1、独山子石化企业含丁二烯物料储罐区管理要求 1 范围本标准要求了含有丁二烯物料储存管理内容和要求。本标准适适用于企业各部门、分厂和直属各单位。2 规范性引用文件石油化工企业设计防火规范GB50160-1992 工业企业设计卫生标准 GBZ1- 易燃易爆危险物品防火防爆管理要求Q/SY JH20213.014- 易燃易爆危险品装卸防火管理要求Q/SY JH20213.021-3 术语和定义储罐安全附件指压力表、液位计、温度计、安全阀、放空阀、紧急切断阀、静电接地等设施。4 职责4.1 企业生产运行处负责含有丁二烯物料生产、储存及装卸车等方面全过程管理工作,并定时对标准实施情况进行检验和考评。4.2
2、 企业技术开发处负责工艺指标建立、修改、审核、实施过程监督、检验和考评。4.3 企业安全质量环境保护处负责含有丁二烯物料储存各项安全管理规章制度实施、安全消防设施完好投用、应急设施完好情况进行监督检验。4.4 企业机动处负责储罐管理工作,审批储罐年度检验计划,评价及选择检验单位,监督计划实施。5 管理内容和要求5.1 存放管理5.1.1 存放储罐安全附件要求5.1.1.1 储罐必需设有独立充、排氮气置换系统。5.1.1.2 每个储罐含有一套单独物料自循环系统,保持物料处于动态。5.1.1.3 储罐底部出料线根部必需有紧急切断阀,并在主控室和储罐区外设有紧急切断阀关闭按扭。5.1.1.4 储罐必
3、需有液位、压力、温度高、低报警,主控室DCS和现场仪表显示完好。5.1.1.5 储罐必需有独立液位、压力高、低报警开关,处于完好投用状态。5.1.1.6 储罐含有现场温度计、压力表,完好投用。5.1.1.7 储罐含有密闭取样系统、独立泄压排火炬系统。5.1.1.8 储罐所在罐区要按要求设置一定数量可燃气体报警器,并按要求时间进行校验,以确保可燃气体报警器完好。5.1.1.9 储罐要设有静电接地装置并保持完好,预防静电积累和尖端放电,确保产生静电能立即导出。5.1.2 存放储罐指标见附录15.2 存放储罐日常监控管理5.2.1 装置罐区设置合理巡检路线,定时巡检,统计罐区生产数据。5.2.2 罐
4、区操作中,如出现超出工艺卡片要求参数,要立即汇报班长和班组运行工程师进行处理,如无法恢复到工艺卡片范围内,要立即向车间汇报,具体实施工艺指标管理要求。5.2.3 罐区冬季每小时对伴热线进行一次检验,如发觉冻结,要立即处理,每班统计一次伴热运行情况。5.2.4 含丁二烯储罐氧、过氧化物和二聚物含量每两周检测一次(指标见附录1),如发觉异常立即处理,并向车间汇报,采取防范方法。5.2.5 要严格根据规程要求控制丁二烯阻聚剂加入量,夏季气温高时按高限控制,要立即清除活性物质。5.3 含有丁二烯物料储罐切水操作管理5.3.1 含丁二烯储罐切水必需两人在现场,一人监护、一人操作,切水作业时监护人不准离开
5、现场,也不能从事和监护无关工作,应站在上风口处监护,随时应对异常情况,切水结束后在交接班统计本上统计切水情况。5.3.2 有针对性地制订本单位储罐切水管理要求,并根据要求实施,立即排掉储罐物料中积水。5.3.3 储罐切水阀一定要设双阀控制,第一道阀门应设置在靠近储罐根部,第二道阀门应设置在切水管线下部,正常情况下两道阀门均应处于关闭状态。5.3.4 切水点周围50米范围内有动火作业时,或周围50米范围内有明火时,严禁进行切水作业。5.3.5 储罐排出含油污水不许可直接排到地面上,当排水地漏有外溢现象时,应合适关小阀门,确保污水不外溢。5.3.6 严格实施防火防爆方法,切水作业人员必需穿防静电服
6、装,鞋底部不许可有铁掌,不许可携带手机到切水现场,佩戴好个人劳动防护用具。5.3.7 切水现场周围必需备有足够消防器材及所需应急设施,确保随时可用。5.3.8 进行切水作业人员,在操作前必需在储罐梯子扶手处握紧最少5秒钟,将身体内静电导出,预防因静电引发燃烧、爆炸事故。5.3.9 进行切水操作时,开关阀门要缓慢,冬季要预防阀门因开关不慎而造成损坏,致使物料泄漏,尤其是阀门有冻堵现象时不许可硬开。5.3.10 切水过程中发觉有聚合物等带出时,要逐步关小阀门,阀门操作要小心,预防聚合物受挤压发生危险,事后要立即向相关人员反馈信息。5.3. 11 假如切水操作中阀门已合适开启,但未排出水,应进行检验
7、确定,不要盲目开大阀门预防物料大量喷出发生意外。此时,严禁用铁器进行敲打或疏通,预防发生意外。5.3.12 切水操作有排放不畅情况时,首先要关闭切水阀,停止切水操作,然后通知管理人员,经确定并制订安全方法后,才可进行切水。必需时可倒空罐内全部物料,对罐进行蒸煮后,对所堵管线进行处理。出现切水管线堵塞不畅后,严禁用铁丝等非防爆工具进行通堵、击打等作业,严禁用蒸汽对切水管线进行加热。5.3.13 切水工作结束后要对现场进行检验,确定阀门是否关严,必需时对各储罐第一道出口法兰进行测爆检测,对设备静电接地设施及安全附件进行检验。5.4 储罐停用、检修及投用管理5.4.1 正常生产储罐检修过程要求5.4
8、.1.1 储罐停用检修前,要优异行系统退料,然后用精氮气进行系统置换,再进行拆检,以确保拆检过程安全。检修、判定方案必需有储罐倒空、氮气吹扫置换、盲板隔离及安全预案等要求,具体实施检维修及施工作业风险管理程序。5.4.1.2 检修过程中,要认真清查处理聚合物,必需做到“完全根本”,以免残留其“种子”而重新引发自聚物生成。清理作业时必需木块或竹片等防爆工具,确保在湿润情况下操作,避免铁器撞击。5.4.1.3 对清理出来危险物料,要轻拿轻放,先放入盛水桶内,然后送到安全地点妥善处理,严禁乱堆乱放。5.4.1.4 检修结束投用储罐必需用精氮气置换,氧含量50ppm,露点65。5.4.1.5 新储罐第
9、一次投用前,根据操作规程要求化学试剂进行清洗或选择适宜除锈方法,消除设备表面铁锈,再进行氮气置换至合格。5.4.2 装置停工检修对储罐要求5.4.2.1 装置停工混合碳四存贮时间15天,返回丁二烯存贮时间7天,丁二烯产品存贮时间3天,如阻聚剂含量达不到存贮控制指标(指标见附录1),必需对储罐进行倒空处理。5.4.2.2 储罐两次检验间隔时间12个月,倒空置换合格达成进罐要求后必需对储罐壁、罐内管件、接管等相关部位进行自聚情况进行检验,要求:a 已审批检修方案中必需有对储罐物料进行倒空并确定要求。b 要求由罐顶充氮气,罐底出料线排火炬置换,可燃气含量0.1%。c 按储罐检修方案进行盲板隔离。d
10、确定罐内保持微正压5KPa,在氮封下打开储罐下人孔,作业人员穿戴防护用具检验罐内有没有自聚物,若正常,打开上人孔。e 若有自聚物,用水冲洗,清出聚合物要用水浸泡,立即转移到指定存放地点。作业人员穿戴防护用具检验聚合物清理情况,如已清洁净,打开上人孔,通空气通风,氧含量大于20%,交出检修。f 检修结束要检验储罐中铁锈生成情况,并依据情况选择合适除锈方法进行处理,要求没有显著浮锈。g 投用时要求氮气置换氧含量50ppm,露点65。5.4.2.3 储罐两次检验间隔时间12个月,在停工检修前储罐送料泵入口过滤器没有出现过聚合物,可不进行检验,但要做以下处理:a 用氮气置换到烃含量0.1%后,做好隔离
11、方法,用氮气保压100200 KPa,制订巡回检验制度,预防压力过低空气窜入。b 投用前需做氧含量分析,氧含量要求50ppm,露点65。5.5 应急管理5.5.1 车间必需针对本罐区制订储罐大量泄漏、着火爆炸事故应急预案。5.5.2 车间每六个月组织一次储罐重大泄漏、着火、爆炸应急处理演练。5.5.3 车间每个月对应急物资、安全附件进行全方面检验,并做好统计。6 相关统计和保留期罐区岗位液位统计大帐,保留期3年;罐区岗位交接班统计,保留期3年。7 检验和考评企业生产运行处对本管理要求中生产运行部分检验和考评,考评依据独山子石化企业生产运行处专业管理考评实施细则。各专业部门对本管理要求中本单位部
12、分检验和考评,实施本单位考评细则。8 相关文件独山子石化企业生产运行处专业管理考评实施细则工艺指标管理要求检维修及施工作业风险管理程序9 附则本要求由独山子石化企业生产运行处负责编制、解释和修订。附录1含丁二烯物料存放储罐指标1 压力要求:1.1丁二烯含量97%,压力控制范围为0.25-0.4MPa。1.2丁二烯含量97%,压力控制范围为0.25-0.55MPa。2 温度要求:2.1 丁二烯含量97%,温度控制范围为-5-15。2.2 丁二烯含量60%97%,温度控制范围为5-25。2.3 丁二烯含量10%60%,温度控制范围为5-45。3 氧含量要求:3.1 丁二烯含量97%,氧含量控制范围
13、为15ppm。3.2 丁二烯含量60%97%,氧含量控制范围为20ppm。3.3 丁二烯含量10%60%,氧含量控制范围为30ppm。3.4 丁二烯含量10%,氧含量控制范围为100ppm。4 存放时间及阻聚剂要求:4.1 丁二烯含量97%,存放时间7天,阻聚剂控制范围为100150ppm。如丁二烯产品为下游装置送料,存放时间48小时,阻聚剂可控制在210ppm。4.2 丁二烯含量60%97%,存放时间15天阻聚剂控制范围为50100ppm。存放时间48小时,阻聚剂可控制在3050ppm。4.3 丁二烯含量10%60%,存放时间15天,阻聚剂控制范围为3050ppm。存放时间48小时,阻聚剂可
14、控制在520ppm。5 物料中二聚物和过氧化物要求:5.1 含丁二烯介质物料中二聚物含量要求 100ppm5.2 含丁二烯介质物料中过氧化物含量要求 1ppm附录2丁二烯危险性及可能产生危害一、丁二烯物化特征 化学品汉字名称:1,3-丁二烯(联乙烯)化学品英文名称:1,3-butadiene分子式 C4H6分子量:54丁二烯是含有共轭双键最简单二烯烃,丁二烯在常温下为无色、有芳香味、有毒气体,是一个极易液化无色气体,和空气可形成爆炸性混合气体。稍溶于水,易溶于丙酮、苯等有机溶剂,易聚合,有氧存在下更易聚合。蒸汽密度为1.9 kgm3;丁二烯相对密度:0.6211(在20下液体); 熔点:-13
15、9; 沸点:-4.41; 自燃点:414;蒸汽压:101.3KPa(-4.5); 闪点:-76;冰点:-108.9; 爆炸极限:2.1611.47(体积)。丁二烯化学结构和其它单烯烃不一样,碳碳双键含有共轭效应,这就决定了它化学性质不一样于其它单烯烃和双烯烃。丁二烯有很强聚合性,能够产生高分子聚合物,像丁二烯二聚物、橡胶状聚合物、丁二烯过氧化物及丁二烯端基聚合物等。这些聚合物聚合后体积膨胀,产生大量热,可造成设备管道堵塞或爆炸。丁二烯关键用于橡胶工业,比如制造顺丁橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶和丁腈橡胶等。二、丁二烯危险性及产生危害因为丁二烯含有共轭双键特征,决定了丁二烯含有易燃、易爆,易自聚,自聚
16、物易自燃,自聚物易胀裂阀门、管道,易冻裂阀门、管道,易使人中毒,易使人冻伤危险性。1、易燃、易爆 丁二烯和空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引发燃烧爆炸。其蒸汽比空气重,能在较低处扩散到相当远地方,遇明火会引着回燃。若遇高热,可能发生聚合反应,出现大量放热现象,引发容器破裂和爆炸事故。2、易自聚丁二烯极易发生自聚,其自聚物有丁二烯二聚物、橡胶状自聚物、丁二烯过氧化自聚物和端基聚合物四种形式。(1)、丁二烯二聚物 丁二烯二聚物为丁二烯热聚物。丁二烯受热发生二聚反应,生成4-乙烯基环己烯。同时,丁二烯二聚物是丁二烯热聚物。二聚物常温下为液体,含有流动性,沸点116,能够和丁二烯以任何百分比
17、互溶。丁二烯二聚物形成机理:二聚物生成不需要催化剂,也没有阻聚剂,反应速度仅取决于温度,为放热反应。通常,丁二烯二聚物没有易燃、易爆危险性,在少许时可看作丁二烯杂质,而量多时则会影响产品生产过程中丁二烯聚合。须经蒸馏除去,所以造成丁二烯损耗。(2)、橡胶状自聚物 橡胶状自聚物是一个丁二烯热聚合物,能溶于丁二烯和大多数有机溶剂。它是丁二烯长链聚合物和支链聚合物混合物,其中大部分为长链聚合物(1,4加成),少部分为支链聚合物(1,2加成)。橡胶状自聚物形成机理:A、长链聚合物形成机理B、支链聚合物形成机理橡胶状自聚物随丁二烯进入聚合系统,会影响橡胶物理机械性能,并易堵塞设备和管路。(3)、丁二烯过
18、氧化自聚物丁二烯在氧存在下易发生过氧化反应,形成过氧化物。丁二烯过氧化自聚物为浅黄色粘稠液体,相对分子质量为800左右,比重比丁二烯大,易沉积并积累于设备死角处,其性质很不稳定,受撞击或急剧加热时会快速分解自燃引发爆炸。同时,它能分解产生活性自由基,能引发丁二烯进行端基聚合,生成米花状固体聚合物端基聚合物(端聚物)。当端聚物粒子增加超出一定程度时,链增加成为无终止反应,造成端聚物快速增多和急剧膨胀。当端聚物粒子增加超出一定程度时,丁二烯聚合热极难排出,形成局部过热,造成过氧化物急剧分解而引发爆炸。丁二烯过氧化物发生自催化反应,使丁二烯过氧化物快速自聚生成丁二烯过氧化自聚物。所以,丁二烯过氧化自
19、聚反应为自催化反应。丁二烯过氧化自聚物形成机理:A、丁二烯发生过氧化,形成过氧化物 B、过氧化物自催化聚合,形成过氧化自聚物(4)、端基聚合物丁二烯端基聚合物是一个高度交联树脂状聚合物。在纯度较高丁二烯中形成端聚物为无色、半透明固体。假如系统不洁净,聚合物常被铁锈、铁离子污染而成深黄、深茶色或咖啡色。大块丁二烯端聚物酷似爆米花,故称为米花状聚合物(Popcorn-polymer)。端基聚合物形成机理:A、过氧化物自由基引发a、丁二烯过氧化物形成 b、丁二烯过氧化物断链 C、丁二烯过氧化物分解d、聚合B、过氧化自聚物自由基引发端基聚合物化学性质十分活泼,易发生自由基连锁聚合,易燃易爆,给生产和储
20、存工作带来相当大潜在危险。3、丁二烯自聚物易自燃 在一定压力下,液态丁二烯极易吸附在端基聚合物小孔中,用氮气无法将丁二烯置换出来。当设备内氧含量超标,自聚物受热或被低压蒸汽加热时,蒸发出丁二烯和设备内空气中氧结合生成过氧化物会分解自燃,并很快将自聚物引燃。4、自聚物易胀裂阀门和管道丁二烯常因在阀门和管道内积存而在阀门和管道内形成自聚物,从而胀裂阀门和管道,并所以造成丁二烯大量外泄。同时,因为丁二烯特征,泄漏后存在冻裂阀门和管道可能性。 5、易使人中毒和冻伤 丁二烯含有麻醉和刺激作用。急性中毒:轻者有头痛、头晕、恶心、咽痛、耳鸣、全身乏力、嗜睡等。重者出现酒醉状态、呼吸困难、脉速等,后转入意识丧
21、失和抽搐,有时也可有烦躁不安、四处乱跑等精神症状。脱离接触后,快速恢复。头痛和嗜睡有时可连续一段时间。皮肤直接接触丁二烯可发生灼伤或冻伤。慢性影响:长久接触一定浓度丁二烯可出现头痛、头晕、全身乏力、失眠、多梦、记忆力减退、恶心、心悸等症状。偶见皮炎和多发性神经炎。三、丁二烯自聚物产生原因氧、水和铁锈是丁二烯过氧化物产生必需条件。除丁二烯二聚物外,丁二烯其它自聚物产生全部需要有氧存在。丁二烯系统中存在有少许氧,它极易被丁二烯所吸收生成丁二烯过氧化物。所以,在系统内水、铁锈和铁离子催化作用下,使生成过氧化物断裂产生自由基,发生自由基连锁聚合使链逐步增加,并生成高交联度块状聚合物。设备中一旦生成端基
22、聚合物,就像“种子”一样快速蔓延开来,在没氧时也能进行而且能够连续增加。另外过氧根也能够和最初活性点作用而环化,或远离最初活性点而环化使结构更复杂。过氧根包含在环状结构中深入聚合而造成支化和交联和发生多面反应,这些链和网络限制了流动性,所以更不轻易终止。反应速度又随温度升高而提升,相关研究表明,丁二烯自聚速度和温度成指数关系,尤其是在温度27.6时出现拐点,丁二烯自聚将随温度升高而高速增加。所以,丁二烯储运温度应低于30。丁二烯储存压力越高越易自聚,通常储存压力在0203 Mpa为宜。因为端基聚合物为固体不溶于丁二烯中,且活性中心被屏蔽在内部并向外膨胀,聚合热散失困难,而加速了反应速度和过氧键
23、断裂,这么,恶性循环造成猛烈反应,甚至会发生爆聚生成大面积聚合物,堵塞管道,对设备产生内压力以致变形、胀破,从而发生事故。四、丁二烯自聚物产生爆炸原因丁二烯过氧化聚合物是浅黄色糖浆状粘稠性液体,相对密度比丁二烯大,在丁二烯中几乎不溶解而沉积在容器底部,丁二烯过氧化物累计增加含有潜在危险。大量研究结果表明,当系统中氧含量大于1(体积)时,丁二烯过氧化物生成速度大于分解速度,从而出现丁二烯过氧化自聚物。反之,则丁二烯过氧化物生成速度小于分解速度,不能生产丁二烯过氧化自聚物,但分解产生丁二烯过氧化物自由基可引发丁二烯聚合生产丁二烯端聚物。大量实践证实,丁二烯过氧化自聚物受撞击或因丁二烯端基聚合放热造成急剧分解,就会发生爆炸。