乙烯裝置流程長，且復雜，既有高溫裂解反應，又有催化反應，高溫高壓、低溫負壓，物料大多為甲類危險品，過程中使用堿、氨等腐蝕性物質，物料中存在H₂S等有毒氣體，所以易發生事故。除出現物料泄漏發生著火爆炸事故外，干燥劑粉塵、水合物等易造成冷箱凍堵，熱區和裂解爐還會出現結焦、聚合等堵塞事故發生。

　　(一)開停工危險因素分析和防范措施

　　1。開工危險因素分析和防范措施

　　乙烯裝置開工過程，裝置從常溫、常壓逐漸升溫升壓或降溫減壓，最終達到各項正常指標。物料、公用工程等將逐步引人裝置。需要經歷干燥、氣密、壓縮機試車一點火炬、燃料氣接入、裂解爐點火升溫一調質油、水接人、循環、升溫一丙烯、乙烯接人制冷壓縮機開車、機泵預冷一裂解爐投油、裂解氣壓縮機開車、堿洗、冷箱降溫一甲烷化開車、加氫開車等大量步驟和較長時間。物料引入、送出頻繁，操作參數波動較大，人員連續作業時間長，所以事故易發生。開工過程步驟緊密相連，一環扣一環，應提前作好開工方案，按部就班進行。各階段易發生事故分析如下：

　　(1)干燥、氣密

　　干燥、氣密是裝置的開工準備。此段過程時間間隔長，部分在系統引入物料后進行，低點大氣排放此時不應進行，防止大量物料由于閥門關閉不嚴竄人處于干燥過程的系統，物料泄漏容易發生火災爆炸事故。此類事故以前未出現，但有未遂時間，應引起重視。

　　(2)點火炬接燃料氣

　　火炬點燃是乙烯裝置正式進入開工階段，必須保證該系統氮氣置換合格，防止通入可燃氣后點火爆鳴。開工初期物料排放量小，氮氣排放量大，應控制氮氣排放，防止吹滅火炬。

　　(3)裂解爐點火升溫

　　裂解爐在每次點火升溫前，均應爐膛置換，測爆合格方可點火。對于KTI設計的裂解爐在點火前必須進行氣密實驗，可以有效地防止燃料氣泄漏進爐膛，點火爆鳴。而其他爐型沒有此功能設計，所以多點測爆是必須的，尤其是聯鎖停爐后的恢復點火，如果爐膛溫度低于燃料氣的燃點時必須測爆。此類事故曾多次發生于國內外同類裝置。另外聯鎖動作后切斷閥門未動作或動作不嚴，致使裂解爐飛溫燒毀爐管的事情也曾有發生。

　　(4)接乙烯、丙烯

　　首先必須保證該系統露點分析合格，否則低溫物料接人容易出現管線、閥門凍堵。輕物料接入時節流降溫，會使系統材料處在低于正常使用溫度以下，嚴重時發生冷脆，物料將大面積泄漏發生火災爆炸等事故。接人輕組分物料，尤其是接人液相時，必須保證系統事先氣相充壓完畢。

　　(5)壓縮機暖機升速

　　蒸汽暖管、暖機應充分排凝，防止水錘。暖機不合格時如果升速會因葉輪溫度不均勻而壓縮機振動超過標準，甚至毀壞葉輪。升速過程應盡量避免在臨界區域停留，壓縮機喘振是該段過程中容易出現的最大問題。喘振不僅會損壞壓縮機本身，而且容易使系統內管線焊口、法蘭撕裂，發生物料泄漏，延誤開工甚至著火爆炸。目前調速控制基本上都預設臨界區域的升速速率，解決了人為升速過程可能發生的問題。

　　(6)裂解爐投油

　　裂解爐由熱備轉入投料，此過程需將蒸汽切人汽油分餾塔，切換過程操作不當，將使裂解氣或塔內汽油蒸汽竄出，進人大氣，既造成污染又可能著火。

　　(7)機泵預冷、乙烯出料

　　由于開工需要乙烯，填充乙烯精餾塔、給壓縮機開車提供密封氣，所以乙烯出料提前投用，出料泵預冷時間或盤車不充分，則預冷不均勻，機泵密封易泄漏。乙烯在丙烯壓縮機開車前的汽化必須由低壓蒸汽完成，一側是200℃的低壓蒸汽，一側是—30℃的液體乙烯，溫差大，換熱器封頭泄漏嚴重。遇火則蔓延，在冷區將釀成大禍。2002年上海某廠就是由于堵漏時引燃乙烯出料換熱器而出現重大停工火險。

　　(8)裂解氣送冷箱

　　堿洗合格后，裂解氣逐級降溫進入冷箱。由于乙烯壓縮機吸人罐為熱虹吸式，切人時操

　　阼不當，乙烯壓縮機出口壓力控制不住，將聯鎖停車。

　　綜合上述分析，開工防范措施見表3—7。

 　　2．停工時危險分析與防范措施

　　裝置停工是裝置由正常操作狀態逐漸降溫、降壓、降量的過程，其操作參數變化較大，屬于不穩定操作，操作不當會造成設備損壞、著火爆炸，因此應重點注意。

　　(1)裂解爐切出汽油分餾塔前吹掃干凈，防止原料油、急冷油排人大氣。同時切出操作必須保證裂解氣大閥閥前壓力高于閥后0．05MPa，否則裂解氣反竄，排至大氣引發火災。

　　(2)汽油分餾塔等熱油系統蒸煮、水洗過程，由于溫度從較高點迅速降下，補人適量的氮氣是有益的，可以防止系統出現負壓，損壞設備。蒸煮可以將殘存在填料層中的聚合物清洗干凈，這些低聚物自燃點較低，燃燒時熱值較高，不易撲滅。曾經有打開人孔后自聚物自燃將塔燒塌的事故案例發生，事故中1人死亡。

　　(3)堿洗塔在倒空后也進行蒸煮，不但除去其中的聚合物、堿，還除去殘存在塔內的H₂S，進入檢修以前，除分析氧氣含量、可燃氣含量以外，同時分析H2S含量。1992年某乙烯裝置曾在檢修后期出現堿洗塔清理過程中人員中毒事故。

　　(4)系統倒空時，先倒液后泄壓，防止泄壓過程中液體物料揮發造成設備處于設計外低溫，發生脆裂事故。排放火炬時應先排放輕物料，后排重物料。可以避免輕物料排放時低溫凍結重物料。

　　(5)冷區倒空置換過程應注意在無液體后接氮氣，死角液體存在也可能使局部壓力超高，物料反竄進氮氣，造成事故。

　　(6)裝置回流罐尤其是重烴塔一定不要過滿，否則回流罐頂安全閥會在塔系統壓力正常的情況下起跳。重烴進入火炬系統，由于燃燒不完全，可能會下火雨。汽油在倒空過程中不易倒干凈，一定要多次倒液，尤其降溫后進行倒液。

　　(7)含碳四各塔存積大量丁二烯、苯乙烯自聚物和共聚物，人孔開啟后，可能自燃，甚至爆炸。最好澆水使之潤濕，1993年北京某乙烯曾出現清理過程燃燒、爆鳴事故。

　　(二)正常生產中危險因素分析及其防范措施

　　正常生產時系統相對穩定，但是不是一成不變的。裝置需要進行負荷的升降，外界條件影響、設備運行情況、季節變化、人員變化、儀表可靠度等都對長周期運行發生影響。正常生產過程中仍存在許多的危險，現就各單元的危險因素和防范措施分析如下：

　　1．裂解爐

　　裂解爐切換、升溫降溫是日常較為頻繁的操作。裂解爐是乙烯裝置日常維護工作量最大的單元。主要故障和原因措施見表3—8。

 　　2。急冷單元

　　由于原料組成變化較大，急冷油黏度變化較大，嚴重時機泵運轉負荷大，電機吃力。渣油送出不暢通，致使在管路中降溫凝結，影響裝置運行。在急冷設計過程中選擇合理的流程非常重要。渣油外送困難，易灌腸是所有乙烯裝置的通病，送出不間斷，適量配人輕油可以避免類似問題發生。

　　3。裂解氣壓縮單元

　　主要故障與防范措施見表3—9。

 　　4．分離單元

　　該部位有加氫反應器，又存在大量的輕質可燃氣如氫氣、乙烯、丙烯，還有碳五、汽油等，泄漏后能夠著火爆炸，應該重點注意防火、防爆。其次單元中存在許多干燥器，操作不當既可能造成低溫部位凍堵，又可能使高壓物料竄人再生系統，影響燃料壓力，裂解爐飛溫，系統波動大。

　　本單元主要故障及防范措施見表3—10。

  　　5．制冷壓縮機單元

　　制冷壓縮機單元包括丙烯機、乙烯機、二元壓縮機，主要故障原因分析和防范措施分析見表3—11。

 　　6．其他單元

　　廢堿處理和尾氣精制單元都是主流程外間歇操作的，主要可能發生的問題有H2S泄漏、EVA傷人等事故。廢堿處理由于該系統腐蝕性較強，物料本身較臟，管線、設備易堵或泄漏，H2S泄漏不僅易燃易爆還有毒，所以發現問題應及時停車處理。冬季火炬線由于帶入部分油污和水，經常出現凍堵現象，所以火炬系統最好有一定量的伴熱。EVA廢料需要裝車送出，建有裝車站臺，人員裝車時如果不做防護，醋酸既有腐蝕又有刺激性氣味，容易造成事故。此單元火炬排放時應確定液面未超高，防止固體廢料堵塞火炬排放管線。

　　7．火炬單元

　　火炬單元屬于緊急保護單元，火炬系統出現較大故障時是正常生產過程最大的隱患。這種情況出現時既不可以停車，又可能無法達到動火處理的條件，是乙烯裝置必須絕對避免的一種狀態。保證火炬投用完好，防止回火、蒸汽保護火炬頭、防止下火雨、緩慢排放低溫物料防止管線冷脆、避免空氣進入，隨時能夠點燃是應對的最好措施。在我國曾經出現過不滅火炬檢修引起的爆鳴事故。

　　(三)設備防腐

　　乙烯裝置生產過程中含腐蝕性物料，有堿和廢堿、EVA廢料、裂解氣中酸性氣體。此部位管材均選耐腐蝕材料或者在其中注入緩蝕劑、中和劑等，急冷水pH值控制不當，可以出現堿性、酸性腐蝕。堿性條件下腐蝕換熱器封頭鋁制墊片，酸性腐蝕則針對所有的金屬。在pH低于4．0以下時腐蝕是十分嚴重的，1996年北京某乙烯裝置曾由于急冷水pH值低塔

　　盤全部被溶解、管線彎頭連續泄漏等問題。

　　由于系統中存在超高溫、超低溫存在。系統的設備管線材料較為特殊，管線保溫防腐也十分重要。材料選擇錯誤特別是在低溫部位、超高溫部位，都有可能出現問題，并且后果均十分嚴重。某乙烯裝置曾出現不銹鋼鍛件材質有問題，管線在降溫后出現75％環向裂縫的情況，由于及時發現未造成嚴重后果。由于管線溫度低于常溫，如果防腐不好，會出現管線結露的情況，天長日久，空氣作用下管線易腐蝕。老的珍珠巖保溫材料在干燥條件下保溫性能較好，但在潮濕的條件下就會腐蝕金屬材料。高溫部位的保溫不僅有利于節能，還有利于防燙。裂解爐燃料中含有微量硫，最終產物為S0₂，排煙溫度依據S0₂含量確定，過低則會形成露點腐蝕，管件、爐體均有損壞，修理困難。

　　(四)裝置自保聯鎖系統及其作用

　　乙烯生產流程長，且較為復雜，日常操作較多，與外界公用工程系統聯系密切。所以設有聯鎖系統。可以分為幾個部分：

　　1．裂解爐的聯鎖系統

　　主要有風機故障、燃料高／低壓、原料高／低壓、BW水低流量、DS低流量、空氣低流量、高壓蒸汽超溫、急冷器出口裂解氣超溫、汽包低液位、手動按鈕等。聯鎖動作基本為原料、燃料電磁閥關閉、DS預設、原料／燃料調節閥預設閥位輸出為0％。

　　2．壓縮機的聯鎖系統

　　主要聯鎖有潤滑油低壓、調速油低壓、吸人罐高液位、排出溫度高、密封氣流量低(泄漏量高)、軸位移、入口電動閥閥位開度低、緊急停車按鈕、手動停車按鈕、密封油高位油槽低液位等。動作結果切斷調速油供應、最小流量返回閥全開、噴淋閥全關等。

　　3．反應器的聯鎖系統

　　聯鎖有超溫、緊急手動按鈕等，切斷人出口物料、切斷氫氣輸入，超壓放火炬等。

　　4．精餾塔的聯鎖系統

　　一般精餾塔都有高壓切斷熱源聯鎖，根據影響面，有的切斷加熱熱源，有的切斷自身冷源。恢復時應注意調節閥首先關閉后慢慢開啟至所需。

　　5．機泵的聯鎖系統

　　壓縮機油泵、復水泵、急冷油泵、原料泵、燃料油泵等設有低壓自啟動聯鎖。

　　(五)裝置易發生的事故及其處理在裝置操作中緊急停車可由操作錯誤、單臺設備故障或系統故障引起，這種情況需要立

　　即和協調的行動以保護裝置人員和設備。緊急停車分為全面緊急停車和局部緊急停車。

　　1．緊急事故停車處理原則

　　發生緊急情況時，應遵循以下原則進行處理：

　　在任何緊急情況下，大量的烴將被排放到火炬系統。萬一發生緊急情況，通常需要立即減少裝置的熱量輸入(再沸器熱量和裂解爐燃料)，這將迅速減少火炬負荷。有足夠的蒸汽去火炬以減少環境污染是極為重要的。

　　(1)導致緊急情況的故障發生之后和裝置恢復到安全狀態之后，應詳細分析故障原因，直到故障原因已明確并且已研究出防止再次發生的糾正方法，裝置才能重新開車。

　　(2)在所有緊急情況下必須保護大的壓縮機和透平防止損壞，潤滑油和密封油的循環應繼續進行以幫助冷卻機器軸承和密封。為了避免可能的透平軸承彎曲，在每次停車后都應用盤車齒輪以低速對機器盤車，直到壓縮機充分冷卻。

　　(3)在緊急情況期間，應遵守正常裝置停車步驟以保護其他沒有直接涉及到的設備(如，在抽空之前停泵)。

　　(4)盡最大可能保障甲烷化、乙炔轉化催化劑、碳三CDHYDROO催化劑不中毒，反應器不飛溫。

　　(5)盡量將各干燥器切出流程，保證開車時有不用再生就可使用的干燥器。

　　(6)盡量保證管線、設備不超溫不超壓。

　　(7)盡最大可能縮小事故范圍和使緊急狀況不進一步發展。

　　(8)統一指揮，做到冷靜果斷，不發生誤判斷、誤指揮、誤操作。

　　緊急停車步驟是在很短的停車期間采取的。如果在已經進行緊急步驟之后出現很長的停車時間，應進行正常停車。

　　2。預案

　　(1)裂解氣壓縮機故障

　　①停裂解乙烷的裂解爐爐管乙烷原料，僅通人稀釋蒸汽；

　　②只要裂解爐有烴進料，汽油分餾塔、急冷水塔、工藝水和稀釋蒸汽系統就保持正常操作；

　　③燃料氣系統開始接人燃料；

　　④盡可能保證制冷壓縮機繼續運轉；

　　⑤關閉裂解氣壓縮機主汽閥，打開主隔離閥后倒淋及機體倒淋，停真空系統，確認外供密封蒸汽閥關；壓縮機停轉后，馬上進行電動盤車；SS、MS隔離閥視情況而定是否關閉。復水系統應維持正常運轉；

　　⑥如果沖洗油系統或注水系統正在運行的話，停止沖洗油或水注入；

　　⑦脫乙烷塔全回流運轉；

　　⑧停碳二加氫反應器；

　　⑨停碳三加氫；

　　⑩停甲烷化；

　　⑩乙烯精餾塔全回流運轉；

　　⑩停火炬氣回收壓縮機；

　　⑩可能失去吸人液位的所有沒有回流或循環的泵應停止，需要密切監視所有塔釜泵。

　　(2)裂解爐故障

　　裂解爐的各種故障需要立即動作，動作的基本原則(自動和手動)即最優先的是保護人員和裂解爐設備，第二優先的是可在最短時間內使裂解爐能再投入操作，下面考慮要求盡量避免輻射段爐管迅速降溫，它可能導致過量的焦剝落。這些步驟中的一部分在很大程度上依賴于儀表完成裂解爐控制的自動動作(如，燃燒負荷、擋板位置、燃燒空氣供給、烴進料量和稀釋蒸汽量)以把裂解爐帶到“安全”狀態。這不能解釋為繼續的安全狀態，實際上，它傾向于排除干擾的短時間的負面影響并為操作人員提供反應時間以進行最終需要的調整，以把裂解爐帶到安全狀態繼續操作或進行控制下的停車。使儲存的熱量從裂解爐中安全地分散出去是很重要的，因為大量的耐火材料在高溫下操作。需要特別小心，因為對流段通常將回收傳遞到經過輻射段的冷卻空氣的絕大部分熱量。因此，保持有足夠的流量通過所有爐管是重要的。

　　(3)急冷油故障

　　全部急冷油故障的機會很小，然而，兩臺泵和備用泵都故障則足以嚴重到停裝置生產，全部急冷油中斷將使汽油分餾塔以及裂解爐和汽油分餾塔之間的所有管線過熱，此時①需要全部裂解爐停車，調節稀釋蒸汽和擋板使裂解爐適當降溫；

　　②在裂解爐停爐后停裂解氣壓縮機；

　　③其余同“裂解氣壓縮機故障”。

　　(4)急冷水故障

　　在蒸汽和電同時故障的情況下可能發生全部急冷水故障，如果一個主要的急冷水流量閥由于失靈或誤操作而關閉，可能發生大的但不是全部的故障。急冷水塔出口和人口將達到同樣溫度。突然的高溫物流去裂解氣壓縮機必然使壓縮機跳閘，由于回流和稀釋蒸汽不再冷凝，從急冷水塔去壓縮機的物料流量將提高。壓力排放閥沒有足夠的能力處理這么大的流量，所以壓力排放安全閥將動作，導致很高的火炬負荷。需要立即采取步驟去停裂解爐進料以減少火炬負荷。

　　急冷水塔中的稀釋蒸汽和烴回流的冷凝將停止，應立即停止去工藝水汽提塔和稀釋蒸汽罐的水，防止全部倒空急冷水塔。去裂解爐的稀釋蒸汽通過中壓蒸汽系統繼續通人。停止去各個再沸器和工藝加熱用的急冷水并對工藝系統產生下列影響：所有石腦油預熱器、裂解氣加熱器、脫乙烷塔再沸器及燃料油冷卻器將失去加熱熱量；脫乙烷塔再沸器沒有加熱，應投用蒸汽再沸器保持運轉。燃料油冷卻器將無法冷卻，熱油直接進入儲罐，必須觀察儲罐溫度。

　　急冷水中斷對其他加熱用戶的影響很小。

　　萬一急冷水循環泵不能重新啟動，必須采取步驟停止裝置生產，按下列步驟：

　　①按停車步驟停裂解爐，關去急冷器的急冷油閥后，按蒸汽備用狀態通人稀釋蒸汽至清焦系統；

　　②停裂解燃料油產品泵、裂解輕柴油產品泵、汽油分餾塔回流泵、工藝水汽提塔進料泵和稀釋蒸汽發生器進料泵；

　　③調整冷箱和脫甲烷系統；

　　④停碳二加氫反應器；

　　⑤乙烯精餾塔全回流運轉；

　　⑥丙烯精餾塔停回流，加大塔釜液化氣送出量；

　　⑦停止所有火炬氣回收壓縮機；

　　⑧可能失去吸人液位的所有沒有回流或循環的泵應停止，需要密切監視所有塔釜泵。

　　(5)蒸汽全部中斷

　　由于全部蒸汽中斷不像停電那么突然，如果大壓縮機立即停車，在短時間內可能還有一些蒸汽，還有蒸汽繼續通人關鍵用戶。在全部蒸汽故障但仍有電時，應采取下列步驟：

　　①用四按鈕停裂解氣壓縮機，每個壓縮機系統的潤滑油／密封油／調速油，蒸汽驅動泵將由于沒有蒸汽而停止并自動啟動電驅動泵；

　　②啟動電驅動的急冷油和急冷水泵；

　　③應關閉去所有再沸器和直接蒸汽注入系統的蒸汽；

　　④關閉去火炬的蒸汽；

　　⑤停裂解爐，立即滅所有火嘴防止輻射段爐管過熱，尤其是如果對流段預熱盤管沒有BFW。全開稀釋蒸汽閥，隨著大的蒸汽用戶的停車，將有足夠的剩余蒸汽把烴從裂解爐爐管中吹掃出來。關汽包排污閥以保存系統中的水應注意：

　　①避免通過裝置冷區的液體排放從總管排放大量的液態烴去干火炬，只要可能就保持通人蒸汽以蒸發排放的物料，因為在這種情況下罐中充滿物料可能導致冷物料直接進入火炬總管；

　　②停掉正常情況下發生烴蒸發的換熱器的蒸汽；

　　③冷區的所有反應器應密切觀察沒有異常的溫度上升，如果需要，進行排放并用氮氣置換；

　　④停止所有藥劑注入；

　　⑤必須小心不要在失去加熱的系統中產生真空，尤其是汽油分餾塔和急冷水塔。如果蒸汽將停一段時間，用輕油沖洗重油管線或用氮氣吹掃以防止油在管線中凝固。如果是零度以下的天氣且蒸汽將停一段時間，采取充分的防凍措施并排放凝液系統、蒸汽管線盲端、地面上的冷卻水和公用工程水管線。也應用輕油沖洗重油管線或用氮氣吹掃以防止油在管線中凝固。

　　(6)發生嚴重設備泄漏、火災、爆炸事故

　　裝置發生嚴重設備泄漏、火災、爆炸事故時，迅速報火警，按全面緊急停車處理，即：立即將乙炔轉化、甲烷化、火炬氣回收壓縮機停車。各塔停止采出，停各塔回流和加熱。系統處于保壓保液面狀態。防止管線、設備超溫超壓。

　　(7)停電

　　當電力供應斷開時間超過各個電機的設定延遲時間時，將發生總的電力故障。由于裂解爐引風機停止，所有的裂解爐自動聯鎖停車。裝置總的電源故障聯鎖停裝置塔釜加熱和壓縮機。總的電源故障后，控制系統和應急燈由備用電源供電，能維持30min左右。

　　在停電后，會出現以下情況：

　　除蒸汽驅動的泵外，所有泵由于斷電而停止運行。

　　由于停電，新老區所有裂解爐風機停，裂解爐將聯鎖停車。

　　由于電力故障，聯鎖系統動作。

　　處理措施：

　　裂解氣壓縮機在將急冷系統汽相物料基本送出后停止運行。二元制冷壓縮機在不能維持出口溫度后停止運行。處理同“發生嚴重泄漏、火災、爆炸事故”。

　　(8)冷卻水故障

　　由于在冷卻水發生故障時，沒有冷卻物除去輸入裝置中的大量熱量，可導致最大的潛在放火炬工況，應立即采取減少火炬負荷的操作，不會自動跳閘的所有熱量輸入和烴進料必須立即停車。裂解爐不會因為循環水停車而聯鎖停車，需要快速停車。

　　①按PB停所有裂解爐；

　　②冷卻水上水壓力低聯鎖后：

　　③停丙烯壓縮機；

　　④停乙烯壓縮機；

　　⑤加氫停車；

　　⑥甲烷化停車；

　　⑦各塔加熱切斷。

　　處理措施：

　　①按PB停所有裂解爐；

　　②根據各塔運行情況停回流泵及送出泵；

　　③其余同“停電”。

　　(9)儀表風故障

　　萬一儀表風全部停止，裝置儀表設計有它們的最安全的位置，全部的影響是，去裝置的熱量輸入和原料將中斷，同時冷卻水繼續通人。由于儀表風全部停止，沒有別的選擇，只有裝置停車，讓冷卻水循環。