布置与连接。

塔体安装：严格按照工艺图纸和施工方案进行急冷油塔的安装，确保塔筒的垂直度和水平度满足要求，焊缝的质量符合相关标准。

冷却管道安装：准确布置和连接冷却管道，注意管道支撑和固定，确保冷却介质的流动畅通和均匀。

1.3换热器和压力容器施工质量控制

化工装置中的换热器、压力容器关键的设备。本文将就化工装置中换热器、压力容器施工安装质量控制进行探讨，以确保这些设备的安全性、可靠性和性能符合设计要求。一、换热器的施工安装质量控制设备制造：根据专利商提供的数据，选择国内厂家制造换热器。二、压力容器的施工安装质量控制设备制造：根据专利商提供的数据，选择合格的厂家制造压力容器，确保符合相关标准和规定，具备压力容器制造许可证，并进行必要的质量检验和监督。

2开工前安全准备

化工装置开工前安全检查主要包括： 投用前安全检查清单内容（PSSR）， 开工风险识别及消减措施，化工装置施工建设后期、中间交接前，建设单位（业主）要组织设计、施工、监理和建化工过程安全管理与实践设单位的工程技术人员进行"三查四定"，以确保工程存在的设计、施工问题及时发现和解决，消除化工投料和装置开车后的安全隐患。

2.1压缩机

在压缩机的三查四定中，要对化工装置的压缩机、管道系统、压力容器等进行全面检查。首先，对压缩机的结构、密封系统、冷却系统等进行查验，确保其符合设计要求，并检查是否存在任何结构缺陷或安全隐患

通过投用前安全检查列表（PSSR），化工装置在开工前检查出如下问题，并进行整改。

检查检修过的工艺管线与设备：法兰未把紧，检修后的玻璃板液位计漏，换热器封头漏，封头小接管损坏。

管道：在工艺设备或管道内残留遗忘的异物。

法兰：螺栓材质不对，垫片尺寸不对，螺栓缺失，螺栓未把紧或不规范。

安全阀和阀门：安全阀在吊装过程中损害，安全阀隔离阀未打开，安全阀安装问题。

3单机试车

单机单试是指对化工装置中的每个设备进行单独的检测和试验，以确保其正常运行和安全性。下面是对化工装置的压缩机进行单机单试的详细描述：

大机组设备：

压缩机是化工装置的关键设备之一，用于将气体压缩至适宜的压力。在单机单试中，首先进行设备的外观检查，包括密封件、冷却系统等的检查，确保没有异常情况。然后进行机械运行试验，测试轴承、齿轮传动等机械部件的运转情况，确保无异常振动和噪音。

图1透平升速曲线

FIG. 1 Turbine speed rise curve

4  化工装置系统管道清洗、吹扫和气密工作

4.1 蒸汽管网吹扫，打靶

化工装置首次开车前管道吹扫的重要性化工装置首次开车前的管道吹扫工作是确保装置平稳运行和产品质量的关键环节。管道吹扫工作一般包括以下几个步骤：化工装置蒸汽管网包括SS，HS，MS，LS蒸汽，因为SS和HS驱动透平，需对蒸汽管网进行吹扫打靶工作。

吹扫要求

消音器的安装位置符合安全打靶要求。

吹扫需用大流量进行，流量不低于60～80t/h，流速不低于30m/s。

吹扫时应按升温-降温-升温的顺序循环进行，循环周期为4小时，并组织人员对管线焊口、弯头等用木棒不断进行敲击。

打靶要求及标准

打靶按要求要在规定位置安装靶板，引蒸汽进行打靶，每次打靶时间要求至少持续15min，完后检查靶板。

表5靶板合格标准

Table 5 Qualification standard of target plate

图2化工装置蒸汽吹扫，打靶图

FIG. 2 Steam purging and shooting diagram of chemical plant

5 气密

为了检验化工装置的设备、管线、法兰、焊口、阀门填料等方面的气密性和耐压强度，检查存在的安全隐患，进行打压试验，确保化工装置开工顺利，创造条件。化工装置开车前设备管道气密和打压的重要性。

5.1 系统打压原则

根据工艺流程图和设计压力对系统进行分组。原则上按系统进行，将同一系统中压力相同的管线分为一组，为了减少分组数量，加快试压进度，将设计压力相差不大，而管道等级相同的管线编入一组，试验压力按该组中设备最低操作压力进行气压试验。

调节阀可通过旁通线或打开阀门使阀门两端的压力相等，则可不用隔离。

系统试压时，各系统压缩机、机泵出入口阀关闭，防止泵机封泄露。

5.1 试压系统隔离

根据工艺流程图和试压分组情况，对不能参与系统试压的设备进行隔离，各系统根据压力及流程隔离。

加盲板时，盲板两边都必须加临时垫片，临时垫片的压力等级应符合试验压力的要求。

5.2 打压操作流程

试压前准备---试压前检查---临时管线的铺设，试压管线间的连接---进行系统隔离---设置压力表，设置排空点，安装试压泵---试压前流程检查---进气---升压---稳压---检查---合格后泄压---管道复位。

4结论

本文围绕化工生产装置首次开车的安全管理问题，进行了系统的研究和科学的管控实践。研究从化工装置工程收尾、检查与单机试车、系统吹扫、等多个环节入手，提出了一系列标准化的安全管理方案和措施。

标准化安全方案：在化工装置首次开工安全管理要素中，本文形成了装置施工安装质量控制、单机试车安全、系统吹扫打压、等环节的标准化安全方案，确保每个环节的操作都有章可循。

施工质量控制：通过使用安全检查表和细化施工质量控制要点，本文对化工装置施工质量进行了严格把控，确保装置在首次开车前达到最佳状态。

表5靶板合格标准

图1透平升速曲线

FIG. 1 Turbine speed rise curve

图2化工装置蒸汽吹扫，打靶图

FIG. 2 Steam purging and shooting diagram of chemical plant

参 考 文 献

[1]王浩水. 化工过程安全管理与实践[M]. 中国石化出版社, 2022,6(12):157-174.

Wang Haoshui. Chemical Process Safety Management and Practice [M]. China Petrochemical Press, 2022,6(12):157-174.