设备安全管理：静电接地与主冷凝器防爆

2025-09-29 理论教育版权反馈

【摘要】：采用静电接地显示装置，对接地是否正常可以显示报警，提醒操作人员，以保证充装的安全。由于储槽内一般相对为静态，减少了压力脉冲、静电等不安全因素，液氧蒸发积聚较主冷凝器偏弱，因此其碳氢化合物含量要求也可以适当放宽。（三）主冷凝器防爆主冷凝器防爆由于其机理的复杂性、环节的多样性、后果的严重性成为空气分馏塔安全生产管理的重中之重。

（一）冷箱

冷箱的防雷、防静电接地问题。这里需要注意的是冷箱的防雷接地一定要与主冷凝器设备的静电接地通过绝缘设施分开，自成体系。

（二）液体储槽

1）常压储槽压力的控制。一般常压储槽压力控制在10kPa左右，由于绝热效果不好、液体进出储槽造成蒸发量较大、放空管线较细等，可能造成储槽压力较高。要注意放空阀事故状态是否为气关阀，由于设计问题或安装问题可能造成错误，导致事故状态下放空阀关闭引起储槽超压。

2）液体充装。要严格执行相应的液体槽车充装管理规定，充装液态氧、液态氮不准超过罐体容积的90%。液态氧充装时一方面要做好接口的脱脂，另一方面要做好槽车的静电接地。采用静电接地显示装置，对接地是否正常可以显示报警，提醒操作人员，以保证充装的安全。

3）液态氧储槽碳氢化合物的控制。没有规范或标准对液态氧储槽碳氢化合物含量提出要求，一般按照主冷凝器碳氢化合物的要求来做。由于储槽内一般相对为静态，减少了压力脉冲、静电等不安全因素，液氧蒸发积聚较主冷凝器偏弱，因此其碳氢化合物含量要求也可以适当放宽。

（三）主冷凝器防爆

主冷凝器防爆由于其机理的复杂性、环节的多样性、后果的严重性成为空气分馏塔安全生产管理的重中之重。

1.主冷凝器碳氢化合物的控制指标问题

中石化2025年制定的《关于空分设备液氧中乙炔及其碳氢化合物控制指标的规定》，其中规定项目报警值与停车值（体积比）如下：

1）乙烷15×10^-6～40×10^-6。

2）丙烷10×10^-6～25×10^-6。

3）乙炔0.1×10^-6～1×10^-6。

4）乙烯10×10^-6～25×10^-6。

5）丙烯2×10^-6～5×10^-6。

6）总烃100×10^-6～500×10^-6。

注意：

1）总烃指标按碳以甲烷计。

2）若各单组分含量均在报警值范围内，总烃停车值可放宽到500×10^-6。

2.控制值的确定方法

控制值的确定方法根据以下几点：

1）根据液态氧中危险杂质许可量的控制计算出某一数值；根据流程及设备特点，结合实践经验加以修正确定。

2）规定中参考林德、日本和法国有关标准，即乙炔靠近林德标准，总碳控制值靠近日本标准，单项碳氢化合物靠近法国标准。

3）注意国内空气分离设备运行现状和部分生产厂的大气条件。

该控制指标制定的原则规定，除乙炔外，其他碳氢化合物的溶解度＜50000×10^-6，控制指标警戒值的计算依据为其许可含量〔按溶解度的（1/3）～（1/20）〕乘以安全系数。以乙烷为例，警戒值=（20000×1/2）×0.015=15×10^-6。可见其碳氢含量的控制还是比较宽的。

3.影响主冷凝器碳氢化合物含量各过程环节的监控问题(https://www.chuimin.cn)

影响主冷凝器碳氢化合物含量的过程环节主要包括：大气、空气压缩机出口气体、空气冷却塔循环水、分子筛出口气体、增压机后冷出口气体、膨胀机出口气体、主冷凝器操作等。

1）大气：作为石化企业，大气中碳氢化合物普遍较高，若遇生产装置不正常、大量排放物料或天气，高湿多雾，空气中的有害杂质将会成倍增加。

①对大气质量每天分析一次。分析项目包括碳氢化合物、NO_X及SO₂。

②设立风向标，随时掌握四季风向。

③建立装置紧急排放联系制度，若生产装置不正常排放，通知调度，调度再通知空气分馏部门，加强对液态氧的分析监测。

④建立装置排放及气象台账，有利于对碳氢化合物积聚的分析及控制。

2）空气压缩机出口气体：空气压缩机如果存在油烟泄漏至气侧，将会导致出口气体含有油烟成分，并且可能会在高温高压下裂解成轻馏分，分子筛又难以吸附，就带入主塔积聚在冷凝蒸发器内，对空气分馏塔造成威胁。因此也应将空气压缩机出口气体纳入监控体系进行定期检测。

3）空气冷却塔：空气冷却塔要注意循环水水质情况，例如浊度、COD、油含量、是否投加杀菌剂而产生泡沫等。浊度较高，会堵塞空气冷却塔筛板或填料换热通道，增大阻力；COD、油含量较高会毒化分子筛，引起主冷凝器碳氢化合物含量超高；循环水带有泡沫，会造成出塔气体带水，进入分子筛造成淹塔事故，轻则需要停车加温，重则不能继续使用。鉴于这种情况，建议有条件的企业尽量采取闭路循环的方式，减少外界干扰；但要注意定期置换，以防水质不断变坏，形成恶性循环。

4）分子筛：

①尽可能降低分子筛入口温度，以降低水分负荷，提高分子筛吸附杂质的能力。

②当大气条件恶化或装置紧急排放时，应对分子筛进行高温再生，并适当缩短运行周期，以尽可能降低碳氢化合物入塔量。

③保证对分子筛再生的彻底性，如果分子筛再生不彻底，就会大大降低对CO₂及碳氢化合物的吸附率，形成恶性循环。

④虽然分子筛净化流程对主冷凝器碳氢化合物有了极大的改善，但亦经不起大气条件的恶化及长周期运行的考验。另外目前分子筛对碳氢化合物的吸附效果不是很理想，因此建议空气分馏生产企业与分子筛厂家、研究设计院联合研制开发对CO₂及碳氢化合物选择吸附性更强的专用吸附剂。

⑤加强对分子筛出口品质的监测，包括露点、CO₂及碳氢化合物，在线与离线分析相互结合。一般空气分馏装置分子筛出口露点及CO₂均配备了在线分析，而离线分析只有水分分析，没有CO₂分析。实际运行经验表明，配备CO₂实验室分析仪是必要的，尤其对于国产在线分析仪来讲更是如此。出口CO₂含量的增加将直接导致主换热器阻力上升，最后被迫停车。在线分析为操作提供了运行趋势。由于其精度一般比实验室分析仪要低，需要通过实验室分析仪来加以验证，以确定是否需要停车，什么时候停车，为生产决策提供重要依据。

5）增压器膨胀机：

①增压器后冷出口气体露点，一旦由于换热器泄漏而造成超标，主换热器阻力将会迅速上升，最终要被迫停车，因此做好出口气体露点的监控是必需的。鉴于增压器后冷却器的重要性，建议其管束材质选用不锈钢材质。

②膨胀机出口气体有存在油、烟的可能性，其危害与空气压缩机出口气体基本相同，唯一不同的是由于膨胀机出口温度较低，润滑油一旦漏入气侧便会凝固，堵塞通道。

6）主冷凝器操作：

①主冷凝器应采取全浸式操作，防止烃类析出，减少发生爆炸的危险性。

②保持至少1%的液态氧取出量。使主冷凝器液态氧始终保持部分更新，将碳氢化合物的积聚消灭在萌芽之中。实际运行经验表明，主冷凝器做到连续排放，可以极大改善主冷凝器碳氢化合物积聚的危险性，比间歇一次性大量排放效果要好得多。

③主冷凝器一旦超标，应在主冷凝器液面允许的情况下加大排放量，视碳氢化合物含量，低时可排放入罐，高时可放空。

④可考虑增设液态氧吸附器，液态氧通过该吸附器使部分积聚的碳氢化合物可以被吸附净化，减少爆炸的可能性，其功效要远远大于分子筛。

（四）全面的安全管理体系

1）危险点源管理。根据国家危险化学品管理规定的要求，确定空气分离装置界区内几处比较危险的区域（如氧气压缩机、液体储槽、冷箱等）作为危险点源来进行管理，悬挂危险点源标志牌，确定重点检查内容及参数，每周组织管理人员进行联合检查，对存在的问题立即提出整改意见，使危险点源始终处于重点监控状态下。

2）关键设备特别维护机组管理。根据流程及生产上的特点，确定比较重要的设备、大型机组作为特别维护机组进行机、电、仪、管理、操作五位一体的特别维护管理；各专业每天根据制定的巡检内容进行巡检挂牌，发现问题及时处理；每周对一周运行情况进行总结、会诊，掌握关键机组的运行状态及趋势，据此采取必要措施来避免事故或延长机组运行周期。实践证明，该管理模式起到了较好的效果。

设备安全管理：静电接地与主冷凝器防爆

相关推荐