石油化工防火放空管的安全设置知识点汇总

放空管的安全设置

   1．安装要求

     放空管一般应设在设备或容器的顶部，室内设备安设的放空管应引出室外，其管口要高于附近有人操作的最高设备2m以上。

    连续排放的放空管口，还应高出半径20m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上；间歇排放的放空管口，应高出10m范围内的平台或建筑物顶3.5m以上；平台或建筑物应与放空管垂直面呈45°。

2．设置安全装置

     排放后可能立即燃烧的可燃气体，应经冷却装置冷却后接至放空设施。放空管上应安装阻火器或其他限制火焰的设备，以防止气体在管道出口处着火，并使火焰扩散到工艺装置中去。

     由于紧急放空管和安全阀放空管口均装于高出建筑物顶部，且排放易燃易爆介质，其冲出气柱较高，容易遭受雷击，因此放空管口应处在防雷保护范围内。当放空气体流速较快时，为防止因静电放电引起事故，放空管应有良好的接地。有条件时，可在放空管的下部连接氮气或水蒸气管线，以便稀释排放的可燃气体或蒸气，或防止雷击着火和静电着火。

3．防止大气污染

     为了防止火灾危险和有害人身健康的大气污染，当事故放空大量可燃有毒气体及蒸气时，均须排放至火炬燃烧。排放可能携带腐蚀性液滴的可燃气体，应经过气液分离器分离后，接入通往火炬的管线，不得在装置附近未经燃烧直接放空。

石油化工防火装置布置知识点汇总

一、装置布置

1）工艺生产装置区域内的露天设备、储罐、建筑物、构筑物等，宜按生产流程集中合理布置。

2）工艺生产装置区域内的设备宜布置在露天敞开式或半敞开式的建（构）筑物内，按生产流程、地势、风向等要求，分别集中布置。

     明火设备应集中布置在区域内的边缘部位，放在散发可燃气体设备、建（构）筑物的侧风向或上风向。

     但是有飞火的明火设备，应该布置在上述设备的建（构）筑物的侧风向，并远离可能泄漏液化石油气、可燃气体、可燃蒸气的工艺设备及储罐。    

3）有火灾爆炸危险的甲、乙类生产设备、建（构）筑物宜布置在装置区的边缘，其中有爆炸危险和高压的设备，一般布置在一侧，必要时设置在防爆构筑物内。

4）容器组、大型容器等危险性较大的压力设备和机器应远离仪表室、变电所、配电所、分析化验室及人员集中的办公室与生活室。仪表室、变电所、分析化验室、压缩机房、泵房等建筑物的屋顶上，不应设置液化气体、易燃及可燃液体的容器。

5）自控仪表室、变配电室不应与有可能泄漏液化石油气及散发相对密度大于0.7的可燃气体甲类生产设备、建筑物相邻布置。如果必须相邻布置，则应用密封的不燃性实体墙或走廊相隔，必要时宜采取室内正压通风设施，其地面标高要高出装置地面0.6m以上。

6）在一座厂房内有不同生产类别，因为安全需要隔开生产时，应用不开孔洞的防火墙隔开。在同一建筑物内布置了多种毒害物质时，应按产品毒性大小予以隔开，储存有害物质的储罐，尽可能布置在室外或敞开式建筑物内。

7）有害物质的工艺设备，应布置在操作地点的下风侧。在多层建筑物内，设置有散发有害气体及粉尘的工艺设备时，应尽可能布置在建筑物上层，如需布置在下层时，则应有防止污染上层空气的有效措施。

8）可燃气体及易燃液体的在线自动分析仪器室，应设置在生产现场或与分析化验室等辅助建筑物相隔开的单独房间内。

石油化工防火泄压排放知识点汇总

（一）泄压排放设施的种类

　　泄压排放设施按其功能分为两种：

     一种是正常情况下排放，如生产装置开车时，工艺设备吹扫时和停车检修时，需将设备内的废气、废液排空；化工产品的储存区和装卸区，为保证系统在工艺上和安全上的需要，把可燃蒸气和气体排入大气。

另一种是事故情况下排放，当反应物料发生剧烈反应，采取加强冷却，减少投料等措施难以奏效，不能防止反应设备因超压、超温而发生爆燃或分解爆炸事故时，应将设备内物料及时排放，防止事故扩大；或紧急情况下自动启动安全阀、爆破片动作泄压；或发生火灾时，为了安全，将危险区域的易燃物料放空。甲、乙、丙类的设备均应有这些事故紧急排放设施。

大型的石油化工生产装置都是通过火炬来排放易燃易爆气体的。

     当中小型企业设置专用火炬进行排放有困难时，可将易燃易爆无毒的气体通过放空管（排气筒）直接排入大气，一般放空管安装在化学反应器和储运容器等设备上。

（二）火炬系统的安全设置

1．防火间距

全厂性火炬，应布置在工艺生产装置、易燃和可燃液体与液化石油气等可燃气体的储罐区和装卸区，以及全厂性重要辅助生产设施及人员集中场所全年最小频率风向的上风侧。距火炬筒30m范围内严禁可燃气体放空。

2．火炬高度

     火炬高度设计应充分考虑事故火炬出现最大排放量时，热辐射强度对人员和设备的影响。

3．排放能力

     火炬的排放能力应以正常运转时、停车大检修时、全停电或部分停电时、仪器设备故障或发生火灾时等可能出现的排放量中最大可能的排出气量为准。

4．保证排出气体处理质量

     火炬燃烧嘴是关系到排出气体处理质量的重要部件，要求其喷出的气流速度要适中，一般控制在音速的1/5左右，既不能吹灭火焰，也不可将火焰吹飞。

5．设置自动控制系统

6．设置安全装置

      为了防止排出的气体带液体，可燃气体放空管道在接入火炬前，应设置分液器。为了防止火焰和空气倒入火炬筒，在火炬筒上部应安装防回火装置。为及时发现空气倒入火炬系统的情况，须设置火炬管内出现真空的信号装置，并能随即进行联锁，以改变吹洗可燃气体和惰性气体的供给量。

     为了防止气体通过液封时产生水力冲击或发生泄漏，应该在分离器、液封和冷凝液受槽上，安装最高和最低液位的信号装置。为更好地提高火炬装置的耐爆性，还可在排放气体的管道上安装气体的最低余压和流速的自动调节系统。

     为保证气体的无烟燃烧，应设有自动调节送至火炬喷头的可燃气体和蒸汽比例的调节器。当排放气体中含有乙炔或存在爆炸分解危险时，在火炬筒的入口前，应设置拉西环填料的塔式阻火器。 

      阻火器是用来阻止易燃气体和易燃液体蒸汽的火焰蔓延的安全装置。一般安装在输送可燃气体的管道中，或者通风的槽罐上，阻止传播火焰（爆燃或爆轰）通过的装置，由阻火芯、阻火器外壳及附件构成。

      阻火器常用在输送易燃气体的管道上，假若易燃气体被引燃，气体火焰就会传播到整个管网。为了防止这种危险的发生，就要采用阻火器  阻火。阻火器也可以使用在有明火设备的管线上，以防止回火事故。但它不能阻止敞口燃烧的易燃气体和液体的明火燃烧。

      阻火器主要由壳体和滤芯两部分组成。壳体应具有足够的强度，以承受爆炸产生的冲击压力。滤芯是阻止火焰传播的主要构件，常用的有金属网滤芯和波纹型滤芯两种。金属网型滤芯用直径0.23~0.315mm的不锈钢或铜网，多层重叠组成。国内的阻火器通常采用16~22目金属网，为4~12层。

      波纹型滤芯用不锈钢、铜镍合金、铝或铝合金支撑。波纹型阻火器能阻止爆燃的猛烈火焰，并能承受相应的机械和热力作用，流动阻力小，易于清洗和更换。

随着阻火器通道尺寸的减小, 自由基与反应分子之间碰撞几率随之减少, 而自由基与通道壁的碰撞几率反而增加, 这样就促使自由基反应减低。当通道尺寸减少到某一数值时, 这种器壁效应就造成了火焰不能继续传播的条件, 火焰即被阻止。

三、阻火器的分类

1.按性能分类

阻爆燃型阻火器：用于阻止亚声速传播的火焰蔓延。

阻爆轰型阻火器:用于阻止声速和超声速传播的火焰蔓延。

2.按使用场所分类

放空阻火器:安装在储罐（或槽车）的放空管道上，用以防止外部火焰传入储罐（或槽车）内，分为管端型和普通型。

管端型:一端与大气相通,为防止灰尘和雨水进入阻火器内部，顶部安装由温度 控制开启的防风雨帽。管端型放空阻火器为阻爆燃型。

普通型:两端与管道相连，通过下游管道与大气相通。分为阻爆燃型和阻爆轰型。

管道阻火器:安装在密闭管路系统中，用以防止管路系统一端的火焰蔓延到管路系统的另一端。分为阻爆燃型和阻爆轰型。

四、阻火器的风险

1.化学油品的闪点＜43℃的储罐（和槽车）其放空管道上未设置阻火器，放空时可能导致火焰回流，引燃引爆储罐或者槽车。

2.可燃气体在线分析设备的放空汇总管上未设置阻火器。放空时可能导致火焰回流。

3.进入爆炸危险场所的内燃发动机排气口管道上未设置阻火器，内燃发动机排气口可能喷出火花，引发火灾爆炸事故。

4.输送有可能产生爆燃或爆轰的爆炸性混合气体的管道，在接收设备的入口处设置管道阻火器。

5.采用乙炔等可燃气体作为燃料的火焰切割设备未安装阻火器，作业时火焰可能通过管道进入气瓶内，从而引发火灾、爆炸事故的发生。

6.燃气发电机等设备的火炬未设置阻火器，可能导致火焰回流。引燃引爆设备设施。

7.单向阻火器反向安装或者安装在需要双向阻火的管道上，无法达到阻火效果，可能引发火灾、爆炸事故的发生。

五、阻火器的设置

1.石油油品储罐阻火器的设置按《石油库设计规范》（GB50074 — 2014）规定执行。

2.化学油品的闪点＜43℃的储罐（和槽车），其直接放空管道（含带有呼吸阀的放空管道）上应设置阻火器。

3.储罐（和槽车）内物料的最高工作温度大于或等于该物料的闪点时,其直接放空管道（含带有呼吸阀的放空管道）上应设置阻火器。

4.可燃气体在线分析设备的放空汇总管上应设置阻火器。

5.进入爆炸危险场所的内燃发动机排气口管道上设置阻火器。

6.输送有可能产生爆燃或爆轰的爆炸性混合气体的管道，在接收设备的入口处设置管道阻火器。

7.输送能自行分解爆炸并引起火焰蔓延的气体物料的管道（如乙焕），在接收设备的入口或由试验确定的阻止爆炸最佳位置上，设置管道阻火器。

8.火炬排放气进入火炬头前应设置阻火器或阻火装置。

2008年8月5日甲醇厂氧管线烧损事故分析报告 

事故经过：

2008年8月4日晚22：55左右，锅炉跳车导致主工艺装置系统停车，随后锅炉系统恢复，8月5日1：20对空分装置确认后启动空压机组汽轮机800rpm进行暖机，开始进行空分装置开车；2：00机组正常开始向预冷、纯化系统导气；2：40时纯化器后空气中二氧化碳含量合格对膨胀机和液氧泵进行加温吹除，向精馏塔导气；3：45时启动膨胀机精馏系统调节氧氮纯度并开始预冷液氧泵；5：30氧纯度及液氧泵冷却合格，启动液氧泵。6：20液氧泵运行正常，空分中控打开氧气放空阀开始放空，氧管线开始升压至5.52MPa，随后在氧放空阀处发生声响及烟尘，岗位人员现场确认氧气放空阀PCV9302及阀后管线发生烧损。立即对空分装置做紧急停车处理，对氧管线进行隔离、事故现场残余火星处理，同时进行汇报。 

现场勘查：

事故发生后，甲醇厂组织相关职能部门及车间对现场设备进行勘查： 

氧气放空阀PCV9302及阀后管线发生烧损，阀前管线扭曲撕断，阀后管线焊缝断裂，；HV9304阀前管线变形，阀后管线焊缝断裂；4.4Mpa减压站减温水管线变形；管廊 45和15的工字钢及支架变形且立柱基础受损；10Mpa、4.4Mpa蒸汽管线保温损伤，部分电气、仪表管路、电缆烧损，支架变形。直接经济损失总计37万元。 

事故原因分析： 

事故发生后，甲醇厂立即对事故现场进行勘察、保护，并进行相关的取证工作，随后由集团公司领导、煤化工指挥部及甲醇厂先后四次组织事故分析会，对发生事故的根本原因进行分析，对造成氧气管线烧损的可能原因分析如下：

1.氧气中碳氢化合物含量高：一是当时空分装置纯化器已经正常运行（碳氢化合物在该系统脱除），出口空气中二氧化碳含量为0.184ppm（指标为小于1ppm）合格；二是在事故后我们对液氧中的碳氢化合物取样分析指标合格，甲烷为26.37ppm（指标为小于70ppm），其余无；另外若碳氢化合物含量高首先出事的地点在空分精馏塔，会导致精馏塔爆炸；因此此原因可以排除。 

2.硬质颗粒造成：氧气管线内铁屑、脱落的焊瘤、沙粒等硬质颗粒随氧气流动在压力调节阀（PCV9302）处由于流通面积缩小流速增大，导致颗粒与管壁碰撞产生火花引起燃烧，并随氧气流动方向导致整个放空管线烧损； 

3.流速过快产生静电：PCV9302放空阀设计泄放量正常为20000Nm3/h，最大22000 Nm3/h，而发生事故时放空量为10400 Nm3/h，低于设计流量，说明流速低于设计正常流速；同时在上半年我厂已对整个装置的静电接地系统进行过检测，均符合要求；因此此原因可以排除。 

4.可燃气串入：因当时氧用户无，反串只有通过高压空气管线或低压氮气管线串入，经过取样分析，以上两条管线中均没有可燃气，检查氮气止逆阀完好，氮气各用户切断阀均处于关闭状态；同时氮气管线与氧管线没有直接接触点，仅同时汇总到放空坑中，另外若由此处串入，氧管线首先受损部位应在出口处，即半截碳钢管，但检查碳钢管无烧损，与此同时，氧气当时处于放空，即使反串起火不会反气流影响到氧气管线，气化炉烧嘴可以证明，因此此原因也可以排除。

5.管线脱脂不彻底，管线中有油污：因此管线在投用前曾进行过专业清洗、脱脂，同时此管线投用已经有一年多时间，且在这段时间氧气管线没有进行过检修、拆装等作业；因此此原因可以排除。 

6.升压过快：从1.0MPa升至5.52MPa用时60s，而阀门PCV9302设计动作速度即全开时间为3s,所以在安全范围内；另外，如果因为升压过快首先会导致阀前受损，因此此原因可以排除。

事故原因认定：

结合上述分析，结合事故现场勘察，认定本次事故的直接原因为：氧气管线内残存硬质颗粒导致事故。

氧气管线内硬质颗粒脱落随氧气流动在压力调节阀（PCV9302）处由于流通面积缩小流速增大，导致颗粒与管壁碰撞产生火花引起燃烧，初始起火点在PCV9302阀腔内，并随氧气流动方向导致整个放空管线燃烧；整个放空管线产生高温软化，弯头在气流的冲击下（改变气流方向产生气流冲击）出现开洞，随后PCV9302阀体及阀后管线焊缝软化失去固定作用，在阀前高压氧气的作用下PCV9302阀体甩出碰到管架并与氧管线脱离，导致阀前氧管线产生变形。由于氧不易与铜材燃烧，对铜质阻火器没有大的损坏，而将阻火器后的不锈钢管道和弯头烧穿。在阀与阻火器断开后，同时阀内喷出的高温氧化物向四周喷散引燃蒸汽管线保温和电气信号线，造成周围设备、管线、电仪部分设施损坏。 

防范措施： 

1、氧管线在本次恢复中全面检查，提高焊接质量，同时再次对氧管线进行吹扫、脱脂，在吹扫中，对焊缝用木槌敲击并严格进行打靶试验，最大限度避免焊渣等机械颗粒的影响。 

2、对所有氧管线及整个系统的静电接地再次进行全面检测，保证运行正常。 

3、更换氧放空管线入放空坑处半截碳钢管线为不锈钢。 

4、在放空坑顶部排放口增设防护帽，防止可燃物进入。

5、加强氮气管网检查，每周对氮气管线进行检查确认，所有氮气管线在各用户设备前增设盲板，防止可燃物串入；

6、定期对液氧中总烃含量进行手动分析，结合自动分析仪对液氧中总烃含量加强监控。

7、规范操作，严格控制氧管线升压速率。

8、在引氧和升压时，为确保人身安全，要求无关人员必须撤离。（点击底部左下角阅读原文查看空分生产安全事故集锦）