石化過程安全與完整性管理-課件

石化過程安全與設備完整性管理提綱一、石化過程安全管理1、石化過程安全現(xiàn)狀2、石化過程安全管理技術3、設備本質安全內涵及策略二、設備完整性管理1、動設備完整性管理基本要素2、動設備完整性管理內容和步驟三、高溫油泵事故頻發(fā)原因及對策1、基本情況2、原因分析3、對策措施四、基層設備管理者應注意的幾個問題2PPT課件一是生產設備大型化、復雜化，工藝過程自動化，連續(xù)化，設備投資巨大，設備與能耗物耗密切相關，非計劃停產損失巨大。

生產過程對設備的依賴程度越來越高，設備高效、安全、穩(wěn)定、長周期運行至關重要。一、石化過程安全管理1、石化企業(yè)安全生產現(xiàn)狀3PPT課件二是在役高能耗設備運行普遍存在1）

設備故障時有發(fā)生，不能確保安全長周期運行2）大量設備長期偏離設計工況低效運行導致

問題1：機電裝備故障頻發(fā),事故時有發(fā)生

問題2：設備低效運行一、石化過程安全管理

1、石化企業(yè)安全生產現(xiàn)狀4PPT課件大連7.16大連8.29惠州7.12高橋9.25賽科9.08

近幾年發(fā)生的五起重大火災重大事故頻發(fā)5PPT課件初餾塔頂層塔盤

常壓塔頂部塔盤

常減壓裝置：長周期運行觀念不強、對硫、酸超設防值現(xiàn)象熟視無睹是長周期運行水平低的主要原因之一。減一線填料

HCl+H2S+H2O腐蝕高溫部位環(huán)烷酸腐減底管線爆裂設備隱患多6PPT課件待生催化劑立管磨損穿孔催化裝置：內構件磨損、跑劑、結焦、煙機故障是長周期運行水平低的主要原因。導軌連接螺栓全部斷裂，導軌脫落。閥板脫落，閥桿彎曲。雙動滑閥故障內構件問題翼閥邊緣口磨損嚴重二級旋分器襯里脫落設備隱患多7PPT課件催化裝置：在五大類裝置中非計劃停工次數(shù)最多，超過停工總數(shù)的1/3。

反應器內部結焦嚴重煙機轉子葉片斷裂結焦煙機故障反應器提升管底部基本堵死煙機轉子損壞設備隱患多8PPT課件

加氫裂化裝置：高壓空冷、高壓換熱器等設備腐蝕泄漏、催化劑更換與檢修周期不同步是長周期運行水平低的主要原因。加熱爐管爆裂照片空冷襯管腐蝕燕山中壓加氫裂化加氫裂化火災高壓換熱器內漏設備隱患多9PPT課件某企業(yè)集團煉油板塊壓縮機故障情況年度總臺數(shù)壓縮機(200KW及以上)故障次數(shù)(次)故障停機時間(小時)故障率2008137311693701550227.00%2009141812233661206624.70%2010139912094161574229.70%設備隱患多10PPT課件某企業(yè)集團在線監(jiān)測壓縮機故障情況遠程在線監(jiān)測機組422臺(離心機組322臺，往復機組100臺)，2007年至2012年6月發(fā)現(xiàn)機組報警654臺次，故障報警率31%。設備隱患多11PPT課件樓脆脆設計問題不容忽視設計方案論證不足設計不合理細節(jié)決定成敗設計細節(jié)考慮不周12PPT課件新建裝置遺留問題多觀念錯誤汲取鐵道部教訓，不得壓減工期建設質量先天不足承包商多層分包監(jiān)理流于形式搶工期甩項中交倒推工期

加氫裂化管道裂紋

13PPT課件裝置泵設備運行效率統(tǒng)計＜51%51%~70%70%~83%＞83%備注裝置1130111963年投產2007年改造裝置2165101990年投產裝置3105231998年投產合計39104468%18%7%7%備注設備運行效率低14PPT課件往復壓縮機組運行負荷偏離設計工況名稱型號流量效率%PowerkW電機效率%負載率%電機利用率%氫壓縮機BTD-NICC200038.718675.653.129.3氫壓縮機2D12-5.2/14-84220029.428686.180.625.3氫壓縮機4M80-30/2.2-200-BX1659037.920887167.826.9燃料氣壓縮機LG-68/6408033.53326860.422.8燃料氣壓縮機2D16-74/16-BX364067.5147.240.165.227.1某石化煉油分部6000V壓縮機效率測算數(shù)據設備運行效率低15PPT課件制造、施工質量突出

高壓閥門焊接質量差

加氫裂化高壓空冷石墨增強墊片制造質量差“低價者中標，價低質劣”仍是企業(yè)普遍現(xiàn)象，導致設備質量難以保證。安裝制造質量問題

催化再生器襯里脫落16PPT課件檢維修管理弱化如何能夠實現(xiàn)四年一修？檢修計劃漏項檢修網絡不合理檢修準備工作不充分隱蔽項目檢查不到位部分改制檢維修隊伍素質下降勞務工普遍，施工質量難以保證17PPT課件腐蝕加劇，防腐措施不到位；原油助采劑對二次裝置影響大；回煉油管理不精心；技術改造時未同步考慮。原油劣質化呈上升趨勢

制氫中變器

填料腐蝕問題日趨嚴重原油品種過多，品種不固定；原油評價不及時；主要考慮原油價格，超過設防值，對裝置設備影響考慮少。原油有效管理不到位對劣質化原料措施不力18PPT課件高負荷

高負荷運行帶來新的問題高故障率。加速了設備的沖蝕、磨損、結垢和疲勞破壞速度。非計劃停工增加。將嚴重影響加工任務，進而引起高層領導關注。裝置大修深度相應增加。能否安全、按期、優(yōu)質完成，做到一次開車成功顯得非常重要。19PPT課件工藝操作未樹立長周期運行理念畝產萬斤把企業(yè)當實驗田頻繁調整不優(yōu)化常在河邊走哪有不濕鞋卡邊操作拼設備，弓太滿容易斷20PPT課件硫超設防值失修目標：四年已運行二年停車改造失修酸超設防值超負荷路漫漫其修遠兮吾將上下而求索大修15天頻繁調整操作裝備水平：招標采購的設備錦湖輪胎、選用豐田汽車的剎車片設計人員：山寨設計師21PPT課件設備專業(yè)管理尚需加強動設備離心壓縮機干氣密封故障煙機結垢，無法長周期運行高危泵事故頻發(fā)機組潤滑油站不規(guī)范、中冷器、浮水器結垢靜設備腐蝕問題仍然嚴峻內構件問題多，難以長周期運行長周期運行和壓力容器周期檢驗存在矛盾電氣儀表老電力電纜問題較多UPS電池管理不善現(xiàn)場一次表嚴重老化、機組聯(lián)鎖誤動作工業(yè)水循環(huán)水質差，冷換設備結垢嚴重蒸汽品質不好，不銹鋼設備腐蝕。22PPT課件國外石化重大事故原因統(tǒng)計國外石油化工企業(yè)近30年100起特大型火災爆炸事故 （每起事故損失超過1000萬美元）23PPT課件石油化工事故按裝置劃分裝置次數(shù)所占比例（％）罐區(qū)乙烯及其加工聚乙烯等塑料天然氣輸送催化氣分加氫烷基化油船焦化蒸餾溶劑脫瀝青合成氨其他16159877664333216.816.09.58.47.37.36.36.34.23.23.23.22.224PPT課件中國石化重大事故原因統(tǒng)計中石化近40年204起火災爆炸事故（每起損失超過100萬元）25PPT課件事故原因對比國外石油化工企業(yè)：閥門管線泄漏占比例最大(35%)，其次是設備故障；消防措施不力，100起事故中12起為消防水泵無法啟動；人為因素（操作失誤〕占有事故原因的15.6％.中石化：人為因素占有事故原因的65％，這是一個相當大的比重。26PPT課件

過程安全(ProcessSafety)是指可避免任何處理、使用、制造及儲存危險性化學物質工藝過程所產生重大意外事故的操作方式，須考慮技術、物料、人員與設備等動態(tài)因素，其核心是一個石油化工過程得以安全操作和維護，并長期維持其安全性。

過程安全管理的目的是預防危險化學品（或能量）的意外泄漏，特別是防止它們泄漏到員工或其他人員活動區(qū)域，使相關人員遭受傷害。

過程安全管理的主要對象是處理、使用、加工或儲存危險化學品的工廠或設施。它強調運用系統(tǒng)的管理手段，識別、理解、消除和控制工藝危害，在設計上確保工藝系統(tǒng)具備可以接受的安全性，并使工藝設備、設施在建成后按照設計意圖安全地運轉。

一、石化過程安全管理2、過程安全管理的主要目的和對象27PPT課件3、安全、安全性、危險和危險性的相互關系

（1）安全安全是指一切與生產與生活領域當中，都不發(fā)生人身傷害、物質損失以及生態(tài)環(huán)境破壞的狀況。美國哈佛大學勞倫斯教授將安全定義為：被判斷為不超過允許極限的危險性，也就是損害概率在允許范圍內的通用術語。

（2）安全性

安全性是指確保安全的程度，是衡量系統(tǒng)安全程度的客觀量。

（3）危險是指在生產活動過程中，可能對人、物或者環(huán)境造成潛在傷害或破壞的可能性。

（4）危險性是指產生某種危險事件或發(fā)生事故的可能性或者概率。

（5）安全性和危險性之間的相互關系：假定系統(tǒng)的安全性為S，危險性為D，則有S=1-D。顯然，D越小，S就越大；反之亦然。若在一定程度上削減了危險因素，就等于創(chuàng)造了安全。

一、石化過程安全管理28PPT課件安全性危險安全危險性危險與安全的關系安全、危險、安全性、危險性的相互的關系29PPT課件一、石化過程安全管理

4、過程安全管理的基本方法

過程安全管理是利用管理的原則和系統(tǒng)的方法，來辨識、掌握和控制化工過程的危害，確保設備和人員的安全。對一個復雜的石化過程而言，涉及到化學品安全、工藝安全、設備安全和作業(yè)環(huán)境安全多個方面，要防止因單一的失誤演變成重大災難事故，就必須從過程控制、人員操控、安全設施、應急響應等多方面構筑安全防護體系——即建立完備的“保護層”(LayersofProtection)。30PPT課件一、石化過程安全管理

4、過程安全管理的基本方法

過程安全工作的重點就是通過技術、設施及員工建立完備的“保護層”，并維持其完整性和有效性。

技術——首先要考慮的是只要可行就必須選擇危害性最小或本質安全的技術，并從技術上保證設備本體的安全。

設施——硬件上的安全考慮應包括：安全控制系統(tǒng)、安全泄放系統(tǒng)、安全隔離系統(tǒng)、備用電力供應等。員工——最后的保護措施是員工適當?shù)挠柧殻岣邞獙o急情況的能力。31PPT課件一、石化過程安全管理4、過程安全管理的基本方法

石化過程安全管理堅持“預防為主”的原則。它包含兩個層面內容：管理層面和技術層面。

在管理層面上，主要是過程安全管理的法規(guī)、標準和行業(yè)指南；

在技術層面上，主要是實現(xiàn)過程安全管理目標的一些技術保證措施，如危險與可操作性分析(HAZOP分析)、保護層分析技術、異常工況管理技術和設備完整性管理技術等。32PPT課件一、石化過程安全管理4、過程安全基本方法三級預防對策一級預防－事故原因預防，“防發(fā)生”針對故障和事故原因采取的根本性預防措施，設計本質可靠。二級預防－“三早”預防，即早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期整治。三級預防－對已發(fā)生的某些故障采取及時有效的措施，防止故障發(fā)展和擴大。33PPT課件一、石化過程安全管理5、過程安全管理技術1)危險性與可操作性分析(HAZOP分析)在現(xiàn)代科學技術發(fā)展的今天，發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要。違規(guī)操作、人為失誤固然是造成事故的重要原因。但是，對于危險化學品生產，假如能夠事先對工藝過程和裝置設備的運行操作進行分析，找出可能存在的危險，并對存在的危險采取相應的措施（如修改設計、增加安全設施等），就會大大的提高系統(tǒng)或工藝過程的安全性。因此，對危險化學品生產進行危險性分析，認知事故發(fā)生、發(fā)展的規(guī)律和如何防范人的失誤十分重要.34PPT課件一、石化過程安全管理5、過程安全管理技術1)危險性與可操作性分析HAZOP分析

是一種用于辨識設計缺陷、工藝過程危害及操作性問題的結構化分析方法，其本質就是通過系列的會議對工藝圖紙和操作規(guī)程進行分析。在這個過程中，由各專業(yè)人員組成的分析組按規(guī)定的方式系統(tǒng)地研究每一個單元（即分析節(jié)點），分析偏離設計工藝條件的偏差所導致的危險和可操作性問題。35PPT課件（1）HAZOP分析方法的內容和程序36PPT課件一、石化過程安全管理5、過程安全管理技術1）危險性與可操作性分析（2）HAZOP事故防范措施有利于減少偏離發(fā)生頻率或減緩不利后果的設施（措施）。所謂偏離，是指與正常狀態(tài)的差距，如工藝操作系統(tǒng)的偏離主要包括量的偏離（流流速、流量、流向、液位等），化學狀態(tài)的偏離（污染或存在雜質、濃度等）和物理狀態(tài)的偏離（壓力、溫度、外形尺寸等）HAZOP的目的是考慮如何有效地設置安全防護措施，以便采用最有效的方法防止主要潛在危險的發(fā)生。安全措施主要有5種形式如下:37PPT課件一、石化過程安全管理5、

過程安全管理技術1）危險性與可操作性分析（2）HAZOP事故防范措施A.識別偏離的設施

包括檢測儀表、報警儀表、操作工的察覺等，檢測儀表有壓力、溫度、流量、液位和成分檢測傳感器，煙氣檢測，毒物（氣、液）檢測，形變檢測，火災檢測、監(jiān)視器、管理監(jiān)視系統(tǒng)等；B.補償偏離的設施

例如自動控制系統(tǒng)通過減少進料防止液位溢出，通常是過程控制的一部分，例如DCS系統(tǒng)、PLC控制器、控制閥等；38PPT課件一、石化過程安全管理5、過程安全管理技術（2）HAZOP事故防范措施

C.防止偏離發(fā)生的設施

例如用惰性氣體復蓋法存儲可燃物料、噴水降溫設施、化學阻斷器、機械阻斷閥等；D.防止偏離進一步擴大的設施

例如采用跳開或解扣作用將過程的多單元聯(lián)鎖運作，常用計算機邏輯控制、緊急停車系統(tǒng)（ESD）和故障安全控制系統(tǒng)（FSC）、機械阻斷閥、消火滅火設施、圍堰、沙袋等；E.將過程從危險偏離中解脫出來的設施

這些設施包括壓力安全閥、爆破片、排放系統(tǒng)、排火炬系

統(tǒng)、防爆墻、泄放容器等。39PPT課件一、石化過程安全管理5、過程安全管理技術2)保護層分析技術

對一個復雜的石化過程而言，安全管理涉及到工藝設計、安全連鎖、安全泄壓、隔離和應急響應等多個層次的安全防護體系，要防止因單一的失誤演變成重大災難，就必須從過程控制、人員操控、安全設施、應急響應等多方面對企業(yè)的“保護層”（LayersOfProtection）進行分析。保護層分析(LOPA，LayersOfProtection

Analysis）是一種半定量風險分析方法，用于分析在用的保護層是否能夠有效地減輕過程危險。40PPT課件一、石化過程安全管理

5、過程安全管理技術（2）保護層分析技術強調采用多重防護層(PL，layersofprotection)，并分級預防，可以從根本上防止事故或減輕事故造成的損害。a.利用多種分析方法辨識系統(tǒng)中存在的或者潛在的所有危險，并分析從危險逐漸演變?yōu)槭鹿实倪^程；b.確定非正常工況的風險程度，通過非正常工況發(fā)生的可能性和不利后果造成的嚴重程度綜合評定;c.分析獨立的防護層的有效性及聯(lián)合保護的效果，在各防護層中與允許的界限比較和確定，為了達到一個可允許的水平，是否需要附加減少風險的安全措施。41PPT課件停機設計DCSPLC

SIS、ESD工廠緊急救援設備事故安全保護層分析公眾緊急疏散非正常工況事故42PPT課件

一、石化過程安全管理

5、

過程安全管理技術

3）異常工況管理技術石化裝置運行狀態(tài)可以分為正常、異常和緊急三種狀態(tài)。造成裝置工藝狀態(tài)異常的原因很多，可能是設備老化，也可能由于工藝上游的物料波動，可能是由于操作員誤操作，也有可能是傳感器漂移等原因。如果對異常事件發(fā)現(xiàn)不及時或處理不當，輕則引起系統(tǒng)的波動影響生產過程的平穩(wěn)運行，重則導致安全事故。

當裝置設備受到嚴重擾動時，由于超過了設計限度，控制系統(tǒng)已經無法應付這種工況，設備迅速地進入一種異常操作狀態(tài)。此時操作人員的介入是十分必要的。人工干預應使裝置設備恢復正常狀態(tài)或進入一種安全狀態(tài)。43PPT課件一、石化過程安全管理

5、

過程安全管理技術

3）異常工況管理技術

異常工況下，在操作人員執(zhí)行故障的識別、診斷、評估和調整步驟中，出現(xiàn)了延遲或判斷失誤，會很快擴大事態(tài)并突發(fā)災難性事故，此種狀態(tài)稱為事故工況。此種狀態(tài)，操作人員的主要目標是按照預先演習過的應急預案和應急程序，將事故損害的程度降低到最小程度。

異常工況管理技術是集自動檢測、推理、預測和指導為一體的計算機軟件系統(tǒng)。

44PPT課件異常工況管理事故工況正常運行工況生產過程異常工況異常工況管理石油化工過程內部或外部的擾動或一系列的擾動，導致正常操作狀態(tài)發(fā)生的偏離，生產過程進入一種非正常操作的狀態(tài)。研究異常工況的原因，創(chuàng)造針對這一問題的技術45PPT課件異常工況操作指導系統(tǒng)技術路線圖非可監(jiān)測變量實時測算軟件比較判別-診斷預測智能決策未知干擾已知干擾環(huán)境物質能量輸入物質能量輸出PLCDCS其它控制層報警報警分析、事故分析操作指導及改進建議診斷-預測知識庫工藝、設備資料HAZOP安全評價結果典型事故案例模式-原因-對策？狀態(tài)工況實時數(shù)據庫裝置系統(tǒng)46PPT課件

一、石化過程安全管理5、過程安全管理技術4）設備完整性管理設備完整性(Mechanical

integrity,MI)-------是指設備從設計、制造、安裝起一直到其使用壽命終止的整個生命周期內，始終保持設備處于可滿足其特定服務功能的狀態(tài)，是在正常運行情況下設備應有的機能狀態(tài)，它在物理上、功能上是完整的，在運行的安全性、可靠性方面始終是受控的。設備完整性管理（Mechanicalintegritymanagement，MI）-----是指采取技術改進措施和規(guī)范設備管理相結合的方式來保證設備運行狀態(tài)的完好性。設備完整性管理是一個完善、系統(tǒng)的管理過程，以保證設備完整性為首要任務，用整體優(yōu)化、均衡的方式管理設備整個生命周期，實現(xiàn)設備運行本質安全和節(jié)約設備維持成本并可持續(xù)發(fā)展。47PPT課件5、過程安全管理技術

4）設備完整性管理

設備完整性管理主要特點

（1）強調設備管理體系的整體有效確保一個工廠或一套裝置的完整性；單個資產的完整性要求與其在工廠、裝置中的重要程度有關；制定有針對性的工廠、裝置、設備完整性要求。

（2）設備健康情況是動態(tài)的必須建立覆蓋整個設備生命周期每一階段、持續(xù)改善設備健康的機制。

（3）工作必須遵從標準建立企業(yè)標準化的、完整的業(yè)務流程和作業(yè)文件，并要求員工依照標準執(zhí)行。

（4）各個業(yè)務、作業(yè)要定期審核業(yè)務、作業(yè)過程要配置品質保證環(huán)節(jié)，或實施品質保證作業(yè)，確保每一項業(yè)務和作業(yè)的品質。

一、石化過程安全管理48PPT課件一、石化過程安全管理5、

過程安全管理技術4）設備完整性管理

設備完整性管理主要特點（5）“預防”重于“治療”實行設備定期檢查，預知設備運行狀況；強化設備異常狀態(tài)的管理與處置；關鍵設備必須開展預防性維護；依據設備運行狀況執(zhí)行適當?shù)念A防性維護。（6）實行RBM,RBC通過RBM,RBC延長裝置設備檢修周期，縮短檢修時間，提高檢修質量，增強裝置設備整體可靠性。（7）管理體系完善設備完整性管理體系與HSE、ISO9001、ISO14000等管理體系相融合，完善企業(yè)的管理體系。49PPT課件一、石化過程安全管理5、過程安全管理技術4）設備完整性管理

設備完整性管理程序設備完整性管理體系RBI改進審核計劃與準備執(zhí)行SILRCM目標與策略50PPT課件

“無危則安，無損則全”風險=可能性×危害后果

所謂本質安全應是既無危害又無損失，即是危險演變成事故的可能性

為0，或者可能造成的危害后果為0，則風險為0。

本質安全型設備指是從設計、建造階段就杜絕了發(fā)生危險的可能因素。

本質安全的化工過程，是依靠化學和物理學的準則來預防事故，而不

是僅依靠控制系統(tǒng)、互鎖、冗長而特殊的操作程序來預防事故。

本質安全研討會

一、石化過程安全管理6、設備本質安全1）

何謂本質安全？51PPT課件6、設備的本質安全

2）本質安全設備的內涵一般情況下，過程安全依賴于多層保護。第一層保護是過程設計特征。接下來的保護層次包括控制系統(tǒng)、聯(lián)鎖、報警、安全切斷系統(tǒng)、保護系統(tǒng)和應急反應計劃。本質安全是所有保護層次的一部分。

預防事故的最好辦法就是確保過程設計的安全性來防止事故的發(fā)生。

本質安全的設備、設施應具有盡可能大的容忍操作人員的失誤和不正常的情況出現(xiàn)的能力。一、石化過程安全管理52PPT課件

本質安全的設備、設施或技術工藝需要含有內在的能夠從根本上防止發(fā)生事故的功能：

失誤——安全功能。指即使人的操作失誤，也不會發(fā)生事故或傷害，或者說設備、設施和技術工藝本身具有自動防止人的不安全行為的功能。

故障——安全功能。指設備、設施或技術工藝發(fā)生故障或損壞時，還能暫時維持正常工作或通過自愈功能恢復正常工作狀態(tài)。本質安全研討會一、石化過程安全管理

6、設備本質安全2）本質安全設備、設施的內涵53PPT課件3）

實現(xiàn)設備、設施本質安全的主要方法及策略最小化替代簡化或容錯稀釋或緩和外加控制措施本質安全方法系統(tǒng)風險為0本質安全，無風險自愈機制一、石化過程安全管理6、設備本質安全

54PPT課件（1）最小化

本策略要點是，減少工藝過程中（反應器、儲罐等設備、設施）危險物料的滯留量和工廠范圍內危險物料的儲存量，以降低系統(tǒng)風險。具體做法：

①通過創(chuàng)新工藝技術和改變現(xiàn)有工藝，減少工藝系統(tǒng)中危險物料的滯留量。

②減少設備數(shù)量和采取容積更小的設備。

③安排合理的原料和中間產品儲存量。

④提高工廠維護和維修水平，減少中間產品的儲存。

⑤應用合理的工藝控制，在滿足工藝操作要求的情況下，將危險物料儲罐的液位控制在較低范圍內，也也可以減少系統(tǒng)中危險物料的滯留量。

⑥選擇合適的儲存地點。

⑦盡可能就地生產和消耗危險物料以減少它們的運輸。

一、石化過程安全管理

6、設備本質安全

3）實現(xiàn)設備本質安全的主要方法及策略55PPT課件（2）替代

本策略的要點是,通過使用另外一種允許使用的低危險性物質替代危險的物質，或使用過程條件不苛刻的化學反應代替過程反應劇烈的化學過程。例如:①用熱水加熱替代熱油加熱;②用揮發(fā)性低和閃點較高的溶劑替代易揮發(fā)和閃點低的溶劑;③用焊接管替代法蘭連接;④用新材料替換系統(tǒng)中與介質不相容的施工材料;⑤在對設備.管道進行清洗時,用水溶性的清洗劑替代溶劑清洗

濟.一、石化過程安全管理

6、設備的本質安全

3）

實現(xiàn)設備本質安全的主要方法及策略56PPT課件3）稀釋或緩和本策略的要點是,通過改善物理條件(如操作溫度,化學品濃度)或改變化學條件(如化學反應條件)使工藝過程的操作條件變得更加溫和,萬一危險物料或能量發(fā)生泄,可以將后果控制在較低水平。例如:a.稀釋為較低的蒸汽壓，以減小釋放濃度；b.冷卻以降低蒸汽壓；c.采用更溫和的工藝條件,可以減輕事故的后果;d.泄漏容納,儲罐區(qū)圍堤,泵區(qū)的地面圍堰等都是典型的容納系統(tǒng)。一、石化過程安全管理

6、

過程設備本質安全

3）實現(xiàn)設備本質安全的主要方法及策略57PPT課件（4）簡化/容錯

本策略要點是,在設計中充分考慮人的因素,晝剔除工藝系統(tǒng)中繁瑣的,不必要的組成部分,如使用易于維護且故障率低的設備、易于理解的控制面板和劃分易于理解和熟悉的單元等，以減少失誤和誤操作,使操作更簡單,更不容易犯錯誤,而且,系統(tǒng)要有好的容錯性,即使在操作人員犯錯誤的情況下,系統(tǒng)也能保證安全.例如:

①整齊布置管道并清楚標識,便于操作人員辨識.

②控制盤上按鈕的排列和標識容易辨認.

一、石化過程安全管理

6、設備本質安全

3）實現(xiàn)設備本質安全的主要方法及策略58PPT課件（5）外加控制措施

本策略要點是,通過采用設計、建造以外的管理、技術、維修等方法，對設備、設施進行有效管控，保證設備設施安全性來防止事故的發(fā)生。例如:①建立健全企業(yè)組織機構,管理體系和規(guī)章制度,采取措施提高員工在管理,操作和維護方面的素質和技能;②組織開展設備完整性管理;③積極推行預防性維修.

一、石化過程安全管理

6、

設備本質安全

3）

實現(xiàn)設備本質安全的主要方法及策略59PPT課件（6）自愈機制

近些年來正在發(fā)展的新興學科——設備自愈理論(EngineeringSelf-recoveries)

本策略要點是:運用自愈理論,在裝備系統(tǒng)運行中實時監(jiān)測分析可能產生故障的條件及早期故障征兆，采用診斷預測、智能決策和主動控制方法使裝備系統(tǒng)不具備產生故障的條件或自行將故障消除在萌芽中，或在故障未形成的階段，就發(fā)現(xiàn)它，截獲它，使它消滅于無形。

一、石化過程安全管理

6、設備本質安全

3）實現(xiàn)設備本質安全的主要方法及策略60PPT課件

透平壓縮機軸位移故障自愈調控

自愈力自愈力自愈力自愈力自愈力61PPT課件比較|判定數(shù)據融合多參數(shù)系統(tǒng)辨識機械復雜系統(tǒng)自適應調節(jié)機構漏磁檢測及消磁系統(tǒng)軸承自修復系統(tǒng)防喘振自動控制系統(tǒng)軸位移自愈調控系統(tǒng)自動沖洗系統(tǒng)軸系自動平衡系統(tǒng)油膜渦動調節(jié)系統(tǒng)系統(tǒng)輸入系統(tǒng)輸出已知擾動未知擾動數(shù)據處理系統(tǒng)故障預測參考模型數(shù)據挖掘DCS/PLC控制系統(tǒng)

功率－電流－效率自動沖洗參考模型

鐵譜－瓦溫－振動軸承損傷參考模型

轉速－油壓－振動油膜渦動參考模型

振動－相位－質量自動平衡參考模型

壓力－流量－溫度喘振參考模型

負荷－壓差－瓦溫－軸位移自愈參考模型燃氣輪機工業(yè)汽輪機軸流壓縮機離心壓縮機電機ESD系統(tǒng)工況、狀態(tài)參數(shù)實時檢測系統(tǒng)

設備系統(tǒng)故障自愈調控工程應用模式62PPT課件

一、石化過程安全管理

6、設備的本質安全

4）

設備本質化安全的十五項基本原則

過程設備本質安全化就是利用技術手段消除或控制風險，防止引發(fā)事故，從而不產生傷害，不造成損失，即將風險演變成事故的可能性降為0，或者是將可能造成的危害后果降為0。防設備事故于未然，實現(xiàn)本質安全化是一個復雜的系統(tǒng)工程，應該從工程的研發(fā)、設計、建造、運行、維修直至報廢和再制造的全過程遵循如下原則：63PPT課件原則1設計者應當保證用于生產的以及作為產品的材料和能源，其固有的危險性越小越好，并應確保在可能最苛刻工作條件下（含自然災害）不喪失其功能。原則2在設計階段和在進行必要的改進時要進行危險和可操作性分析，指導設計、改進及生產運行。原則3采用防誤操作的措施（連鎖、聯(lián)動、程序控制等）實現(xiàn)系統(tǒng)的內在結構上具有不易發(fā)生事故，且能承受人為操作失誤的功能。

一、石化過程安全管理

6、設備的本質安全

4）

設備本質化安全的十五項基本原則64PPT課件一、石化過程安全管理

6、設備的本質安全

4）設備本質化安全的十五項基本原則原則4在制造過程中要確保工藝穩(wěn)定、驗證充分、更改審慎、逐級把關、問題歸零。原則5通過監(jiān)測檢測和診斷預測，做到故障的“三早”預防，即早期發(fā)現(xiàn)、早期診斷、早期整治。原則6裝置設備系統(tǒng)在運行中盡可能具有自愈功能和自修復功能。原則7對可能導致設備事故發(fā)生的故障采取及時有效的措施（緊急停車、卸壓等），防止故障發(fā)展和擴大。65PPT課件一、石化過程安全管理

6、設備的本質安全

4）設備本質化安全的十五項基本原則原則8避免故障的產生比其產生之后再診斷和消除好得多，避免事故的發(fā)生比其發(fā)生后再搶險和應急救援好得多。原則9通過系統(tǒng)診斷查出或預測出故障根源，首先對其采取措施，使其不具備產生故障的條件。原則10應用事故原因、失效分析和故障診斷的知識指導設計和改進。原則11應用風險分析的方法指導設計和運行中的監(jiān)測、檢測和維修。66PPT課件一、石化過程安全管理

6、設備的本質安全

4）設備本質化安全的十五項基本原則原則12開展以可靠性為基礎的動態(tài)風險評價，進行監(jiān)控和監(jiān)管。原則13大系統(tǒng)的安全保護局部與整體應統(tǒng)籌兼顧，不能為子系統(tǒng)安全而不顧大系統(tǒng)的安危。原則14過程制造的中間體如具有較大危險性，應避免或盡可能減少中間儲備，盡快轉化成危險性小的產品或中間體。原則15安全性和可靠性不再是系統(tǒng)的“額外特性”，而被視為基本屬性。

67PPT課件

二、轉動設備完整性管理1、

動設備完整性管理基本要素

開展動設備完整性管理需要結合先進的技術和管理,包括在線或離線監(jiān)測和故障技術、風險評估技術、可靠性維修技術、工藝安全分析等措施，至少包括以下基本要素：（1）編制書面程序并加以落實，確保設備持續(xù)的機械完整性；（2）開展相關培訓，需要對從事設備管理、操作、維護、維修的員工進行培訓，培訓內容至少應包括工藝系統(tǒng)的概述、工藝系統(tǒng)在的危害和相關作業(yè)程序；（3）檢驗和測試

檢驗和測試是確保設備完整性的重要途徑，應做到以下幾點：

①所有轉動設備都應進行檢驗和測試；

②按照普遍認可的良好的工程實踐經驗編制檢驗和測試程序；68PPT課件1、

動設備完整性管理基本要素

（3）檢驗和測試

③檢驗和測試程頻率要符合制造商的建議和良好的工程實踐經驗，必要時需要結合使用者、測試者的經驗增加檢驗和測試頻率；

④應以文件形式保存所有設備的檢驗或測試記錄，包括檢驗或測試日期、負責執(zhí)行檢驗或測試的人員姓名、設備編號或其他可以識別設備的描述、對檢驗或測試過程的描述、檢驗或測試結果。

（４）設備缺陷

對存在不可接受缺陷的設備，在繼續(xù)使用前，必須進行修復或及時采取其他安全措施。

（５）質量保證

在購置和安裝新設備時，應確保設備滿足工藝要求，并通過適當?shù)臋z查和檢驗，保證按設計和制造商提供的技術說明正確安裝。

同時，還應確保使用的維修材料、備品備件以及設備符合工藝要求。

二、轉動設備完整性管理69PPT課件

二、轉動設備完整性管理準備階段開展設備普查進行風險分析制定方案和監(jiān)控措施總結提高、不斷優(yōu)化、持續(xù)改進進行入下一個循環(huán)

動設備完整性管理的程序70PPT課件

二、轉動設備完整性管理2、動設備完整性管理的程序和方法

(1)預準備階段本階段工作的主要內容有：①建立動設備臺賬、檔案，包括設備結構圖、制造和出廠檢試驗資料、運行和監(jiān)測記錄、檢維修記錄、安裝和試車記錄、設備的原始設計技術參數(shù)、轉子動平衡記錄、應急處理計劃、事故報告、技術評價報告、操作規(guī)程及相應標準等。②了解每臺設備在裝置所處的地位和作用，摸清其運行規(guī)律、歷史記錄、可能的失效部位、故障類型及后果等。分別對每臺設備進行初步分析、評價，按設備結構特點、重要性、危險性程度等綜合因素將設備進行分類，如；A、B、C類。③編制動設備完整性管理方案及實施計劃。71PPT課件

二、轉動設備完整性管理2、

動設備完整性管理的程序和方法(2)設備普查階段

本階段工作的主要內容是：①按離心壓縮機、往復壓縮機、離心泵、螺桿泵等不同結構特點的動設備分類編制設備普查表，明確各類設備普查內容、方法、標準等；②按計劃開展設備普查，將結果錄入設備普查表中；③對普查結果進行匯總、整理和初步分析，對存在異常、超標或偏離正常值的設備，必要時進行再確認。72PPT課件（3）進行風險分析本階段工作的主要內容是：

①對普查結果進行定性和定量分析、評估，對需要優(yōu)先評價的設備，采用在線或離線監(jiān)測與故障診斷技術、可靠性分析技術、風險分析技術等綜合技術進行完整性評價；②根據完整性評價結果，對不同設備的風險指標和不同失效原因的風險指標進行比較，確定需要優(yōu)先關注的設備和需要優(yōu)先預防的失效原因，列出重點監(jiān)控設備清單或對設備分級進行修改。二、轉動設備完整性管理

2、

動設備完整性管理的程序和方法73PPT課件（4）制定維修方案和監(jiān)控措施本階段工作的主要內容是：

①根據完整性評價結果，對列入重點監(jiān)控清單的設備和高風險的關鍵設備制定維修、改造、更新或監(jiān)控運行方案。通過設備維修、改造、更新、運行工況調整和監(jiān)控運行等措施來消除或減緩設備運行中發(fā)現(xiàn)的故障或安全隱患，提高其安全性，是對完整性評價的響應。②根據維修標準、維修數(shù)量和預防措施的有效性來確定再評價周期，基本原則是：經過本次維修后的到下個周期的完整性評價期間不會出現(xiàn)高風險的故障或危害。二、轉動設備完整性管理

2、動設備完整性管理的程序和方法74PPT課件二、轉動設備完整性管理

(5)總結提高、不斷優(yōu)化、持續(xù)改進①在進行了完整性評價后，有關設備狀態(tài)信息得到完善和更新，應將這些信息保存下來。②在設備運行過程中，應不斷收集操作、維護和其它信息，擴充和完善歷史數(shù)據庫。③形成完整性管理方案，包括完整性管理制度、程序和評價方案、變更方案、優(yōu)化完整性質量控制和應急方案等。（6）進入下一個循環(huán)階段

2、

動設備完整性管理的程序和方法75PPT課件三、高溫油泵事故頻發(fā)原因及對策主要內容基本情況原因分析應對措施76PPT課件1、基本情況3.1總體概況(1)高溫油泵是指介質溫度大于燃點的離心油泵，調查了31家煉油板塊企業(yè)共有1966臺高溫油泵。196610779609200018001600140012001000800600400200

0

總臺數(shù)2009年故障2010年故障停工次數(shù)77PPT課件(2)泵生產廠家分布

1966臺高溫油泵生產廠共有177家

廠家沈陽溫州沈陽蘇爾壽深藍大連耐酸進口其他89家廠家水泵廠嘉利特格瑞德泵業(yè)水泵廠

臺數(shù)4333342561771371371623306家占總合數(shù)的75%進口占8%其他占17%1、

基本情況3.1總體概況78PPT課件(3)機械密封生產廠家分布四家產品占98%丹東克隆

65%西安永華

14%四川日機

12%其他

2%蘭州賽格

7%丹東東升丹東凱銘丹東一正丹東賽林丹東波紋管四川華山成都一通風城沈陽皮拉合肥通用上海樂和進口密封華陽密封占2%1、基本情況3.1總體概況79PPT課件(4)高溫油泵的故障原因分布圖泵故障：密封泄漏占第一位振動過大占第二位泵故障主要原因：1、密封輔助系統(tǒng)故障23%2、維修質量差22%3、操作波動頻率20%4、備件質量差13%其他，215，

11%設計缺陷，

127,7%選型不當，

73,4%操作波動，380,20%維修質量，419,22%備件質量250,13%密封輔助，464,23%4.1基本情況3.1總體概況80PPT課件3.2近期事故情況

近年來高溫油泵密封泄漏著火事故時有發(fā)生，2008至2010年三年內,僅某大型石化集團系統(tǒng)內的企業(yè)就發(fā)生了七起，給裝置安全運行及生產任務的完成帶來了嚴重影響。高溫油泵密封泄漏著火事故次數(shù)65432102008年2009年2010年111、基本情況581PPT課件(1)某企業(yè):廣州800萬噸/年常減壓裝置減三線泵P2117/A2010年3月18日運行中著火著火5小時11分鐘非計劃停工15天泵由沈陽水泵廠制造，密封由丹東克隆生產4.1基本情況3.2近期事故情況82PPT課件(2)某企業(yè)：上海600萬噸/年常減壓裝置減底P104/C2010年7月25日運行中著火著火時間15分鐘。

切斷進料2小時1、基本情況3.2近期事故情況83PPT課件(3)某企業(yè)：茂名加氫裂化裝置脫丁烷塔底泵P104B2010年8月5日切泵過程中著火著火時間16分鐘非計劃停工7天1、基本情況3.2近期事故情況84PPT課件(4)某企業(yè)：天津1000萬噸/年常減壓裝置減三線泵P2117A2010年10月9日切泵過程中著火著火20分鐘切斷進料13小時1、基本情況3.2近期事故情況85PPT課件(4)某企業(yè)：天津1000萬噸/年常減壓裝置減三線泵P203B

著火后，梯子通道被火封住，操作人員從P203B泵入口閥操作平臺西側翻過護欄跳到地面。1、基本情況3.2近期事故情況86PPT課件(5)某企業(yè)：揚子450萬噸/年常減壓裝置常壓塔底泵P2115B2010年11月6日運行過程中著火著火時間50分鐘非計劃停工10天1、基本情況3.2近期事故情況87PPT課件(6)某企業(yè)：武漢2#常減壓裝置減二線泵P1015/B2008年12月24日運行過程中著火著火時間28分鐘非計劃停工36小時24日10:00-13:30流量波動較大1、基本情況3.2近期事故情況88PPT課件(7)某企業(yè)：武漢2#焦化輻射進料泵P2012/12009年3月6日運行過程中著火著火時間45分鐘。非計劃停工2.56天該泵是德國魯爾公司生產，密封是德國博格曼生產1、基本情況3.2近期事故情況89PPT課件三、高溫油泵事故頻發(fā)原因及對措策主要內容基本情況原因分析應對措施90PPT課件2、原因分析●泵事故因素構成

事故的發(fā)生，往往由單一主因素或多種因素疊加合力構成。事故區(qū)故障區(qū)泵本體質量差選型不當基礎不穩(wěn)管線應力大潤滑不良維修質量差配件質量差密封輔助系統(tǒng)有問題小流量抽空巡檢不認真風險時間泵的主要故障表現(xiàn)：振動大后果是故障軸承損壞、密封泄漏事故軸承抱軸密封泄漏著火操作不當?shù)谋憩F(xiàn)：操作波動、抽空、密封輔助系統(tǒng)不暢。后果是：密封泄漏甚至著火91PPT課件●泵運行故障圖事故區(qū)故障及事故萌發(fā)區(qū)平穩(wěn)運行區(qū)99.9%的故障可在巡檢中發(fā)現(xiàn)風險時間美國API標準密封設計壽命25000小時中石化最好的企業(yè)是15000小時中石化平均運行時間7600小時1.P1015/B運行2232小時2.P21012/1運行77小時3.P104/C運行1260小時4.P203/B運行384小時4.P2115/B運行1032小時5.P104/B運行4220小時10-50小時非正常運行曲線正常運行曲線2、原因分析92PPT課件壽命與振動的關系DCBAA區(qū)：新安裝交付使用的狀態(tài)B區(qū)：可長期運行的合格狀態(tài)C區(qū)：尚可短期運行，需采取措施的不合格狀態(tài)D區(qū)：嚴禁小時振動烈度《石油化工旋轉機械振動標準》SHS01003-2004類別A振動標準mm/sB振動標準mm/sC振動標準mm/sⅠ小型轉機如15kw以下的電機＜0.71＜1.8＜4.5Ⅱ安裝在剛性基礎上的中型轉機，功率300kw以下＜1.7＜4.3＜8.9Ⅲ大型轉機，機器一支承系統(tǒng)為剛性狀態(tài)＜1.8＜4.5＜11.22、原因分析93PPT課件2.1七起著火事故分布操作調整相對頻繁，部分泵嚴重偏離最佳工況點2、原因分析94PPT課件2.2七起火災事故的共性原因分析主要原因：機械密封失效，高溫油泄漏自燃密封輔助系統(tǒng)問題茂名廣州天津上海揚子巡檢不理想：揚子上海武漢維修質量下降武漢天津上海揚子廣州小流量：廣州天津揚子武漢備件質量差：天津揚子武漢沒有及時切斷物料廣州武漢電機沒有及時斷電廣州揚子應急預案不完善廣州武漢閥門大手動開關慢廣州天津促成因素加劇因素火災警報2、原因分析95PPT課件2、

原因分析(1)維修質量下降武漢P1015/B運行2232小時武漢P21012/1運行77小時上海P104/C運行1260小時天津P203/B運行384小時揚子P2115/B運行1032小時300002500020000150001000050000779971500025000

最短5臺平均中石化平均API標準小時密封及軸承的裝配精度、偏差及裝配方法決定了部件的使用壽命。96PPT課件2、原因分析(2)巡檢質量不高部分巡檢“走馬觀花”或“到此一游”。巡檢質量、巡檢深度不理想6543210千分比漏檢率152009年2010年97PPT課件2、原因分析(3)密封輔助系統(tǒng)存在問題多主要問題：沖洗油、冷卻液選擇不當，運行中注入量、壓力、潔凈度控制不穩(wěn)。密封沖洗油密封冷卻液98PPT課件2、原因分析(4)小流量及操作波動導致泵故障高發(fā)揚程振動烈度典型振動特性廣州、上海、揚子、武漢事故泵的運行區(qū)間最佳工況點優(yōu)先工作區(qū)允許工作區(qū)流量BEP（最佳效率點）基準極限最大允許流量極限振動與流量的關系99PPT課件2、原因分析(5)備件質量差

機械密封摩擦副用料，選材影響密封質量。仿造名牌的軸承差。放大倍數(shù)：100放大倍數(shù)：100劣質石墨環(huán)密封面應用后出現(xiàn)泡疤100PPT課件2、原因分析(6)電機過流保護設定值過高“大馬拉小車”式的泵，電機過電流保護定值與工況不符，起不到保護作用。101PPT課件三、高溫油泵事故頻發(fā)原因及對策主要內容基本情況原因分析應對措施102PPT課件3、應對措施3.1管理措施管理措施?全面梳理、摸清高溫油泵現(xiàn)狀?強化管理、專人負責?制定措施、逐步實施?巡檢人員配齊”溫度儀、測振儀、對講機“三件寶。?專業(yè)人員要配SPM軸承狀態(tài)檢測儀。?管理部門要定期檢查巡檢質量和巡檢深度?抓操作人員的培訓，對泵要做到“四懂三會”。?配備軸承、密封專用安裝工具?對維修隊伍技術力量提出要求?提高維修后的驗收標準。?梳理供應商，提高設備、備件質量。?精心組織、平穩(wěn)調節(jié)?減少波動、防止泵抽空納入重點管理抓好巡檢質量做好平穩(wěn)操作抓好檢維修質量103PPT課件3、應對措施3.2需要改進和完善的措施密封輔助系統(tǒng)泵出入口閥門機械密封選型

改進及完善措施電機過流保護定值其他措施小流量運行?優(yōu)先選用串級機械密封，單級要選用進口密封?波紋管選用INCONEL718?摩擦副選原生碳化鎢材料?每年校核1次?按照實際工況合理定值，逐臺實驗?DCS設置電機遙控關機按鈕?電氣、儀表電纜禁止在高溫油泵上方鋪設。?增上泵群在線狀態(tài)檢測系統(tǒng)?工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)?對于容積超過10m塔或容器，其與泵之間的吸入口管道總管上應設置火災隔離切斷閥，并能遙控關閥。?冷卻液禁用新鮮水循環(huán)水，選用除鹽水或小于0.3Mp蒸汽。?沖洗油要穩(wěn)定、潔凈，定期檢查過濾網?完善溫度、壓力、孔板等措施。?直徑≥300mm的閥門可選用電動、啟動頭。?閥門開關?設置離泵15米距離的關閥按鈕。?長期在小于6