99%石油炼化人都知道的氢气安全防护措施,还有1%的人不知道!

文摘   2024-11-14 07:00   陕西  



石油炼化既是氢气的主要生产者,也是氢气的主要消费者,其在炼油工艺环节中起着举足轻重的作用。在加氢裂化过程,氢气经催化剂作用使重质油发生加氢、裂化和异构化反应,转化为轻质油;也用于对原油进行加氢处理,以去除其中的硫、氮等杂质,提高石油品质;而在催化重整中,氢气还被用来防止碳与催化剂反应,以维持轻质碳氢化合物的生产,延长催化剂的使用寿命。




因此,石油炼化中大量使用自行制取的或从氢气生产厂购买的氢气。随着石油炼化厂对氢气需求的不断增长,有关氢气安全使用的问题也随之显现:呼吸道疾病、部件故障、起火和爆炸。尽管在大多数情况下出现的是多种危险的组合,但氢气最主要的危险是产生可导致火灾或爆炸的易燃混合物。

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Part 1

危险识别

氢气泄露安扩散危险顺序

在石油炼化中,火灾升级和爆炸的第一步是丧失气体密封性。氢气泄漏通常是由密封或垫圈缺陷、阀门错位或法兰等其他设备故障造成的。一旦泄漏发生,氢气会迅速扩散。

如果泄漏发生在室外,氢云的扩散会受到风速及风向的影响,并可能受到大气湍流和附近构筑物的影响。随着氢气的羽流扩散,当氢气和空气的混合物达到爆炸范围,并存在点火源时,则发生爆炸。这种可燃混合物可以在距离泄漏源很远的地方形成。

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Part 2

解决方案

分层式氢气泄漏和火灾检测解决方案

基于氢气的物化特性,它无色、无嗅、无味,比空气更轻,分子尺寸小,具有渗透性,且会导致容器材料发生降解及脆化,更易出现泄漏,并在起火后火焰“不可见”。因此,需要一个分层式火灾和气体检测方案,对石油炼化全过程进行全方位监测。

分层式火灾和气体防护

检测层应包含多种检测技术,其中有些技术能够提高场景覆盖率,而有些技术能够增加检测到特定类型危险的可能性。梅思安(MSA)氢气泄漏和火灾检测解决方案由超声波气体泄漏探测器、点式气体探测器和火灾探测器组成,能够从“听”“嗅”“看”三个维度,让氢气泄漏和火灾监测更加科学和有效。

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超声波气体泄露探测器

在泄漏检测层,超声波气体泄漏探测器能够对氢气高压释放做出快速响应,第一时间报告事故,例如在加氢裂化反应器或氢分离器等场景中可能发生加压氢气泄漏。

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点式气体探测器

在气体检测层,使用点式气体探测器(即催化燃烧探测器和电化学探测器)有助于检测出小规模泄漏,例如由于法兰长期使用后变形或容器无法保持大气压力等场所。

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火灾探测器


在火灾检测层,为了进一步保护工厂免遭火灾和爆炸风险,氢气火焰探测器可以监控整个工艺区,以及时进行火灾报警,并采取部署灭火和其他安全措施。

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Part 3

催化重整工艺

气体和火焰探测器的布局位置推荐

超声波气体泄漏探测器、点式气体探测器和火灾探测器各有其优势和特点,它们的组合能够针对不同的危险状况做出精准、快速响应,从而大大提高早期识别氢气扩散或火灾的几率,无论是在点燃之前还是爆炸发生时。
以催化重整工艺为例,重柴油承受高温(480-524℃)和压力(1379-3447kPa),流经固定催化床。反应后,重柴油被转化为芳烃,产生更高的汽油辛烷值。由于操作条件和连续制氢,反应器、分离器或管道系统若破裂将造成严重后果。因此,需对其重点位置和区域进行实时监测,以确保工艺的连续性和安全性。
在环境立法以及对更清洁、更高等级燃料需求的推动下,氢气的制取量持续增长。在其不断发展和规模扩大中,也应加强对这一危险性气体的监测。应用多种检测技术的安全系统可以抵消氢气泄漏、火灾和爆炸的可能影响,防止设备或财产损失、人身伤亡,让工厂的运营更加可靠和安全。

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