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[摘 要]高压聚乙烯装置分析仓频繁发生闪燃事故，严重影响装置的平稳生产和安全运行，通过分析原因及总结经验找到根本原因，采取相应措施，最终解决了分析仓频繁闪燃的问题。
[关键词]闪燃；氮气保护；可燃气体检测
中图分类号：F224-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0263-01
一、概述
大庆石化分公司塑料厂高压聚乙烯一套装置系引进原西德伊姆豪逊专利技术，由伍德公司总承包。乙烯为聚合单体，纯氧为引发剂，丙烯、丙烷和丁烯-1为调整剂，采用一热三冷四点进料的管式法工艺生产LDPE产品。反应温度280～320℃，反应压力200～260MPA，最高单程转化率达32%。生产能力6万吨/年，操作时数7513小时/年。
分析仓为正常生产挤压造粒后颗粒进入的第一个料仓，因此颗粒中夹带的乙烯较多。分析仓进料情况下，底部通风阻力小，输送风量大。而当分析仓内颗粒逐渐增多时，底部通风量减少，由于物料温度较高且颗粒中有乙烯夹带，夹杂在聚乙烯颗粒中的乙烯气体逐渐挥发累积一定程度，与空气中的氧气混合，形成爆炸性混合物，达到爆炸下限。在进料口处摩擦产生的静电使其中乙烯闪燃并造成分析仓内物料结块。熔化、结块的料在处理的过程中会耗费大量人力、物力，并影响正常生产。
高压一装置历年因分析仓闪燃造成停车次数统计见表一
尤其是2001年2月10日，由于料仓和集尘抽气系统发生闪燃事故，导致装置长时间停车（停36小时）进行事故处理，闪燃造成料仓内的聚乙烯颗粒受到污染，并且影响产量400吨，此次闪燃较为严重，使集尘装置F-635壳体发生变形。
二、分析仓闪燃原因分析
造粒后聚乙烯颗粒进入分析仓的进料量为9t/h，低分压力0.16Mpa，通过查原始设计资料，0.16Mpa压力下聚乙烯颗粒中的乙烯气体挥发度约为0.8%，即进入分析仓的乙烯气体约为0.072t/h.若将0.16Mpa下的乙烯视为理想气体，则由理想气体状态方程计算乙烯在该压力下的密度为ρ=（P·M）÷（R·T）=1.808kg/m？。则乙烯气体体积流量为 72Kg/h÷1.808Kg/m？=39.83m？/h，通过分析仓底部通风流量表可知，底部通风气量为700m？/h，而考虑输送风机在流体输送过程中的能量损失，颗粒输送风量在送料时约为1000m？/h。在无氮气通入分析仓的情况下，分析仓内乙烯气体所占体积分数约为 39.83m？/h÷（39.83m？/h+700m？/h+1000m？/h）=2.29%，接近乙烯爆炸下限2.75%（体积分数）。
以上是理想的工况，但是
1、随着分析仓内料位的不断增高，底部通风阻力也不断增大，底部通风量逐渐减小，但空气中的氧气仍然存在。
2、如果低分压力波动，或低分脱气不好，聚乙烯颗粒中乙烯气体的挥发度也会增大，与分析仓中的空气形成爆炸性混合物。
3、在分析仓进料口处聚乙烯颗粒摩擦产生的静电火花。
上述条件同时具备可能会发生闪燃事故。
三、采取的措施
依据上述数据计算并结合装置实际情况分析，采取措施如下：
1、在分析仓B-603A/B抽气线上增设可燃气体检测装置，在控制室显示可燃气浓度，做到实时监控分析仓内可燃气体浓度。并将乙烯气体的爆炸下限2.75%作为分析仪的满量程，爆炸下限的1/4（0.69%）作为分析仪的报警值，留出调节余量，确保安全。
2、對分析仓B-603A/B加设通氮系统，并增设氮气的流量表（2个）及气动调节阀（2个），在控制室显示氮气流量（NM？）。这样可以通过可燃气体分析仪的检测数据对氮气通入量进行实时调整，确保分析仓内可燃气体浓度维持在较低的范围，保障安全。
3、增设通氮气线和可燃气体检测系统后，由风送主操作岗位对分析仓内乙烯气体浓度、氮气流量和氮气自控阀的开度进行监控和调整。严格控制分析倉内乙烯气体浓度低于乙烯爆炸下限的25%，即报警值以下。若乙烯气体浓度增大及时开大通氮阀或停止进料，进行分析仓切换操作。
4、风送主操作还应通过TI56111和TI56113两点温度，监视分析仓温度。因为温度升高会造成乙烯气体爆炸下限下降，同样存在乙烯闪燃的风险。若分析仓TI56111或TI56113两点温度高于54℃，应及时停止进料，切换分析仓。
四、总结
措施自实施以来，效果显著。2010年至今再未发生过分析仓闪燃事故。可燃气体检测系统性能稳定，并且按照规定始终将可燃气体浓度控制在乙烯气体爆炸下限的25%以下。通过对分析仓闪燃原因的分析及采取相应的措施，不但确保了分析仓的安全，而且彻底解决了因分析仓闪燃事故而造成的非计划停车，确保了装置的平稳运行。
参考文献
[1] 高压一装置操作规程[Z].大庆石化公司.2012（12）.
[1] 高压一装置工艺技术规程[Z].大庆石化公司.2009（08）.
[关键词]闪燃；氮气保护；可燃气体检测
中图分类号：F224-39 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）15-0263-01
一、概述
大庆石化分公司塑料厂高压聚乙烯一套装置系引进原西德伊姆豪逊专利技术，由伍德公司总承包。乙烯为聚合单体，纯氧为引发剂，丙烯、丙烷和丁烯-1为调整剂，采用一热三冷四点进料的管式法工艺生产LDPE产品。反应温度280～320℃，反应压力200～260MPA，最高单程转化率达32%。生产能力6万吨/年，操作时数7513小时/年。
分析仓为正常生产挤压造粒后颗粒进入的第一个料仓，因此颗粒中夹带的乙烯较多。分析仓进料情况下，底部通风阻力小，输送风量大。而当分析仓内颗粒逐渐增多时，底部通风量减少，由于物料温度较高且颗粒中有乙烯夹带，夹杂在聚乙烯颗粒中的乙烯气体逐渐挥发累积一定程度，与空气中的氧气混合，形成爆炸性混合物，达到爆炸下限。在进料口处摩擦产生的静电使其中乙烯闪燃并造成分析仓内物料结块。熔化、结块的料在处理的过程中会耗费大量人力、物力，并影响正常生产。
高压一装置历年因分析仓闪燃造成停车次数统计见表一
尤其是2001年2月10日，由于料仓和集尘抽气系统发生闪燃事故，导致装置长时间停车（停36小时）进行事故处理，闪燃造成料仓内的聚乙烯颗粒受到污染，并且影响产量400吨，此次闪燃较为严重，使集尘装置F-635壳体发生变形。
二、分析仓闪燃原因分析
造粒后聚乙烯颗粒进入分析仓的进料量为9t/h，低分压力0.16Mpa，通过查原始设计资料，0.16Mpa压力下聚乙烯颗粒中的乙烯气体挥发度约为0.8%，即进入分析仓的乙烯气体约为0.072t/h.若将0.16Mpa下的乙烯视为理想气体，则由理想气体状态方程计算乙烯在该压力下的密度为ρ=（P·M）÷（R·T）=1.808kg/m？。则乙烯气体体积流量为 72Kg/h÷1.808Kg/m？=39.83m？/h，通过分析仓底部通风流量表可知，底部通风气量为700m？/h，而考虑输送风机在流体输送过程中的能量损失，颗粒输送风量在送料时约为1000m？/h。在无氮气通入分析仓的情况下，分析仓内乙烯气体所占体积分数约为 39.83m？/h÷（39.83m？/h+700m？/h+1000m？/h）=2.29%，接近乙烯爆炸下限2.75%（体积分数）。
以上是理想的工况，但是
1、随着分析仓内料位的不断增高，底部通风阻力也不断增大，底部通风量逐渐减小，但空气中的氧气仍然存在。
2、如果低分压力波动，或低分脱气不好，聚乙烯颗粒中乙烯气体的挥发度也会增大，与分析仓中的空气形成爆炸性混合物。
3、在分析仓进料口处聚乙烯颗粒摩擦产生的静电火花。
上述条件同时具备可能会发生闪燃事故。
三、采取的措施
依据上述数据计算并结合装置实际情况分析，采取措施如下：
1、在分析仓B-603A/B抽气线上增设可燃气体检测装置，在控制室显示可燃气浓度，做到实时监控分析仓内可燃气体浓度。并将乙烯气体的爆炸下限2.75%作为分析仪的满量程，爆炸下限的1/4（0.69%）作为分析仪的报警值，留出调节余量，确保安全。
2、對分析仓B-603A/B加设通氮系统，并增设氮气的流量表（2个）及气动调节阀（2个），在控制室显示氮气流量（NM？）。这样可以通过可燃气体分析仪的检测数据对氮气通入量进行实时调整，确保分析仓内可燃气体浓度维持在较低的范围，保障安全。
3、增设通氮气线和可燃气体检测系统后，由风送主操作岗位对分析仓内乙烯气体浓度、氮气流量和氮气自控阀的开度进行监控和调整。严格控制分析倉内乙烯气体浓度低于乙烯爆炸下限的25%，即报警值以下。若乙烯气体浓度增大及时开大通氮阀或停止进料，进行分析仓切换操作。
4、风送主操作还应通过TI56111和TI56113两点温度，监视分析仓温度。因为温度升高会造成乙烯气体爆炸下限下降，同样存在乙烯闪燃的风险。若分析仓TI56111或TI56113两点温度高于54℃，应及时停止进料，切换分析仓。
四、总结
措施自实施以来，效果显著。2010年至今再未发生过分析仓闪燃事故。可燃气体检测系统性能稳定，并且按照规定始终将可燃气体浓度控制在乙烯气体爆炸下限的25%以下。通过对分析仓闪燃原因的分析及采取相应的措施，不但确保了分析仓的安全，而且彻底解决了因分析仓闪燃事故而造成的非计划停车，确保了装置的平稳运行。
参考文献
[1] 高压一装置操作规程[Z].大庆石化公司.2012（12）.
[1] 高压一装置工艺技术规程[Z].大庆石化公司.2009（08）.