在甲苯内浮顶储罐检维修作业过程中,重点需关注“物料流速、氮气置换、静电消除”这3个关键点。全面细致策划和严密组织实施,有效把控安全风险,是作业安全得以有效保证的重要前提。
某单位罐区有一甲苯内浮顶常压储罐,罐体为不锈钢材质,直径4.5m、罐高9m,采用不锈钢、铝制内浮盘,无氮封,罐顶无呼吸阀,仅有通气弯管;设置有高高、低低液位SIS报警联锁。罐内介质为甲苯(彼时罐内甲苯约为75t),密度为 0.87,闪点4℃,甲B类易燃液体,不溶于水,其蒸气和空气形成的爆炸性混合物,爆炸极限(V/V):1.2%~7.0%。储罐所在罐区为二级重大危险源;该储罐已运行10余年,进、出料管(DN50、DN80)阀门、罐底排净阀门、储罐人孔的碳钢螺栓严重锈蚀,阀门法兰连接处垫片破损严重,需要先清罐再进行检维修更换。
检维修采用了人工清料,将罐底甲苯物料全部清空后组织实施,内浮盘不可避免要落底和再起浮。甲苯内浮顶储罐检修作业如何进行筹划与组织,整个过程尤其是浮盘落底后和再次起浮时会产生哪些风险,对应的安全防范措施有哪些,具体作业过程有哪些操作细节,以避免发生生产安全事故,目前业内相关实践资料仍不多。该检修作业的安全顺利实践经验具有一定的参考借鉴意义。
1. 制定全面、详细的检维修作业方案并审批
因储罐检修,甲苯物料无法正常保供,会给生产、采购、安全等部门带来一定影响,必须周密筹划,提前制定出详细作业方案。
检修方案应包含:检修目的、检修时间、作业内容、作业地点、作业步骤及方法、作业指挥组织机构及职责分工、作业危害分析及风险管控措施、作业全过程的其他安全措施、作业应急处置方案、作业验收、附件等内容。
同时,设备工程部门也要制定出详细的《现场作业施工方案》作为总体方案的附件。在作业时间上,根据储罐大小,宜为4d(清罐及准备2d,施工作业1d、审查及进料1d),尽量减少对生产、采购的影响。
在作业方法上,注重搞好能量隔离,采用人工作业,不涉及临时用电、动火作业和受限空间等特殊作业。采取租用槽罐车的方式,先将物料打入罐车,然后人工放料,作业结束时再将物料卸入储罐。
在检修步骤上,以半天为时间单位细化工作任务和责任人,制作出时间表。在组织指挥机构上,要明确总指挥、专家组、有关各部门职责、具体负责人。
在作业危害分析上,要对检修作业活动每一过程的危险源、引起的潜在风险、风险等级进行详尽分析并制定现有直接控制措施和责任人。
在作业方案完成后,召集本次组织指挥机构人员及相关人员开会审议,修订完善方案,打印方案签字审批。
2. 全面识别安全风险并制定对策措施
甲苯内浮顶储罐因甲苯的理化特性,在浮盘落底和起浮的过程中(重点),如果不细致识别风险,注意落实安全措施,则有可能引发事故。
2.1 储罐清料作业(罐内物料至槽罐车)潜在风险:
①打料时,物料流速过大,产生静电聚集且未及时导出,导致火灾爆炸(密封圈泄漏上部空间、内浮盘落底后浮盘与物料液面之间的爆炸性气相空间);
②内浮盘上通气阀损坏,导致打料过程中内浮盘卡阻、坍塌,导致火灾、爆炸等;
③打料过程中,接管处突然断开,物料泄漏引发中毒、火灾等;
④浮盘落底和罐底摩擦(焊缝)可能产生静电甚至火花的风险,导致燃爆;
⑤其他危害。对应管控措施:①罐内引入氮气(罐顶通气孔),做好持续空气置换措施;②罐车做好静电接地措施,检查好相关阀门及附件,使用防爆工具作业;③临时接管拆法兰时,注意做好防物料滴漏,用盆接住滴漏物料;④用泵打料过程中(浮盘落底前),控制流速不大于2m/s(泵的流量17t/h,泵出口管为DN50,理论流量不大于14t/h),对各接口、阀门进行检查,发现泄漏及时处置,现场备好消防及应急物资;⑤待浮盘接近落底时,降低流速至1m/s(7t/h)以下,密切观察泵的压力和液位变化,如有异常立即停止;⑥待液位降低至储罐出料管口位置高度时,停止泵打料,防止抽空,改为人工放料;⑦作业人员防静电工作服、穿安全帽(带有屏护)和橡胶耐油手套,使用防爆工具作业;⑧现场管控,禁止无关人员和其他物料车辆进入罐区作业;⑨确保储罐静电接地良好。
2.2 人工放料潜在风险:
①吨桶内静电未有效导出,导致闪爆;
②物料流速过大,产生静电聚集,导致火灾、爆炸;
③管道物料泄漏,导致火灾爆炸。
对应管控措施
:①吨桶采用铁丝导静电和金属软管放料作业,放料时采用氮气置换;
②人员穿防静电工作服、安全帽(带屏护)和防护手套;
③现场做好防滴漏措施;
④现场做好警戒隔离措施;
⑤控制放料速度,减少冲击,采用引流管。
2.3 卸料作业(槽车至储罐)潜在风险:
①进料时物料流速过大,产生静电聚集且未及时导出,导致浮盘与液面间爆炸性气体混合物爆炸;
②内浮盘上浮时卡阻、坍塌,导致火灾、爆炸等;
③进料过程中,接管处突然断开,物料泄漏引发中毒、火灾等;
④其他危害。
对应管控措施:
①罐车做好静电接地措施,检查好相关阀门及附件;
②卸料过程中,对各接口、阀门进行检查,发现泄漏及时处置,现场备好消防及应急物资;
③密切观察泵的压力和储罐液位变化,如有异常及时停止卸料检查;
④在浮盘起浮前,进料管流速始终不大于1m/s(DN50管,约 7t/h),浮盘完全起浮后方可缓慢提高流速至进口流速不大于2m/s(DN50管,约14t/h);
⑤罐组防火堤以内且距该罐30m范围内区域禁止一切动火施工及临时非防爆用电作业;
⑥罐顶保持氮气置换,进料前浮盘下部始终保持氮气置换。
3 严密抓好现场施工作业组织实施
设备工程部门应严格按照《现场作业施工方案》确定的作业人员、作业分组、作业顺序组织,并明确现场施工负责人。施工中涉及的动火作业、临时用电等特殊作业,属地部门需按照《危险化学品企业特殊作业安全规范》(GB 30871—2022)的要求,办理作业票,搞好风险辨识和过程风险管控,严密组织实施。
在施工前,要组织人员学习作业方案和进行现场勘察。要检查作业工器具和材料准备情况,不得将非防爆工具带入罐区内进行作业。要确认管道内物料已经清空,并用氮气置换,同时要与泵和其他管道彻底物理上断开。
在施工中,要协调好各组施工组织,防止交叉作业造成事故。在拆除锈蚀螺栓时,使用除锈松脱剂和液压螺母破切器,严禁使用非防爆工具作业。期间,作业现场不得进行危险品物料的装卸作业。
在施工结束时,要检查清理场地,做到“工完料尽场地清”。要组织专家组对现场施工质量进行检查、确认,不符合工艺要求的要督促整改;在封闭储罐前,罐区要组织办理储罐封闭确认手续。
4 细致抓好全过程安全工作落实
在检修作业中,安环部门和属地应共同抓好全过程安全工作落实。
作业前:(1)在作业天气选择上,检修作业应选择阴天及湿度大(宜大于75%)的天气或阴雨天组织,气温在28℃以下;大雨、雷暴及极端天气禁止作业。(2)安环部门应组织所有作业人员进行现场安全交底,使全体人员掌握甲苯、附近储罐和管道内物料的理化特性及安全注意事项;(3)属地应编制应急预案,并组织应急队相关人员进行应急演练。
作业中:(1)作业现场需设专人安全监护(属地一名、安环部一名),全程在现场协调、管控。(2)安环部门要对配置的应急物资(干粉灭火器、沙土等)进行检查;应协调放2辆泡沫消防车在现场以备应急支援。(3)作业区应使用警戒带进行隔离,隔离区内禁止无关人员进入和聚集,禁止一切车辆装卸作业。
作业后:储罐再次投用物料进罐前,总指挥应组织专家组进行安全审查及投用条件确认。除了上述安全措施外,在人工清料期间,尤其是液面低于出料管口时,作业人员需将氮气通过磁翻板液位计下方引入罐内,确保直至储罐进料前浮盘下部空间持续有氮气置换。
5 全力做好各部门间的工作协同
因该储罐所在的罐区为二级重大危险源,在检修作业的全过程涉及内、外部多部门,需要加强协调、沟通,协力完成作业任务。
在公司内部,仓储部门需要在检修作业前与PMC 部门进行协调,做好生产计划,使生产提前备料,不影响生产,同时也使储罐的液位尽量降低;要与生产部门进行协调,搞好打料、备料以及检修期间的零头物料的处置等;要与采购进行协调,检修作业前及作业期间,不采购该物料到厂,同时督促采购的备件尽快到厂;要与安环部进行协调,上报检修计划,以便上传到政府相关平台,同时沟通检修方案和应急事项;要与设备部门进行协调,将作业方案告知并督促其尽快完成施工方案和各项准备工作;要与工艺部门进行协调,做好SIS连锁的解除和恢复;要与公用工程部门进行联系,确保泡沫消防系统的正常运行和检修作业期间的保障工作对接;要与上级进行汇报,使得领导了解方案内容和进展,便于各项工作顺利开展。
在公司外部,采购部要与供应商进行对接,协调物料采购到厂的时间和备件的到货时间。安环部门要向政府部门进行报备,要与消防队进行对接,以应对突发情况发生。6 结束语
甲苯内浮顶储罐检修作业因潜在风险大,在作业的筹划及组织实施过程中,需要全面深入的识别风险,制定相应的对策措施,同时在组织实施上,要把控住3个关键点:一是要控制好各作业阶段物料的流速;二是要做好氮气置换;三是要做好静电消除。精细统筹筹划、严密组织实施、把握住关键点,甲苯内浮顶罐储罐的检修作业风险可有效管控,顺利完成。
(作者:宋建刚 何云超 安徽新远科技股份有限公司)
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