高压聚乙烯脱气料仓安全性分析和安全对策

摘要

管式法高压聚乙烯装置具有压力等级高、自控连锁系统复杂、工艺设备要求苛刻等特点，因此在生产过程中存在较高的危险性。其中脱气料仓由于经造粒后的聚乙烯颗粒因与料仓壁摩擦而产生静电以及易燃气体乙烯的存在，极易导致爆炸，潜藏有巨大的安全隐患。因此，高压聚乙烯料仓的安全运行成为了高压装置安全管理的重点。
　　 本文从聚乙烯料仓发生闪爆事故的必备条件、料仓内乙烯的浓度和静电因素方面对高压聚乙烯料仓的危险性做出了成因分析，并运用成因分析得到的结论对齐鲁石化塑料厂发生的料仓事故的原因做了详细的分析与总结。在成因分析的基础上，提出了针对脱气系统的改造策略，包括通风方式改进的四种方案和对脱气风机电机、风机入口过滤器、料仓下料阀改造的具体方案。同时，提出了针对操作过程的改进和事故扑救措施。与此同时，采用CFD软件对提出的针对脱气系统通风方式改造方案分别作出了模拟研究，并对模拟结果作出了分析和评价，确定了优化方案。基于模拟结果，最终筛选出最佳的改造方案为在距仓底1.7米高的位置处增加二路风口。优选方案在生产中得以实施，根据改造前后对比，发现乙烯含量明显下降，料仓的安全程度大为改善，表明通过CFD模拟，对于筛选工业装置的改造方案具有较强的指导意义。
　　 最后，基于脱气仓实际生产改造成果，结合CFD模拟研究，提出了保障料仓安全的准则。准则对于国内外的高压聚乙烯装置的安全生产同样具有重要的指导意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

1.1齐鲁高压聚乙烯装置的特点及料仓的特殊性

1.2同类装置料仓事故背景

1.2.1燕山1#高压聚乙烯装置事故背景

1.2.2金山1#高压聚乙烯装置事故背景

第二章文献综述

2.1国内研究状况

2.2国外研究状况

2.3课题的提出

第三章高压聚乙烯料仓危险性成因分析

3.1高压聚乙烯料仓发生闪爆事故必须具备的因素

3.1.1爆炸物的可能性

3.1.2料仓事故中的点火源形式

3.2料仓内乙烯浓度的分析和计算

3.2.1颗粒中残余乙烯含量的计算

3.2.2聚乙烯脱气过程计算

3.2.3料仓通风量的计算

3.2.4停留时间的计算

3.2.5脱气风量的分布

3.3静电因素的分析

3.3.1产品颗粒输送过程中的静电分析

3.3.2料仓内颗粒堆表面的放电及电位分析

3.3.3料仓反吹风二次静电模拟实验结果

3.4齐鲁高压聚乙烯料仓事故分析

3.4.1 1999年5月25日脱气料仓T306着火事故

3.4.2 2000年10月15日掺混料仓M301闪爆事故

3.4.3 2002年11月22日脱气料仓T301闪爆着火事故

第四章料仓安全措施

4.1针对脱气系统的改造

4.1.1通风方式的改进

4.1.2对脱气风机电机、风机入口过滤器、料仓下料阀等的改造

4.2针对静电危害的改造

4.2.3增加静电消除器

4.2.4增加通风风嘴静电涂层

4.3针对操作过程的改进

4.3.1避免料位停留在料仓锥底部

4.3.2对切粒机的改造

4.3.3其它工艺控制的的优化

4.4加装有效的扑救措施

4.4.1增设消防立管

4.4.2增设中压蒸汽(MPS)灭火系统

第五章脱气系统改造措施的CFD模拟

5.1脱气系统改造方案的模拟结果分析

5.1.1反吹风口与增设二路风

5.1.2二路风嘴安装位置的选择

5.2脱气系统的改造成果

第六章结论

参考文献

发表论文和科研情况说明

附 录:符号说明

致 谢