聚乙烯仓储防静电爆燃实用技术的研究

1.项目概况:

   中国石油化工股份有限公司2001年聚乙烯产量达到130多万吨。其中高压聚乙烯 (LDPE)51.15万吨,生产企业有燕山石化、上海石化、齐鲁石化;低压聚乙烯 (HDPE)59.89万吨,生产企业有燕山石化、上海石化、齐鲁石化、扬子石化;线性聚乙烯 (LLDPE)21.83万吨,生产企业有齐鲁石化、广州石化。截至2004年末,生产能力达到268.3万吨/年,比2001年提高了一倍。为了提高产量,很多企业都对原有装置进行了提量改造,生产周期加快,但由于相应的安全措施没有跟上,特别是通风条件未做相应调整,使仓储环节含挥量过高,造成仓储静电爆燃事故时有发生,给企业造成了较大的经济损失,并对安全生产和操作管理带来了相当大的干扰和压力。    

   1999年7月至2001年7月,我院完成了“聚烯烃大料仓燃爆危险性评估与治理措施”课题的研究。从齐鲁﹑燕化﹑上海﹑扬子﹑茂名等五大企业的料仓静电燃爆事故统计和分类上看,虽然造成事故的原因是多种多样的,静电、粉尘、可燃气是大多数事故原因的共有因素,但从危险性来说事故几率比较高的是与可燃性气体控制有关的因素,约占全部事故的91.7%(统计了48起事故,其中聚乙烯料仓事故36起),因此提出了以控制可燃性气体为主进行料仓静电燃爆隐患综合治理的结论。

针对前一课题的研究结论,本课题研究了以可燃性气体控制的主要措施—反吹风系统设置为主的防止聚乙烯料仓发生静电燃爆事故的实用技术。课题从可燃性气体、静电放电两个方面研究了聚乙烯料仓静电燃爆危险性的分析方法,提出了在料仓中设置反吹风系统的重要性;研究了五大企业现有反吹风系统存在的问题;找出了反吹风风量和进风口设置高度的计算方法,特别提出了安全料位的概念;为了保证反吹风设置的科学性,提出用流体力学软件进行料仓流场分析的新方法;作为配套措施,研究了防止料仓内高能放电的方法、管道粉体输送静电测试以及一旦发生燃爆事故需要采取的灭火方法等。

2.主要成果:

通过本课题研究,得出了以聚乙烯料仓反吹风系统设置为主的防止发生静电燃爆事故的一揽子实用技术,其要点在于:

1)找出了可燃气浓度对粉尘最小点火能影响的计算方法及影响料仓内可燃气浓度的因素;

2)得出了必须采取设置反吹风系统的措施防止因沿面放电引起静电燃爆事故以及杜绝高能放电的结论;

3)研究了五大企业现有反吹风系统设置现状及存在缺陷;

4)找出了反吹风风量的计算方法;

5)提出了安全料位的概念及其计算方法,为反吹风系统进风口高度的确定提供了理论依据,避免形成通风死区;

6)提出了用流体力学软件进行料仓流场分析,并建立了一套建模、网格划分及边界条件确定的分析方法;

7)作为配套措施,提出了料仓内防止高能放电的方法;

8)设计了管道粉体输送静电检测仪;

9)100m3以下测试室内灭火试验成功表明,可以考虑气溶胶灭火方式在聚乙烯料仓中实施。

3.创新点和知识产权:

1)提出了安全料位的概念及其计算方法,为反吹风系统进风口高度的确定提供了理论依据,避免形成通风死区。

2)为了保证反吹风系统设置的科学性,提出用流体力学软件进行料仓流场分析,并建立了一套建模、网格划分及边界条件确定的分析方法。

3)研制了管道粉体输送静电检测仪。

4)申请了专利:一种通风均匀的料仓(ZL200410036227.8);反吹风装置及其在聚烯烃料仓产品输送和储存中的应用(ZL200710114189.7)。

4.成果应用情况:

本课题的研究成果已在齐鲁石化和广州石化实施。包括齐鲁石化塑料厂高压聚乙烯4个脱气仓、2个不合格仓、2个搀混仓以及高密度聚乙烯6个粉料仓反吹风系统改造的方案制订、总体设计及施工指导;广州石化化工二部线性低密度聚乙烯7个掺混料仓静电监测及消除器的设计、制作及安装指导。

中石化现有聚乙烯装置16套,静电爆燃危险较大的料仓有上百个,本课题一系列实用技术可以在以后的隐患整改中进一步推广应用。同时,对其它聚烯烃装置料仓的隐患整改工作也有一定的借鉴作用。

总部对聚乙烯仓储的安全问题非常重视,2005年下半年化工事业部委托安全工程研究院对所属16家企业的聚乙烯、聚丙烯生产装置的防静电情况进行了调研,并于2006年6月召开了调研总结会,对以后的隐患整改工作提出了具体要求,现已积极开展工作。

信息来源: 
2014-12-02