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化工老舊裝置運行現狀分析及更新改造建議
發(fā)布時(shí)間:
2024-05-29 10:21
上世紀80年代,我國化學(xué)工業(yè)進(jìn)入快速發(fā)展期,到2000年發(fā)展形成配套完整的工業(yè)體系。這一時(shí)期建設上馬的化工裝置已運行超過(guò)30年、甚至40年以上,由于設計建設標準和設備制造水平低,長(cháng)周期運行腐蝕減薄,安全保障能力下降,加上監測監控設施不完善,化工老舊裝置設備安全風(fēng)險隱患疊加并進(jìn)入集中暴露期。近幾年,一些危險化學(xué)品企業(yè)裝置因設備、管道、控制系統“年老”失效,引發(fā)多起泄漏、火災、爆炸事故,對全國危險化學(xué)品安全生產(chǎn)形勢穩定造成不利影響。因此,化工老舊裝置更新改造亟待加速,以推動(dòng)化工行業(yè)加快發(fā)展新質(zhì)生產(chǎn)力。
化工老舊裝置運行現狀
通過(guò)對2011~2020年國內發(fā)生的較大及以上化工和危險化學(xué)品事故統計分析,涉及老舊裝置事故的比例為7%。其中,因設備設施老化導致的事故占比30%,因設計建設標準低導致的事故占比50%,因自動(dòng)化控制程度低導致的事故占比20%。針對老舊裝置存在的安全風(fēng)險,2022年初,應急管理部印發(fā)《危險化學(xué)品生產(chǎn)使用企業(yè)老舊裝置安全風(fēng)險排查評估指南》,要求全面排查評估老舊裝置安全風(fēng)險,確定風(fēng)險等級,實(shí)施分類(lèi)整治,實(shí)現淘汰退出一批、改造提升一批、常態(tài)化嚴格管控一批。經(jīng)過(guò)一年的專(zhuān)項整治,排查建立了 1381 套老舊裝置清單,評估出65套高風(fēng)險和138 套較高風(fēng)險裝置,累計淘汰退出不符合安全生產(chǎn)條件的老舊裝置 57 套。
老舊裝置安全風(fēng)險管控取得了一定成效,但專(zhuān)項整治過(guò)程中也發(fā)現了一些問(wèn)題。
1.老舊裝置安全風(fēng)險評估難度大,排查評估質(zhì)量參差不齊。
雖然印發(fā)了評估指南,但受限于對評估方法的理解、專(zhuān)家水平,一些地區和企業(yè)存在應排查未排查、深度評估質(zhì)量把控不嚴等問(wèn)題,老舊裝置的安全風(fēng)險未有效管控,2022年以來(lái)又發(fā)生多起典型事故。
如:2022年6月18日,某石化企業(yè)乙二醇裝置環(huán)氧乙烷精制塔區域發(fā)生爆炸。事故裝置已運行 32年,企業(yè)在老舊裝置自查評估中,將該裝置評估為“較低”安全風(fēng)險等級,未能辨識出環(huán)氧乙烷精制塔系統循環(huán)工藝水管道泄漏、塔釜溶液漏空后,環(huán)氧乙烷泄漏的爆炸風(fēng)險;未評估出管道堵漏打夾具部位突發(fā)泄漏引發(fā)的后果;未分析氯離子對不銹鋼管道焊縫造成的應力腐蝕影響等。正是這些沒(méi)發(fā)現的問(wèn)題導致了事故的發(fā)生。
2.設備設施基礎資料不完善。
開(kāi)展老舊裝置評估時(shí),設備設施的設計文件(包括計算書(shū)、圖紙、制造檢驗技術(shù)要求等)是基礎,壓力容器的還能夠保存下來(lái),但對于非壓力容器的設備設施,很多企業(yè)提供不出設計文件。除此之外,還有材質(zhì)老化、設備工藝防腐、腐蝕檢測、事故檔案等資料,也是很多企業(yè)設備管理的缺項。在缺少基礎信息的情況下,無(wú)法準確評估裝置運行情況,實(shí)施維護保養、技術(shù)改造時(shí)也存在一定風(fēng)險。
如:2022年6月8日,某石化企業(yè)乙烯輸送泵出口軌道球閥加裝氣動(dòng)馬達過(guò)程中,引發(fā)乙烯泄漏爆燃,造成人員傷亡。經(jīng)分析,企業(yè)老舊設備臺賬資料缺失,涉事壓力管道(含閥門(mén))的設計、安裝技術(shù)資料不全;閥門(mén)的相關(guān)資料在壓力管道技術(shù)檔案中無(wú)記錄,對閥門(mén)類(lèi)型辨識不清,盲目改造,造成事故。
3.設計建設標準低,材料與制造標準低。
設備設施本身存在缺陷是導致老舊裝置高風(fēng)險的另一個(gè)潛在因素,這一問(wèn)題可能隱藏多年,不容易發(fā)現并且很難整改,但風(fēng)險很大,可能突然發(fā)生故障并導致工藝設備出現失效。
如:2021年2月23日,某焦化企業(yè)甲醇合成反應器出口管道法蘭焊縫斷裂,合成產(chǎn)物泄漏發(fā)生燃爆,造成2人死亡。從事故原因來(lái)看,設備缺陷是導致事故的主要原因之一,甲醇水冷器入口管道連接法蘭設計材質(zhì)為304不銹鋼,但實(shí)際設備制造選用材質(zhì)為16Mn鋼,再加上對設備設施檢測檢驗不足,未發(fā)現焊縫缺陷。
4.監測手段不完善,“健康監測”不到位。
關(guān)鍵機組和設備的實(shí)時(shí)監控和預警在線(xiàn)監測系統、設備和管道的在線(xiàn)腐蝕監測系統等未得到全面應用,且部分系統功能不完善,設備完整性及預測性檢維修目前仍是企業(yè)管理的短板。從以往事故來(lái)看,因為防腐蝕管理不到位導致的泄漏、火災事故時(shí)有發(fā)生。
如:2020年1月14日,某石化企業(yè)催化重整裝置預加氫進(jìn)料/產(chǎn)物換熱器與預加氫產(chǎn)物/脫水塔進(jìn)料換熱器間的壓力管道90°彎頭處因腐蝕減薄破裂,石腦油、氫氣混合物噴出發(fā)生爆燃。從事故原因來(lái)看,企業(yè)未對預加氫高分罐酸性水做連續監控分析,未按要求建立《重點(diǎn)腐蝕部位臺賬》,未確定重點(diǎn)防腐部位和定點(diǎn)測厚點(diǎn),未明確定點(diǎn)測厚頻次,未落實(shí)年度測厚工作,未對包含事故管道在內的重點(diǎn)腐蝕部位采取有效的管控措施。事故暴露出的問(wèn)題也是目前很多企業(yè)存在的問(wèn)題。
5.裝置運行時(shí)間長(cháng),安全性能退化,檢維修作業(yè)風(fēng)險、變更風(fēng)險隨之增大。
如:2023年12月23日,某石化企業(yè)烯烴廠(chǎng)發(fā)生火災爆炸事故,事故裝置1987年投產(chǎn),從初步暴露出來(lái)的問(wèn)題來(lái)看,是設備管理維護方面出了問(wèn)題。這起事故發(fā)生在周六,當天僅烯烴廠(chǎng)裂解車(chē)間就安排了6家施工單位,15項作業(yè),其中10項是特殊作業(yè)。事故發(fā)生的時(shí)候,現場(chǎng)有40多名承包商員工。目前還不清楚事故的真正原因,但檢維修作業(yè)多、技術(shù)改造多,無(wú)形中增加了裝置運行風(fēng)險,也增加了事故后果擴大的風(fēng)險。
6.長(cháng)期停用設備、利舊設備安全風(fēng)險管控措施不足。
化工企業(yè)中這類(lèi)設備很多,尤其是運行很長(cháng)時(shí)間的裝置,因為技術(shù)升級改造、產(chǎn)品更新?lián)Q代,會(huì )有部分裝置設備停用。有的是臨時(shí)停用,一段時(shí)間后還會(huì )再次投用;有的是在本套裝置中不再使用,但有可能作為利舊設備在其他裝置或企業(yè)繼續使用。這些設備有的仍處于生產(chǎn)系統中,僅做了簡(jiǎn)單的隔離;有的被拆除,存放在堆場(chǎng)中。未對設備進(jìn)行徹底置換、吹掃,仍有化學(xué)品存在盲端、死區,存在因腐蝕、外部環(huán)境變化等導致設備壽命降低的風(fēng)險;缺少必要的維護保養,再次投用前未全面檢查,可能導致生產(chǎn)安全事故。
更新改造面臨的問(wèn)題
針對老舊裝置運行中存在的問(wèn)題,很多企業(yè)已經(jīng)建立了“一裝置一策”,對隱患問(wèn)題進(jìn)行整改。但從整改情況看,存在以下問(wèn)題:
1.隱患整改不積極
尤其涉及重大危險源、關(guān)鍵設備管線(xiàn)的老舊裝置設施,問(wèn)題隱患整改能拖就拖、帶“病”運行。部分企業(yè)因空間有限,對現有裝置進(jìn)行改造需按照現行標準規范執行,面臨防火間距不足等問(wèn)題,難以整改。部分企業(yè)因改造更新成本高,不愿投入資金進(jìn)行整改。
2.未從根本上采取措施管控風(fēng)險
目前,部分企業(yè)對老舊裝置的安全風(fēng)險防控僅停留在發(fā)現什么問(wèn)題改什么問(wèn)題,未能從整個(gè)裝置設備的風(fēng)險防控角度制定方案,采取措施。如前所述,因受限于老舊裝置安全風(fēng)險評估的質(zhì)量和深度,發(fā)現的隱患問(wèn)題有限,且整改中安全投入不足,整改質(zhì)量不高,修修補補,沒(méi)有改變裝置老化、安全可靠性降低的本質(zhì)。
3.風(fēng)險防控機制不健全
部分企業(yè)在資金安排、治理進(jìn)度、本質(zhì)安全、先進(jìn)監測技術(shù)應用等方面仍有較大差距。
建 議
2024年1月,國務(wù)院安委會(huì )印發(fā)《安全生產(chǎn)治本攻堅三年行動(dòng)方案(2024-2026年)》,要求突出重大安全風(fēng)險防控,堅決淘汰一批、退出一批、更新改造一批安全風(fēng)險高的老舊裝置設備,有效提升化工企業(yè)本質(zhì)安全度。2024年3月,國務(wù)院印發(fā)《推動(dòng)大規模設備更新和消費品以舊換新行動(dòng)方案》,提出加快淘汰落后產(chǎn)品設備,提升安全可靠水平,推進(jìn)化工等重點(diǎn)行業(yè)設備更新改造。圍繞推進(jìn)新型工業(yè)化,以節能降碳、超低排放、安全生產(chǎn)、數字化轉型、智能化升級為重要方向,大力推動(dòng)生產(chǎn)設備等更新和技術(shù)改造。嚴格落實(shí)能耗、排放、安全等強制性標準和設備淘汰目錄要求,依法依規淘汰不達標設備。
建議企業(yè)以此為契機,加快推進(jìn)實(shí)施老舊裝置淘汰退出和更新改造,真正從根本上消除事故隱患,從根本上解決問(wèn)題。
1、開(kāi)展一次全面排查,建立裝置設備臺賬
列入淘汰范圍的,堅決依法淘汰不符合產(chǎn)業(yè)政策和安全標準要求的裝置設備。對于未列入淘汰范圍的,深入評估裝置安全風(fēng)險和更新改造費用,對于運行時(shí)間長(cháng)、安全風(fēng)險高、改造難度大、整改投入多的裝置設備,強制退出。不屬于以上兩類(lèi)的老舊裝置設備,依據《危險化學(xué)品生產(chǎn)使用企業(yè)老舊裝置安全風(fēng)險評估指南(試行)》,深入開(kāi)展安全風(fēng)險評估復核,確定安全風(fēng)險等級,實(shí)施分類(lèi)安全改造。針對每套(個(gè))老舊裝置設備,制定淘汰、退出、改造的措施,明確時(shí)間表、路線(xiàn)圖,按照時(shí)間節點(diǎn)完成整改。
2、運用先進(jìn)技術(shù),提升設備完整性及預測性檢維修水平
完成老舊裝置更新改造的同時(shí),還應著(zhù)重通過(guò)運用先進(jìn)技術(shù),提升設備運行安全管理。建議運用信息化手段、在線(xiàn)監測預警、在線(xiàn)腐蝕監測、泄漏檢測和修復(LDAR)技術(shù)等,從設備設計、采購、制造、安裝、運行維護、檢測檢驗、預防性維護、泄漏管理、數據庫建設等方面,促進(jìn)設備全生命周期安全運行。
3、加大政策支持,提高更新改造標準
建議各地區融合產(chǎn)業(yè)升級、安全環(huán)保、技術(shù)改造等多方面政策,研究?jì)?yōu)化政策供給、資金支持,強化技術(shù)支撐,引導支持做好老舊裝置淘汰退出和更新改造。各企業(yè)對老舊裝置更新改造時(shí),應提高設計和建設標準,提高設備制造標準,提高自動(dòng)化控制水平,高質(zhì)量推進(jìn)老舊裝置更新改造。
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