聚烯烴料倉防靜電燃爆治理技術(shù)的應用

安全、健康環(huán)境安全技術(shù)2011年第11卷第4期聚烯烴料倉防靜白燃爆治理技術(shù)的應用還傳庚1,唐衛澤',宮宏2， 劉全楨2(1.中國石化揚子石油化工有限公司,江蘇南京2100482.中國石化安全工程研究院,山東青島266071 )摘要:介紹了粉體靜電消除技術(shù)在聚烯烴料倉通風(fēng)能力和消除風(fēng)送靜電措施的技術(shù)改造。料倉的應用，以及料倉采取靜電消除措施治理后為此某公司與中國石化安全工程研究院合作在取得的效果。2008年完成了1PP 、2PP摻合倉通風(fēng)改造項目,關(guān)鍵詞:聚烯烴料倉靜電燃爆危險評2010年完成了1PE和2PE新建摻合倉消靜電項估目改造，取得了預期效果和改造目的。以下著(zhù)重介紹PE裝置料倉靜電消除改造的效果與安全評20世紀七八十年代是國際粉塵靜電爆炸事故的高峰期，研究工作十分活躍。我國石化行業(yè)粉塵爆炸事故的高峰期稍晚一些，如上海某公司11PE、2PE裝置靜電消除系統簡(jiǎn)介IPE裝置擴能改造后粉體料倉在1987-1998年發(fā)1PE裝置采用淤漿法反應丁藝.物料中己烷溶生13次閃爆，某公司1PP裝置擴能改造后摻合劑殘余量大,對脫揮設備要求高。裝置采用閃蒸分倉在1989-1994年發(fā)生了多起閃爆事故。國內其離、干燥等溶劑回收單元,得到揮發(fā)分< 0.3%的聚他大型聚烯烴生產(chǎn)企業(yè)粉體料倉燃爆事故也時(shí)有乙烯粉末,再造粒、風(fēng)送進(jìn)倉和摻合。該裝置原為兩發(fā)生，有關(guān)主管部門(mén)曾多次組織行業(yè)安全專(zhuān)家，條生產(chǎn)線(xiàn)(A/B),設計能力為140kt/a, 新增- -條C對聚烯烴粉體料倉燃爆事故進(jìn)行調查，這些調查線(xiàn),設備擴能為210 k/a,但系統脫揮等工藝參數未的共同結論是:①多數事故是粉塵.氣體、靜電三作調整.生產(chǎn)節奏快。其中任-單元出現故障, 都會(huì )者共同作用引起的;②通風(fēng)設計不足或工藝過(guò)程影響物料揮發(fā)分指標和料倉粉塵空間雜混粉塵的控制失誤，是發(fā)生事故的主要誘因，包括反應不點(diǎn)燃能.因此必須確保料倉風(fēng)送靜電的安全性。充分脫揮設備故障、料倉通風(fēng)操作失誤等;③風(fēng)2PE裝置采用UCC低壓氣相法全密度聚乙送物料靜電起電量高，料倉內靜電放電頻繁,是烯反應T藝,采用己烷誘導冷凝劑,反應周期短,聚烯烴裝置料倉存在的普遍現象。事故調查表明，完全杜絕或避免工藝過(guò)程和操作過(guò)程的觸發(fā)收稿日期:2011-02-25誘因難度極大，這與現有設備設計不足或缺欠有作者簡(jiǎn)介:還傳庚,工程師,注冊安全工程師,關(guān)聯(lián)。例如在68起典型事故的統計中,與設計不2002年畢業(yè)于南京工業(yè)大學(xué)化學(xué)工程專(zhuān)業(yè),現足或缺欠有明顯關(guān)聯(lián)的有49起,約占72%。為提為中國石化中國煤化工塑料廠(chǎng)安全高現役設備防靜電燃爆的能力，應重點(diǎn)進(jìn)行提高科科長(cháng),主要YHCNMHG?SAFETY HEALTH & ENVIRONMENT2011年第11卷第4期還傳庚.等,聚烯烴料倉防靜電燃爆治理技術(shù)的應用安全技術(shù)處理負荷高(30~33 th)。物料含揮發(fā)分高,主要目前國際上最先進(jìn)的非平衡式雙極性離子風(fēng)靜電靠脫氣倉脫揮和失活。由于生產(chǎn)節奏快，對設備消除技術(shù)，它可以借助靜電監測器本體上的電荷維護和操作系統的可靠性要求高，一旦系統出現傳感器、電荷變送器-電控箱內的電流控制器、故障或脫揮不足，緊急處理不當就會(huì )造成料倉靜I/O模塊-主控柜PLC信號處理單元、觸摸顯示電閃爆(國內已出現多起類(lèi)似事例)。鑒于以上原屏等系統提供的靜電參數(μCkg),隨機調節消因,公司在1PE(A/B/C線(xiàn))12個(gè)摻合倉和2PF6個(gè)電器正、負放電針的離子流,與管線(xiàn)物料電荷達到摻合倉各安裝了一套離子風(fēng)粉體靜電消除/監測最佳中和效果。正.負離子流的調節由下述系統實(shí)器系統。施:主控柜的觸摸屏通訊單元、PLC數模處理單元離子風(fēng)粉體靜電消除/監測器系統由操作主-電控箱的1/0模塊、電壓控制器-消電器本體控柜、現場(chǎng)電控箱、分控箱、消電器本體、監測器正、負高壓控制模塊、正負放電針氣流噴射組件本體等組成。離子風(fēng)靜電消除1監測系統,采用了等。系統布置見(jiàn)圖1。IPE C線(xiàn)PE A/B線(xiàn)2PE消電器1檢測器黑|基|分控箱4臺分挖箱8臺6臺儀表風(fēng)然5|算2C線(xiàn)AB線(xiàn)控制柜DP通訊電纜主控制柜圜1系統布置示意.2 1PE、2PE摻合倉風(fēng)送物料靜電消除結果料倉電場(chǎng)解析電算法(FDCS法)和料倉粉塵靜IPE、2PE摻合倉風(fēng)送物料靜電起電及消電電爆炸危險分級法(DCES 法)。以下分別介紹數據見(jiàn)表1 ~4。IPE、2PE料倉采用消靜電設備后兩種評估法的結果。.3料倉靜電的危險評估3.11PE 、2PE摻合倉靜電場(chǎng)危險評估料倉粉塵靜電爆炸的危險分析,目前主要有3.1.1 基礎數據(見(jiàn)表5)表11PE(A 線(xiàn))消靜電數據μCkg__料倉號項目.TK451ATK451BTK45ICTK451D荷電范圍-2.62 ~-3.26- 4.4--4.96-2.97 --3.40-7.19--7.99平均值-3.07-4.78-3.16-7.34消電后平均值0.110.03中國煤化工消電效率, %> 96> 98>99FYHCNMH GSAFETY HeALmh & ENIRONMENT?安全健康環(huán)境安全技術(shù).2011年第11卷第4期表21PE(B 線(xiàn))消靜電數據uCkg料倉號項目TK245IATK2451BTK245ICTK2451D倚電范圍-1.67~-1.83-4.41 ~-5.10-3.28 ~-3.59-3.24--3.64平均值-1.74-3.44 .-3.48消電后平均值-0.02-0.130.04-0.08消電效率,%> 98> 97>97表31PE(C 線(xiàn))洧靜電數據TK3451ATK3451BTK3451CTK3451D荷電范圍-2.63~-2.99-1.63--1.99-2.43~-3.0-1.04~-1.78-2.77-1.88-2.64-1.27-0.05-0.15-0.11>98>92>95>93表42PE 消靜電數據μCkg_料倉號.D8011D8012D8013D8014D8015D8016荷電范圍.-1.14--1.24 -0.62--0.79 -0.68~-0.91 -0.75--0.99 -0.76--1.30 .-0.6~-1.401.180.7-0.77-0.86-1.01-0.8-0.030.07-0.090.08> 95>84> 96> 92>91> 89表5 1PE、2PE摻合倉基礎數據IPE(A線(xiàn)、B線(xiàn))IPE(C線(xiàn))2PE料倉尺寸/mmφ5 500x 23 450φ5 500x 17500φ6 000x 17 000堆積料介電常數8,荷質(zhì)比(μC.kg)-1.74--7.34 .-1.27~-2.77-0.7 --1.18物料電阻率1( s.m")10141 0143.1.2料倉FDCS電場(chǎng)計算數據面上方有金屬突出物,可以發(fā)生引燃性的放電。a)當物料荷質(zhì)比q=- 0.11 μCkg時(shí)，堆面電場(chǎng)分布見(jiàn)圖2,罐壁附近電場(chǎng)接近放電臨界電場(chǎng)3000(3 MV/m),可以出現刷形放電(放電能量<3.6 mJ)。X 25002000b)當物料荷質(zhì)比在-0.11 μCAkg