常壓爐拆除風險評價及控制措施

朱東明(中國石油天然氣股份有限公司哈爾濱石化公司， 黑龍江 哈爾濱 150056)

常壓爐拆除風險評價及控制措施

朱東明(中國石油天然氣股份有限公司哈爾濱石化公司， 黑龍江 哈爾濱 150056)

2013年為配合裝置擴能技術改造的順利進行，在裝置運行的情況下拆除原常壓爐F-102。本文對拆除過程中的風險進行了識別和評價，并提出了相應的風險消減措施和改進建議。

拆除；風險評價；措施

2013年為配合裝置擴能技術改造的順利進行，在裝置運行的情況下拆除原常壓爐F-102，擬在拆除的F-102基礎上新建一座40MW的加熱爐。由于時間緊迫，就得提前拆除F-102，而拆除過程的風險較大，如果不能得到有效控制，將產生不能容忍的后果。本文對拆除過程中的各類風險進行了識別和評價，并提出了相應的風險消減措施和改進建議。

1 工藝過程及拆除內容

1.1 工藝過程描述

1.1.1 工藝原理

原油蒸餾的基本原理，就是以液體混合物的汽液相平衡為基礎，在一定壓力下，利用原油中各組份的沸點或揮發度的不同，通過多次汽化和多次冷凝，從原油中分離出各種石油餾份。其中常壓爐是提供熱量的主要設備，它是利用燃料燃燒產生的熱能將初底油加到蒸餾所需的汽化溫度。初底油在加熱爐爐管內流過，而爐管外是溫度高達760℃左右的爐膛，熱能通過輻射、對流、傳導的方式傳遞給爐管內介質—初底油，達到加熱升溫的目的。

1.1.2 工藝流程及過程描述

圖1 工藝流程圖

初底油經初底泵P-101升壓后分兩路去換熱，換熱后兩路匯入DN350管線至“初底油熱聯合閥組”，去二催化裝置與油漿換熱至300℃，返回后可分兩路進料去常壓爐F-102進行加熱，也可以分四路進料去常壓爐F-101進行加熱。初底油被加熱至357℃匯合后，進入轉油線去常壓塔C-102。

公用工程系統：①F-102所用燃料有高壓瓦斯和燃料油，已經加盲隔離。②儀表風是由爐區總線引出，已經加盲隔離。③過熱蒸汽、霧化蒸汽和滅火蒸汽線均由爐區總線引出，已經加盲隔離。

1.2 拆除內容和拆除方案簡述

1.2.1 拆除的主要內容

加熱爐頂標高45.33m，底標高0m，金屬總重量278t。本項目要將加熱爐全部拆除，拆除分為余熱回收系統、集合煙道、煙囪、天圓地方、對流室爐壁板、對流室爐管、爐頂鋼結構、輻射室爐管、輻射室鋼結構、爐底鋼結構以及其余小型構架和工藝管線。

1.2.2 拆除方案簡述

(1)拆除順序原則及方法 先管線，后設備；先高處，后低處。本次拆除采用25t、70t和200t汽車吊進行吊裝，拆除原則是先由25t和70t吊車拆除地面上的余熱回收系統，然后再由200t拆除加熱爐本體，25t汽車吊配合。

(2)工藝管線拆除 加熱爐與外界相連共有13條工藝管線。拆除前，先拆除與外界相連的工藝管線。拆除時先確認該管線閥門的關閉狀態和盲板情況，在屬地技術人員和監護人員確認后，解法蘭進行檢測，檢測合格后將管線上的法蘭切割下來，再安裝到原閥門上。

(2)加熱爐主體拆除 ①25t吊車吊裝順序。吸風口→鼓風機入口風道→鼓風機→鼓風機出口風道→預熱器入口風道→引風機入口煙道→引風機→引風機出口煙道→預熱器出口風道→預熱器入口煙道→常壓爐進口風道→熱煙道。

②70t吊車吊裝順序。空氣預熱器(光管)→兩預熱器連接段→空氣預熱器(翅片)。

③200t吊車吊裝順序。煙囪→常壓爐出口煙道→集合煙道上段→天圓地方→集合煙道下段→對流室周圍鋼結構和平臺→對流室端面彎頭箱→對流室盤管(分3段)→對流室側面鋼結構→半片爐頂鋼結構→兩吊輻射室爐管→半片爐頂鋼結構→兩吊輻射室爐管→輻射室20m層平臺拆除(分5段)→輻射室爐體上段(12.7m處分段)→輻射室12.5m層平臺拆除(分5段)→輻射室爐體下段。

最后剩余爐底鋼結構和支腿，由25t汽車吊進行拆除。加熱爐周圍的管線、機電儀表等小構件采用25t汽車吊拆除。

2 風險評估及控制措施

2.1 拆除過程危害識別

通過對照爐區平面布置圖、立面布置圖和工藝流程圖以及現場察看，確定了圖紙的準確性，熟悉工藝和區域布置。然后通過組織專業技術討論會，吸取專家和老操作員的經驗，并通過危害辨識檢查表梳理出了本次拆除作業的危害識別清單。見表1。

表1 危害識別檢查表

2.2 風險評估

針對危害辨識清單，從危害分析、人為因素、本質安全因素等方面進行了風險分析。然后從傷害類型、后果分析、影響范圍方面，利用風險評估矩陣對事故(風險)發生的可能性和嚴重度進行了定性后果分析，并針對結果提出了降低事故發生的控制措施和改進建議。主要風險評估結果見表2。

表2 風險評價矩陣

通過定性分析可以看出：本次拆除過程的主要風險是高處墜落；火災、爆炸；吊車傾覆、起重傷害和管線打開。因此，必須認真落實風險控制措施，才能保證作業安全。

3 風險控制措施

3.1 高處墜落風險削減措施

(1)加強對作業人員的安全教育，嚴格執行高處作業的各項規定。

(2)高處作業人員應身體健康，無高處作業不適的疾病，嚴禁患有心臟病、高血壓、癲癇病、恐高癥等其它不適合高處作業的人員進行高空作業。

(3)高處作業人員必須佩帶符合國家標準合格的安全帶，且在使用前應進行詳細檢查。

(4)高空作業時，安全帶應掛在作業人員上方固定牢靠的物體上，下部應有足夠的安全空間和凈距，安全帶應高掛低用，嚴禁懸掛在有棱角的物件上。無安全帶懸掛點的高空作業時應在作業點上訪焊接臨時懸掛點，懸掛點必須焊接牢固，焊接后進行檢查，確認無誤后方可使用。

(5)工程臨時用腳手架搭設應結實牢固，必須加掃地桿和護腰桿，捆扎的踏板要穩固，上方應與構件固定連接，防止單框重心不穩，而可能出現傾斜和倒塌。

(6)五級大風以上及雷雨天氣，禁止作業。(7)腳手架下嚴禁人員停留和穿行。

3.2 火災、爆炸風險消減措施

(1)加熱爐西側與管廊相鄰，南側與運行的常壓爐F-101相鄰，為火星飛濺，可在常壓爐F-102的南側和西側用長度為22m，高度為7m的防火氈進行圍堵。見圖2。

(2)動火前先移開易燃易爆物品，并對地溝、閥門井、排污井和低位置的設備、電氣、儀表、管道等設施進行遮蓋、封閉等保護措施。

(3)施工現場的消防通道要時刻保持暢通，在乙炔籠、焊機房棚、動火點、倉庫及存有易燃易爆物品等極易引發火災的地方配置滅火器等消防器器材。

3.3 吊車傾覆、起重傷害風險消減措施

高空起重作業最大的風險是吊物高空擺動、墜物、吊車傾覆損壞運行的設備和管線，造成危險介質泄漏，引發次生事故，因此要嚴格落實風險消減措施。

圖2

(1)防碰撞措施：①吊車吊鉤必須垂直吊裝；②在吊裝前在吊裝物靠近運行設備一側加設擋板，使吊裝物在吊裝過程中不向設備傾斜，不碰撞運行設備；③所有吊裝物不得從轉油線和管廊等運行設備和管道上經過，吊物上要設置兩根溜繩，防止吊物擺動，消除碰撞危險④風力超過5級嚴禁吊裝作業。

(2)對較重的吊裝段進行分解減少吊裝段重量，嚴格控制吊裝重量小于吊車工況的80%，現場吊裝作業要嚴格按吊裝方案實施。

(3)鋼絲繩在使用前要進行全面檢查，有問題及時處理，防止斷絲。鋼絲繩在現場使用中，嚴禁與帶電焊把線、電源線接觸。捆扎吊裝繩索必須捆綁結實牢固、平衡，使其吃力均勻，繩索與被吊物采取防滑措施，可進行試吊，看其牢固程度，以防止吊裝中滑脫。

(4)起重司機和起重工要有特種作業操作證，并在有效期內。起重工必須熟悉吊裝方案、設備性能、操作信號和安全要求，起吊前起重人員必須明確分工，對所負責分工的使用的繩索、卡具、配件和設備進行檢查，以防發生意外事故。

(5)在拆除中，如果吊物經過危險介質閥組和管線，可搭設防護腳手架，用來保護運行閥組。

(6)起吊要設專人指揮，指揮人員要站在能夠照顧全面工作的位置，指揮者所發出的信號必須準確、清楚。

(7)作業前起重操作人員要認真檢查起重設備的安全技術性能、狀況、熟悉現場環境。起吊物件時，起重作業范圍要設警戒線，嚴禁操作人員和行人在吊物下面穿行，防止墜物傷人。

(8)吊車支腿處地面要牢固，對不牢固的地面要用沙袋填實，詳細見下圖。地面處理后，并經過起重工程師檢查合格，進行載荷試驗，在首次吊裝前，吊鉤系好吊物后，不進行切割，緩慢起繩，直至吊車起升重點達到25t后(實際最大吊裝重量為22t)，維持3分鐘，檢查地面凹陷情況。見圖3。

圖3

3.4 管線打開風險削減措施

(1)拆除F-102與運行爐F-101轉油線時，要先確認停用爐轉油線的盲板狀態，檢查其是否處于正確位置，然后在停用側盲板200mm處，用手鋸切斷并用吊車移走。

(2)拆除過程中，所有區域的吊裝作業應避開轉油線，不得在轉油線上方進行吊裝作業，并且在拆除時安排專人看護轉油線。

(3)所有與外界相連的管線，在斷開管線前，必須先解開法蘭，確認有無殘存危險物料，并測氧測爆合格后，再進行作業。

(4)若果發現有殘存危險物料，要進行處理且測爆合格后，再進行作業。

4 建議措施

為保證各項操作和作業安全受控，除了認真落實以上風險消減措施之外，針對拆除工作還要做好以下工作：

(1)每次作業前對作業的34名人員進行身體和進行精神狀態確認，降低作業中人員變更和人為因素造成事故的可能性。

(2)項目部主管領導應定期組織有關部門進行檢查，專職HSE監督員、技術員應每天在現場檢查風險削減措施的落實情況，及時糾正違章行為，消除安全隱患。

(3)本項目涉及多次特殊高處作業，按照相關規定，高度超過24米的腳手架，作業單位應編制腳手架作業技術方案；高度超過50米的腳手架，應進行設計計算，腳手架作業技術方案應報施工主管部門審查，作業單位技術負責人批準。請作業單位嚴格按此執行，規避人員傷害風險。

(4)建議車間在現場多設置可燃氣體報警儀，加強監測，同時設置更加嚴格報警參數，在操作中嚴格控制，嚴禁超溫、超壓損壞設備，造成生產事故。

(5)在工藝運行方面可提前停運天然氣系統、減壓爐煙氣余熱回收系統來降低風險源。

(6)建議車間對所有作業分解施工步驟，辨識所有風險，針對性制定控制措施，形成監護卡，對施工作業內容進行分步監控。

(7)做好車間操作人員的施工現場操作的專項培訓和應急培訓，增加操作人員、監護人員和作業人員的應急知識，提高風險識別和應急救護能力，主要內容有：① 施工周邊區域操作活動的特殊注意事項。② 施工周邊區域的巡檢路線、出入口、逃生路線和安全注意事項。③ 施工周邊區域的操作和巡檢時安全裝備配置標準要求。④ F101轉油線和支架被施工碰撞損壞時，執行《常減壓裝置緊急停工應急預案》。

5 結語

要保證拆除過程安全受控，有效預防和降低事故的發生，就要對作業中的各類風險進行識別和評價，采取有效的風險控制措施和預防措施。同時要做好以下工作。

(1)嚴格執行各種作業標準、作業程序、拆除施工方案和HSE作業方案。

(2)要做好作業人員和操作人員的培訓工作，提高風險識別和應急救護能力。

(3)廣泛吸取意見，做好工藝安全分析，對提出的建議予以采納并整改。

[1]常減壓裝置緊急停工應急預案和作業文件.

[2]F102拆除施工方案及HSE管理方案.

[3]F102拆除工藝安全分析報告.

[4]吳兆武.《石油化工工程起重施工規范》(SH/T3536-2011)，中國石化出版社.

[5]張同興，寧高德，梁永利.《工程建設安裝工程起重施工規范》(HG20201-2000).北京：化學工業出版社，2004，(2).

朱東明(1984-)，男，黑龍江省哈爾濱市人，助理工程師，現主要從事煉油技術工作。