冬季來(lái)臨，雨雪冰凍等惡劣天氣頻發(fā)，疊加四季度企業(yè)趕工期、搶產(chǎn)量的生產(chǎn)特點(diǎn)，安全生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)交織疊加，防控形勢(shì)尤為嚴(yán)峻。為切實(shí)助力化工企業(yè)筑牢冬季安全生產(chǎn)防線，增強(qiáng)企業(yè)人員冬季安全風(fēng)險(xiǎn)防控意識(shí)與應(yīng)急處置能力，中國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)從防凍凝、防中毒窒息、防靜電、防火、防滑等角度，普及冬季安全生產(chǎn)知識(shí)，敬請(qǐng)關(guān)注。

冬季低溫條件下，化工企業(yè)管道閥門易堵塞、凍裂，可能導(dǎo)致物料泄漏，從而引發(fā)中毒、火災(zāi)、爆炸事故。凍凝是化工企業(yè)冬季面臨的一大風(fēng)險(xiǎn)，做好防凍防凝工作對(duì)保障生產(chǎn)裝置平穩(wěn)運(yùn)行至關(guān)重要。

案例1

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(tái)電腦切除聯(lián)鎖。由于操作員權(quán)限不夠，聯(lián)鎖切除失敗，系統(tǒng)廢酸進(jìn)料停止，轉(zhuǎn)入新風(fēng)模式（除不進(jìn)料外其余參數(shù)都運(yùn)行正常）。隨后內(nèi)操人員恢復(fù)酸性氣模式，因員工情緒焦躁急于恢復(fù)生產(chǎn)，誤操作點(diǎn)擊新風(fēng)轉(zhuǎn)停工按鈕，造成裝置停工。

案例2

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(qiáng)勁沖擊力產(chǎn)生靜電引發(fā)火災(zāi)，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(dòng)式泡沫滅火器，消防水系統(tǒng)不能保障正常供水，導(dǎo)致事故擴(kuò)大化，所幸未造成人員傷亡。

案例3

2016年1月，某危化品生產(chǎn)企業(yè)，造氣崗位檢修2號(hào)熱爐時(shí)，操作人員把二樓平臺(tái)上蒸汽總閥關(guān)死（有內(nèi)漏現(xiàn)象），由于天氣寒冷，進(jìn)入爐體蒸汽總管線內(nèi)存有冷凝水，因二樓平臺(tái)上蒸汽總閥內(nèi)漏，導(dǎo)致管道內(nèi)冷凝水傳到總蒸汽閥處，由于長(zhǎng)時(shí)間沒(méi)有排水處置，造成此處積水結(jié)冰，凍裂總蒸汽閥，引發(fā)設(shè)備損壞事故，緊急停車處置。

案例4

2015年11月27日，黑龍江一企業(yè)進(jìn)行乙嘧酚工業(yè)化試驗(yàn)時(shí)發(fā)生中毒事故，造成公司3名員工死亡。新產(chǎn)品乙嘧酚試驗(yàn)過(guò)程中，含有甲硫醇的尾氣負(fù)壓吸收和三級(jí)堿吸收系統(tǒng)的引風(fēng)機(jī)吸風(fēng)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(shí)吸收而外泄，引發(fā)在場(chǎng)的3名操作工人中毒死亡。

案例5

2014年11月，美國(guó)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，導(dǎo)致4名工人死亡。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(fēng)險(xiǎn)，但并未對(duì)管道及時(shí)進(jìn)行伴熱，也沒(méi)有采取其他保護(hù)措施以防止固體水合物堵塞管道。

案例6

2007年2月16日，美國(guó)瓦萊羅能源公司1號(hào)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(tuán)，朝下風(fēng)向鍋爐房區(qū)域擴(kuò)散，可燃?xì)怏w云團(tuán)遇火源被點(diǎn)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(yán)重?zé)齻?名消防隊(duì)員在救援過(guò)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(diǎn)集聚，并在天冷的情況下凝結(jié)，凍結(jié)的水膨脹導(dǎo)致控制閥組進(jìn)口管線的一個(gè)彎頭破裂，液態(tài)丙烷泄漏并被點(diǎn)燃。

化工企業(yè)冬季凍凝事故的發(fā)生，本質(zhì)是低溫環(huán)境下物料的物理特性變化、設(shè)備設(shè)施防護(hù)缺陷、操作管理疏漏共同作用的結(jié)果，具體如下：

（一）

冬季環(huán)境溫度低于介質(zhì)凝點(diǎn)時(shí)，會(huì)引發(fā)一系列物理變化。如：含水介質(zhì)結(jié)冰體積膨脹，直接撐裂管道、閥門閥芯或設(shè)備腔體；黏稠介質(zhì)低溫下黏度驟增，流動(dòng)性急劇下降，逐漸沉積堵塞管道、泵體入口或換熱器列管；液化氣、液態(tài)烴等介質(zhì)遇低溫易發(fā)生過(guò)冷液化或相變，導(dǎo)致管道內(nèi)壓力異常波動(dòng)，加劇密封件失效或局部?jī)龆拢贿€有一些物料在低溫時(shí)容易結(jié)晶，而堵塞管道。以上物理變化，極易導(dǎo)致管道、閥門凍裂，進(jìn)而引發(fā)事故。

1.保溫伴熱系統(tǒng)故障。保溫層破損、脫落；伴熱管線布置不合理（如盲端過(guò)多、伴熱點(diǎn)覆蓋不全），導(dǎo)致局部?jī)瞿?/span>

2.設(shè)備結(jié)構(gòu)與材質(zhì)缺陷。管道、閥門存在死角，介質(zhì)停滯易凍凝；設(shè)備材質(zhì)耐低溫性能不足，低溫下強(qiáng)度下降引發(fā)泄漏或破裂。

3.排水排凝系統(tǒng)不完善。設(shè)備、管道低點(diǎn)未設(shè)置排凝閥或排凝閥堵塞，異常停工后殘留介質(zhì)無(wú)法徹底排空，低溫下凍凝；蒸汽管線、伴熱管線疏水不暢，影響伴熱效果。

4.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，引起尾氣排放不暢或造成憋壓，導(dǎo)致有毒氣體倒串至設(shè)備中引發(fā)泄漏；或因吸收液凍凝造成吸收失效，致有毒氣排進(jìn)大氣。

5.儀表風(fēng)結(jié)冰致控制閥不動(dòng)作。儀表風(fēng)多為氣動(dòng)調(diào)節(jié)供氣，提供動(dòng)力源，當(dāng)儀表風(fēng)存在帶水情況，環(huán)境溫度低于儀表風(fēng)露點(diǎn)后，水分析出極易結(jié)冰造成凍堵，尤其是進(jìn)入儀表閥門的分支氣源（多為8mm導(dǎo)壓管），一旦出現(xiàn)結(jié)冰凍堵的情況，該閥門將無(wú)法控制，甚至直接引發(fā)事故。

1.日常巡檢與維護(hù)不到位。巡檢頻次不足或重點(diǎn)部位覆蓋不全，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)保溫破損、伴熱異常或初期凍堵跡象。

2.操作規(guī)程執(zhí)行不嚴(yán)格。停工檢修時(shí)未按規(guī)程排空、置換、吹掃管道設(shè)備，開車初期介質(zhì)流速過(guò)快，導(dǎo)致局部降溫。

3.人員風(fēng)險(xiǎn)認(rèn)知與技能不足。員工未接受系統(tǒng)的冬季防凍培訓(xùn)，對(duì)不同介質(zhì)的凍凝特性、防凍要點(diǎn)掌握不足，遇初期凍堵時(shí)處置不當(dāng)。

化工企業(yè)常見(jiàn)的防凍凝方法有排空、保溫、伴熱、循環(huán)等方法，具體應(yīng)結(jié)合往年防凍過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，采取相應(yīng)措施。

1.定期巡查伴熱管線

輸送易凝介質(zhì)的管道一般采用蒸汽、熱水和電能作為伴熱熱源，并配置適宜的控制措施。

一要勤檢查管道伴熱。若采用蒸汽或熱水伴熱，應(yīng)確保伴熱線暢通，疏水器好用，排水有合理去向。若采用電伴熱，應(yīng)沿管路布置多個(gè)溫度檢測(cè)點(diǎn)。重點(diǎn)檢查伴熱電源，關(guān)注管道溫升和報(bào)警情況，出現(xiàn)異常及時(shí)查找原因，防止電伴熱故障引發(fā)管路凍凝。

二要落實(shí)防超溫超壓措施。對(duì)于有熱膨脹特性的物料，應(yīng)投用設(shè)備及管道的泄壓設(shè)施。暫時(shí)停用帶有伴熱的物料管道時(shí)，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(shí)，若泄壓不及時(shí)，易破壞管道法蘭墊片，引發(fā)物料泄漏事故。

2.吹掃置換停用設(shè)備

停用的設(shè)備、管道，應(yīng)及時(shí)清空物料，實(shí)施清掃置換。與其相連的在用設(shè)備或管道，采用盲板進(jìn)行隔離，同時(shí)檢查設(shè)備或管道排凈閥，低點(diǎn)是否存積物料或凝結(jié)水，防止冬季凍凝損壞設(shè)備或管道。重點(diǎn)關(guān)注管道“盲腸”“U”形彎等易積存物料段，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，在“盲腸”管段設(shè)置低點(diǎn)排液檢查閥。

3.設(shè)置機(jī)泵防凝線

輸送凝固點(diǎn)較高介質(zhì)的機(jī)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(dòng)狀態(tài)。定期切換備用泵運(yùn)行，做到緊急狀況下，能及時(shí)切換。

4.確保儀表正常投用

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。做好儀表引壓管、本體伴熱，投用聯(lián)鎖的同時(shí)，日常管理應(yīng)做到：一是多比對(duì)儲(chǔ)罐液位數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)偏差及時(shí)查找原因，避免儀表失靈引發(fā)安全事故。二是在氣源分配站處進(jìn)行小開度排放，巡檢觀察閥門過(guò)濾器濾杯帶水情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)消除隱患。

5.保障消防系統(tǒng)可用

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(zhǎng)流水等措施。

另外，入冬前要進(jìn)行全面檢查，將泡沫管線內(nèi)的積水放凈，再使用空氣或氮?dú)夥侄螌?duì)整個(gè)泡沫管網(wǎng)進(jìn)行吹掃，避免泡沫管線凍凝。儲(chǔ)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(shí)懸掛閥門開關(guān)狀態(tài)標(biāo)識(shí)掛牌。

6.及早發(fā)現(xiàn)和疏通凍凝

一旦發(fā)現(xiàn)凍凝跡象，及時(shí)科學(xué)處置至關(guān)重要。嚴(yán)禁采用明火或電加熱烘烤，嚴(yán)禁密閉加熱，可采用蒸汽、熱水等逐段疏通。做好解凍后的防護(hù)措施，檢查排凈閥的開關(guān)狀態(tài)，以免發(fā)生破損及其他事故。壓力容器儲(chǔ)罐放凈閥解凍時(shí)，嚴(yán)禁將閥門開度過(guò)大，防止一旦解凍造成物料大量噴出，引發(fā)火災(zāi)或人身傷害。