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冬季仪表防冻应把控三关
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上周江苏迎来一股强冷空气,阴雨天气连续几天,夜间气温降到零下5℃以下。图为江苏一家化工公司煤气化捞渣机爬梯上形成的冰凌,按照现场管理要求,该公司对积水、结冰及时进行了清除。 (张兴刚/文 步建军/图)

  上周江苏迎来一股强冷空气,阴雨天气连续几天,夜间气温降到零下5℃以下。图为江苏一家化工公司煤气化捞渣机爬梯上形成的冰凌,按照现场管理要求,该公司对积水、结冰及时进行了清除。 (张兴刚/文 步建军/图)

  上周,西北一家煤化工企业变换废锅压力表发生冻凝,使放空阀打开,险些造成系统跳车。

  现场测量仪表是石油化工装置的“眼睛”,进入冬季后,特别是新疆、青海、内蒙古、陕西等北方高寒地区,常发生冻结、凝固、析出结晶等现象,因环境温度过低,超出所使用仪表的正常工作温度区间,直接影响到仪表测量的准确性,甚至造成测量误差,严重者可能引发中毒、火灾、爆炸等安全事故。

  目前,一股新寒流正影响我国,继东北暴雪后,华北多地今日迎来初雪,中东部地区雨雪范围持续扩大。那么寒冬季节化企如何保证仪表测量的准确性,从而防范安全事故发生?针对这一话题,中国化工报记者采访了化工企业生产一线操作管理人员。他们普遍认为,防冻保安全需从设计源头把关、全方位预防、落实预防措施三方面加以防范。
  
  第一关:保温设计
  
  石油化工仪表无论是电伴热还是蒸汽伴热,一定都要做好保温工作,如果保温做的不好,那么伴热就起不了作用,冬季就很容易被冻坏。有的企业在试车阶段经常遇到加了伴热仍然有仪表被冻的现象,原因之一就是没有做好保温工作。而为了解决此问题,只能将伴热保温重新进行整改。比如,将所有蒸汽伴热或电伴热缠绕后加一层保温棉保护好,在仪表箱内部也垫铺一层保温棉进行保温;对处在高空或者风口上的仪表及导压管多加几层保温棉进行保温。但实际上,这些补救措施都不是解决问题的根本方法。

  专家认为,从设计流程出发来解决此类问题才是根本。在工艺管道和仪表的设计阶段,业主和设计单位都要充分考虑防冻和环境低温条件,从源头避免此类问题的发生。

  兖矿鲁南化工有限公司气化分厂厂长李波表示,用蒸汽伴热,建立蒸汽伴热网,每一个表、每一个阀都要单独伴热,决不能串联伴热,否则热量不够将导致表被冻。

  “根据目前的建筑防火规范,不允许高层厂房封闭,但是结合北部极寒地区防冻实际又不得不封闭。因为轻型材料泄爆效果好,所以一些西部煤化工项目在设计时就提出生产厂房要设计成封闭式的。”青海盐湖集团技术员闫吉臣介绍,“但是轻型材料封闭保温效果不理想,边、角、缝密封效果不理想,加上框架整个像大烟囱,有点热都给抽出去了,所以仪表管线该伴热的必须伴热。”而针对轻型材料封闭保温效果不好的弊端,内蒙古两个煤化工项目在详细设计之前,就针对防冻这个问题专门做了调研工作,出过专门文件送交消防部门审核,最终采用轻型材料对高层厂房进行封闭。闫吉臣建议,仪表防冻需要企业提前开展这方面工作,与项目主装置建设同步,从而避免后期被动。

  也有业内人士介绍,目前,仪表伴热的干线是从工艺干线上分下来的,这段供、回水/蒸汽管线也应该加上监测仪表,这样可以避免大面积灾难性仪表冻坏。

  据了解,因冬季气温低下,对于西北石油化工企业来说,即便是增加巡检人员和次数,但有的效果还是不很理想。为了防止仪表冻凝情况发生,新疆独山子石化乙烯厂充分利用控制系统,在控制室中用DCS监视仪表伴热的运行状况。而据记者调查,目前化工企业这样做的还很少。
  
  第二关:防冻预案
  
  为应对仪表防冻,许多石化企业在冬季来临前加强预防,提前做准备工作。比如介质不流动管线都采取保温或伴热、引压管加伴热、有冷凝的地方设低点排放等措施。蒸汽伴热的在冬季日常巡检时,注意仪表箱内的伴热管线的温度,伴热管线在冬日最容易被冻坏,会使测量变化,影响生产,要增加巡检次数和人员,甚至有企业提出,巡检伴热保暖设施每天至少6次。在11月初,齐鲁石化橡胶厂根据气温变化对所有53台差压式流量测量仪表和压力式测量仪表灌注了防冻液。

  “防冻预案关键在于防,要在精神上高度重视,出事之后再处理很麻烦,弄不好会造成装置跳车。”江苏索普集团气化车间主任蔡可庆向记者表示。

  据了解,2011年一家石化企业变压吸附工段因仪表风中含水汽量大,遇天气突然变冷,产生水汽冷凝现象,导致电磁阀带水,进料调节阀关闭,凌晨突然停车。事后,该公司对变压吸附厂房里加伴热管,同时把进出口的房门加保温门帘。去年某公司也发生过煤气化炉烧嘴冷却水流量计冻凝,造成气化工段停车6小时。为吸取教训,该公司现场加强巡检,对室内重要仪表做了保温,在检查户外仪表,特别是压力表和温度表时先看伴热管是否故障,防止介质凝冻。

  不少企业反映,进入冬季后,如果管线冻了,要用蒸汽吹,有的要吹一周,让人筋疲力尽。很多一线操作管理人员认为,冬季气温较低的时候,工艺改变也增加了仪表防冻凝的维护量。所以为了保证工艺的正常运行,企业必须全方位提前做好仪表的防冻凝工作,才能提高对各种非正常状态的及时处理能力,保证仪表本身的正常工作状态。
  
  第三关:基层落实
  
  有企业提出,要经常检查液位计显示情况,特别是当DCS监视仪表趋势为一直线长期无变化时,应立即通知仪表及巡检人员现场确认。上述发生煤气化炉烧嘴冷却水流量计冻坏,造成气化炉停车的企业事后也要求,对重要报警应及时联系仪表人员处理,紧急情况先切除连锁。江苏索普集团气化车间主任蔡可庆认为,防冻管理理念也要更新,不能把防冻工作中处理了多少异常当成自己的工作业绩,管理、操作人员的重视程度比经验更重要,防冻工作重在落实。

  蔡可庆告诉记者说,很多企业都到内蒙古、新疆及东北的相关企业考察学习过,那里的防冻经验比较丰富,但是为什么仍然出现问题?主要是制度落实不到位。比如为防止仪表冻坏,很多的仪表都加了伴热,也都投用了,投用的效果怎么样?有没有温度呢?伴热有没有冻起来?有没有安排专人进行检查?检查的人有没有做假记录?伴热管线都很细,也容易堵,也需要保温的,一旦保温损坏,很快就冻起来了。因此,伴热管线以及仪表箱体也要防冻,关键仪表都要放在防冻箱里。

  对于仪表防冻,一线的操作管理人员还提出,仪表防冻还要处理好与节能减排的关系。有些仪表工、操作工为了省事,加大伴热蒸汽量,仪表排凝点太高,天气暖和了也不关小蒸汽流量,装置能耗增加,造成不必要的能源浪费,增加消耗。冬天气温变化大,应根据气温变化及时调节伴热蒸汽流量。兖矿鲁南化工有限公司气化分厂厂长李波认为,仪表防冻的能耗应纳入考核,做到既不浪费能源,又能保证防冻效果。


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