冬季防凍凝安全提示主講人：時間：202X年12月16日CONTENTS目錄01冬季化工企業(yè)凍凝風險與典型事故02冬季化工企業(yè)凍凝原因深度剖析03冬季防凍凝關(guān)鍵措施01冬季化工企業(yè)凍凝風險與典型事故冬季低溫條件下，化工企業(yè)面臨著諸多安全挑戰(zhàn)，其中凍凝問題尤為突出。當環(huán)境溫度低于介質(zhì)凝點時，物料的物理特性會發(fā)生變化，這可能導致管道閥門堵塞、凍裂，進而引發(fā)物料泄漏。物料泄漏不僅會造成生產(chǎn)中斷，還可能引發(fā)中毒、火災、爆炸等嚴重事故，給企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟損失和人員傷亡風險。冬季化工企業(yè)凍凝風險案例1：某石化企業(yè)裝置停工事故2023年1月14日，某石化企業(yè)烷基化裝置內(nèi)操發(fā)現(xiàn)廢酸再生裝置蒸汽管線壓力指示表壓力突升，蒸汽出裝置閥門聯(lián)鎖關(guān)閉。內(nèi)操人員分析可能發(fā)生儀表凍凝，立即在操作臺電腦切除聯(lián)鎖，但由于操作員權(quán)限不夠，聯(lián)鎖切除失敗，系統(tǒng)廢酸進料停止，轉(zhuǎn)入新風模式。隨后內(nèi)操人員恢復酸性氣模式時，因員工情緒焦躁急于恢復生產(chǎn)，誤操作點擊新風轉(zhuǎn)停工按鈕，最終造成裝置停工。案例2：某化工企業(yè)火災事故2017年1月25日，某化工企業(yè)氫氣管道閥門法蘭墊片凍裂，氫氣外泄。強勁的沖擊力產(chǎn)生靜電，從而引發(fā)火災，大火又將旁邊的芳烴管道引燃。由于附近消防栓凍壞，且未配備移動式泡沫滅火器，消防水系統(tǒng)不能保障正常供水，導致事故擴大化，所幸未造成人員傷亡。案例3：某?；飞a(chǎn)企業(yè)設(shè)備損壞事故2016年1月，某?；飞a(chǎn)企業(yè)造氣崗位檢修2號熱爐時，操作人員把二樓平臺上蒸汽總閥關(guān)死（有內(nèi)漏現(xiàn)象）。由于天氣寒冷，進入爐體蒸汽總管線內(nèi)存有冷凝水，因二樓平臺上蒸汽總閥內(nèi)漏，導致管道內(nèi)冷凝水傳到總蒸汽閥處。由于長時間沒有排水處置，此處積水結(jié)冰，凍裂總蒸汽閥，引發(fā)設(shè)備損壞事故，只能緊急停車處置。典型事故案例案例4：黑龍江某企業(yè)中毒事故2015年11月27日，黑龍江一企業(yè)進行乙嘧酚工業(yè)化試驗時發(fā)生中毒事故。新產(chǎn)品乙嘧酚試驗過程中，含有甲硫醇的尾氣負壓吸收和三級堿吸收系統(tǒng)的引風機吸風口與尾氣的連接管道因氣溫低造成凍堵，使尾氣堿液吸收塔失去吸收功能，尾氣中的甲硫醇不能及時吸收而外泄，最終引發(fā)在場的3名操作工人中毒死亡。案例5：美國某農(nóng)藥制造廠泄漏事故2014年11月，美國得克薩斯州拉波特的一家農(nóng)藥制造廠發(fā)生有毒甲硫醇泄漏事件。事故原因是休斯敦地區(qū)天氣寒冷，水與液態(tài)甲硫醇在管道中混合形成了固體水合物，堵塞了管道。雖然工廠知道有這種潛在的風險，但并未對管道及時進行伴熱，也沒有采取其他保護措施以防止固體水合物堵塞管道，最終導致4名工人死亡。案例6：美國某能源公司爆炸事故2007年2月16日，美國瓦萊羅能源公司1號萃取塔靠近地面的控制站處發(fā)生液態(tài)丙烷噴射式泄漏，高壓丙烷形成蒸氣云團，朝下風向鍋爐房區(qū)域擴散，可燃氣體云團遇火源被點燃，燃燒火焰迅速向泄漏源位置蔓延。事故造成2名公司員工和1名承包商員工嚴重燒傷，1名消防隊員在救援過程中中度燒傷，10名員工輕傷。事故直接原因是丙烷中的水在控制閥組內(nèi)的低點集聚，并在天冷的情況下凝結(jié)，凍結(jié)的水膨脹導致控制閥組進口管線的一個彎頭破裂，液態(tài)丙烷泄漏并被點燃。典型事故案例02冬季化工企業(yè)凍凝原因深度剖析含水介質(zhì)結(jié)冰膨脹冬季環(huán)境溫度低于介質(zhì)凝點時，含水介質(zhì)會結(jié)冰，體積膨脹約9%。這種體積的急劇增加會產(chǎn)生強大的壓力，直接撐裂管道、閥門閥芯或設(shè)備腔體。例如，水在管道中結(jié)冰后，可能會導致管道局部應(yīng)力集中，當應(yīng)力超過管道材料的承受極限時，就會發(fā)生破裂，從而引發(fā)物料泄漏等事故。黏稠介質(zhì)黏度驟增黏稠介質(zhì)在低溫下黏度會驟增，流動性急劇下降。這使得介質(zhì)逐漸沉積，容易堵塞管道、泵體入口或換熱器列管。比如一些潤滑油、瀝青等黏稠物料，在低溫環(huán)境下可能會變得像果凍一樣黏稠，難以流動，影響生產(chǎn)的正常進行。還有一些物料在低溫時容易結(jié)晶，從而堵塞管道。例如，某些鹽類溶液在低溫下會結(jié)晶析出，形成固體顆粒，這些顆?？赡軙逊e在管道內(nèi)部，阻礙物料的流動，嚴重時會導致管道完全堵塞。物料結(jié)晶堵塞管道液化氣、液態(tài)烴等介質(zhì)遇低溫易發(fā)生過冷液化或相變，導致管道內(nèi)壓力異常波動。這種壓力的不穩(wěn)定會加劇密封件失效或局部凍堵。以液化石油氣為例，在低溫下可能會出現(xiàn)過冷液化現(xiàn)象，使得管道內(nèi)壓力突然升高，導致密封處泄漏。液化氣、液態(tài)烴等介質(zhì)的相變物料自身的低溫特性保溫伴熱系統(tǒng)故障保溫層破損、脫落會使設(shè)備和管道失去有效的隔熱保護，熱量散失加快，容易導致局部凍凝。伴熱管線布置不合理，如盲端過多、伴熱點覆蓋不全，會使部分區(qū)域無法得到足夠的熱量供應(yīng)，從而引發(fā)凍凝問題。例如，保溫層破損后，管道內(nèi)的介質(zhì)熱量迅速散發(fā)到周圍環(huán)境中，溫度降低到凝點以下，就會發(fā)生凍凝。設(shè)備結(jié)構(gòu)與材質(zhì)缺陷管道、閥門存在死角，介質(zhì)容易在這些地方停滯，無法流動，從而增加了凍凝的風險。設(shè)備材質(zhì)耐低溫性能不足，在低溫下強度會下降，容易引發(fā)泄漏或破裂。比如一些普通碳鋼材質(zhì)的管道，在低溫環(huán)境下韌性降低，變得脆弱，容易出現(xiàn)裂紋，進而導致物料泄漏。排水排凝系統(tǒng)不完善設(shè)備、管道低點未設(shè)置排凝閥或排凝閥堵塞，在異常停工后，殘留介質(zhì)無法徹底排空，低溫下就會凍凝。蒸汽管線、伴熱管線疏水不暢，會導致冷凝水積聚，影響伴熱效果，進而引發(fā)凍凝。例如，排凝閥堵塞后，設(shè)備內(nèi)的殘留液體無法排出，在低溫下結(jié)冰膨脹，可能會損壞設(shè)備。排放泄壓系統(tǒng)憋壓有毒氣體倒串尾氣排放系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)因低溫致管線內(nèi)殘液凝聚堵塞，會引起尾氣排放不暢或造成憋壓，導致有毒氣體倒串至設(shè)備中引發(fā)泄漏。吸收液凍凝造成吸收失效，會使有毒氣排進大氣。比如，尾氣排放管線內(nèi)的殘液在低溫下凝聚堵塞，尾氣無法正常排出，壓力升高，可能會導致有毒氣體倒串到其他設(shè)備中。儀表風結(jié)冰致控制閥不動作儀表風多為氣動調(diào)節(jié)供氣，提供動力源。當儀表風存在帶水情況，環(huán)境溫度低于儀表風露點后，水分析出極易結(jié)冰造成凍堵，尤其是進入儀表閥門的分支氣源（多為8mm導壓管）。一旦出現(xiàn)結(jié)冰凍堵的情況，該閥門將無法控制，甚至直接引發(fā)事故。例如，儀表風結(jié)冰后，控制閥無法根據(jù)信號正常動作，可能會導致生產(chǎn)過程失控。設(shè)備設(shè)施防護體系失效日常巡檢與維護不到位巡檢頻次不足或重點部位覆蓋不全，就無法及時發(fā)現(xiàn)保溫破損、伴熱異?；虺跗趦龆论E象。這使得問題得不到及時處理，逐漸惡化，最終可能引發(fā)嚴重的凍凝事故。例如，未能及時發(fā)現(xiàn)保溫層的破損，導致管道凍凝，影響生產(chǎn)。操作規(guī)程執(zhí)行不嚴格停工檢修時未按規(guī)程排空、置換、吹掃管道設(shè)備，會導致管道和設(shè)備內(nèi)殘留物料，這些物料在低溫下容易凍凝。開車初期介質(zhì)流速過快，會導致局部降溫，增加凍凝的風險。比如，停工檢修時未將管道內(nèi)的物料排空，冬季低溫時物料凍凝，損壞管道。人員風險認知與技能不足員工未接受系統(tǒng)的冬季防凍培訓，對不同介質(zhì)的凍凝特性、防凍要點掌握不足，在遇到初期凍堵時就會處置不當。這可能會使小問題演變成大事故，給企業(yè)帶來嚴重損失。例如，員工在發(fā)現(xiàn)管道凍堵后，采用不正確的解凍方法，可能會導致管道破裂。操作管理環(huán)節(jié)的疏漏03冬季防凍凝關(guān)鍵措施要勤檢查管道伴熱情況。若采用蒸汽或熱水伴熱，應(yīng)確保伴熱線暢通無阻，疏水器能夠正常工作，將冷凝水及時排出。同時，排水要有合理去向，避免積水?？赏ㄟ^檢查疏水器的排水情況，以及觸摸伴熱管線的溫度來判斷伴熱是否正常。如果疏水器不排水或者伴熱管線溫度過低，可能存在伴熱故障。蒸汽或熱水伴熱檢查要點若采用電伴熱，應(yīng)沿管路布置多個溫度檢測點，以便實時監(jiān)測管道溫度。重點檢查伴熱電源是否正常，關(guān)注管道溫升情況和報警信息。一旦出現(xiàn)異常，要及時查找原因，防止電伴熱故障引發(fā)管路凍凝。比如，當溫度檢測點顯示溫度異常下降，或者報警系統(tǒng)發(fā)出警報時，應(yīng)立即檢查電伴熱系統(tǒng)。電伴熱檢查要點對于有熱膨脹特性的物料，必須投用設(shè)備及管道的泄壓設(shè)施，以防止壓力過高引發(fā)事故。暫時停用帶有伴熱的物料管道時，切忌關(guān)閉管道兩端閥門形成封閉狀態(tài)，否則持續(xù)加溫時，若泄壓不及時，易破壞管道法蘭墊片，引發(fā)物料泄漏事故。應(yīng)確保管道與大氣相通，或者安裝合適的泄壓裝置。防超溫超壓措施定期巡查伴熱管線停用的設(shè)備、管道，應(yīng)及時清空物料，并實施清掃置換，以去除殘留的物料和雜質(zhì)。與其相連的在用設(shè)備或管道，采用盲板進行隔離，防止物料相互串流。同時，要檢查設(shè)備或管道排凈閥，確保低點沒有存積物料或凝結(jié)水，防止冬季凍凝損壞設(shè)備或管道。設(shè)備及管道清空與隔離重點關(guān)注管道“盲腸”“U”形彎等易積存物料段，這些部位容易殘留物料，難以吹掃干凈。應(yīng)采取有效措施，如增加吹掃次數(shù)、改變吹掃方向等，避免管道吹掃不凈，積液發(fā)生凍凝事件。將有易凍管道的盲端改至最短，并在“盲腸”管段設(shè)置低點排液檢查閥，便于及時發(fā)現(xiàn)和處理積液問題。關(guān)注易積存物料段吹掃置換停用設(shè)備輸送凝固點較高介質(zhì)的機泵，應(yīng)設(shè)置防凝線，即從泵出口切斷閥后接至止回閥前。為防止備用泵和管道內(nèi)介質(zhì)凝固，打開防凝線閥門和備用泵入口閥門，使介質(zhì)呈流動狀態(tài)，保持一定的溫度，避免凝固。防凝線的設(shè)置與作用定期切換備用泵運行，能夠保證備用泵處于良好的工作狀態(tài)，做到在緊急狀況下，能及時切換，確保生產(chǎn)的連續(xù)性。一般應(yīng)按照規(guī)定的時間間隔進行備用泵的切換，并做好記錄，包括切換時間、運行狀態(tài)等。備用泵的定期切換設(shè)置機泵防凝線接觸含水和易凝介質(zhì)的儀表，由于低溫，易發(fā)生凍凝事件而失靈。因此，要做好儀表引壓管、本體伴熱工作，確保儀表在低溫環(huán)境下正常運行。投用聯(lián)鎖的同時，日常管理應(yīng)做到多比對儲罐液位數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)偏差及時查找原因，避免儀表失靈引發(fā)安全事故。儀表伴熱與維護在氣源分配站處進行小開度排放，巡檢觀察閥門過濾器濾杯帶水情況。如果發(fā)現(xiàn)濾杯中有水，說明氣源中含有水分，可能會導致儀表風結(jié)冰，應(yīng)及時消除隱患，如增加干燥裝置、定期排水等。氣源檢查與隱患消除確保儀表正常投用消防水管道防護廠區(qū)消防水管道通常應(yīng)將其埋至冰凍線以下，保證管道內(nèi)介質(zhì)不結(jié)冰。冰凍線以上的消防水管道，應(yīng)在出入口總管上設(shè)置切斷閥、防凍排水閥和長流水等措施，防止管道凍裂。另外，入冬前要進行全面檢查，將泡沫管線內(nèi)的積水放凈，再使用空氣或氮氣分段對整個泡沫管網(wǎng)進行吹掃，避免泡沫管線凍凝。儲罐噴淋系統(tǒng)防護儲罐噴淋系統(tǒng)的管道應(yīng)設(shè)置雨淋閥室，并設(shè)置電伴熱等防凍設(shè)施。冬季應(yīng)排凈雨淋閥后管內(nèi)的存水，以避免凍裂管道。同時，要懸掛閥門開關(guān)狀態(tài)標識掛牌，便于操作人員了解閥門的狀態(tài)，確保在緊急情況下能夠正確操作。保障消防系統(tǒng)可用凍凝的疏通方法一旦發(fā)現(xiàn)凍凝跡象，及時科學處置至關(guān)重要。嚴禁采用明火或電加熱烘烤，嚴禁密閉加熱