烯烃装置作为一个典型的化工生产单元，本身存在着易燃易爆、高温高压等危险，客观上发生火灾爆炸事故的风险相对较高。同时作为兰州石化公司整体化工生产的“龙头”装置（包括裂解与分离），对后加工系统的影响后果比较大。自24万t/a乙烯装置改造完成后已运行近2年，因此对该在役装置存在的火灾爆炸风险进行评价分析，揭示导致事故发生的各种原因，对采取有效控制措施，预防该类事故发生是极为重要的。

　　1 火灾爆炸危险性概述

    （1）由于炉膛温度高达1100℃以上，故拱顶损坏的可能性较大。而拱顶又是高温炉气滞留部位，受高温损坏的几率多，会增加泄漏着火的危险性。

    （2）物料泄漏是炉区潜在的最大隐患，物料爆炸极限很低，一旦发生泄漏，极易发生爆炸和火灾事故。

    （3）裂解炉管在结焦严重时，如果烧焦不及时，炉管容易烧断，发生炉膛着火。

    （4）裂解炉在点火前，必须用N2将炉内的可燃物置换合格（＜0.2％）；若初次点火，应分析燃料气中O2含量是合格，并严禁带液，防止发生炉内爆炸。

    （5）防止炉爆鸣。典型的例子是燃料气（FG）电磁阀、进料阀或裂解气特殊闸阀内漏而引起爆鸣。

　　2 火灾爆炸危险指数评价

　　2.1 装置评价单元的确定

    在进行危险指数评价时，需将生产过程划分为众多评价单元。由于评价单元较多，在进行火灾、爆炸危险指数定量评价前，先进行简单的“危险度取值表”评价，对危险度分值大于14（级）的系统再进行“火灾、爆炸危险指数”评价，计算单元的火灾、爆炸危险指数，确定其危险等级，分析其危险程度是否可接受。

    “危险度取值表”规定系统危险度由物质、容量、温度、操作5个项目来确定，其危险度分别按A＝10分、B＝5分、C＝2分、D＝0分赋值计分，由各分数之和确定危险等级。16分以上具有高度危险（Ⅰ级）的系统，11～15分为具有中度危险（Ⅱ级）的系统，10分以下为低危险度（Ⅲ级）系统。依据烯烃装置有关资料以及现场调研得到的数据，作为定量评价计算基础。经处理后的工艺状态等参数按照“危险度取值法”确定各评价单元的危险度。

    根据生产装置的工艺、平面布置及选择评价系统的原则，确定了6个评价子系统。对照“危险度取值法”的要求赋值、计算出其固有危险程度。烯烃装置和系统名称及初评结果见表1。

    表1 烯烃装置主要系统危险度评价结果

续表1

上述危险度评价中分值为16分以上的有裂解炉、压缩、热分离和冷分离4个系统，根据火灾爆炸指数法的单元选取原则，本着能够最大限度地暴露装置危险程度的目的，以工艺流程为主，兼顾设备平面布置，将装置划分为52个单元。

2.2 火灾爆炸危险指数评价结果

    按照道化学火灾爆炸危险指数评价方法（第七版）流程，对以上所确定的单元进行评价，并将评价得出的所有单元实际火灾爆炸指数进行危险等级划分（见表2）。

    表2 烯烃装置各单元危险等级划分表

由表可见，在烯烃装置所有单元都是比较安全的，无很大（Ⅳ）和非常大（Ⅴ）的危险。但在未进行补偿前，处于危险级的有10个单元，分别是6台管式裂解炉（101BA/BB/BC/BD/BE/BF）、DC401A～F、DC-301等，占全部单元的19.23％； 经过安全措施补偿后，其危险性都基本降低了2个等级，成为安全级，说明安全补偿的重要性。

　　2.3 装置各系统危险性比较

    下面对各个系统的火灾爆炸危险性做一比较，根据系统的指数按下式计算评价结果：

　　式中：F&EI′——子系统的火灾爆炸危险系数；

　　F&EI——每个单元的火灾危险爆炸指数；

　　n——单元个数。

　　裂解炉制冷区（n＝7个单元）：F&EI＝118；

　　压缩制冷区（n=23个单元）：F&EI＝99；

　　热分离区（n=11个单元）：F&EI＝96；

　　冷分离区（n=11个单元）：F&EI＝104。

    可见，按照火灾爆炸风险大小排列为：裂解炉区＞冷分离区＞压缩制冷区＞热分离区。

　　3 评价结果分析与控制

    通过上述评价，找出了装置的危险所在及控制危险的基本措施，概括起来有以下3个方面：

　　3.1 严格控制泄漏

    火灾爆炸危险指数法中，“毒性物质”、“负压操作”、“燃烧和不稳定物质数量”、“明火设备使用”等这些特殊工艺危险项目都与泄漏有关，所以严格控制泄漏，防止物料与空气混合形成可燃物或爆炸性混合物，是降低裂解火灾爆炸危险性的一项根本措施。

　　3.2 加强安全设施的维护管理

    从裂解炉火灾爆炸指数评价中可以看出，经过安全补偿后，该单元的危险程度降低了2个等级，由原来的最大级降到可以接受的安全范围之内。

　　3.3 强化管理措施

    火灾爆炸危险指数法的安全措施补偿中，“操作指南或操作规程”、“化学活性检查”、“其它工艺危险分析”，都对危险性补偿非常大，而这几项又都与管理水平和职工个人安全行为有关。管理水平高，职工素质高，则安全补偿会加大，危险程度会降低，相反则危险性加大，所以加强技术素质管理，经常组织职工进行岗位技术练兵和事故应急预案演练，提高处理险情的果断性，尽最大的可能减少因人为失误而导致的事故，是维护该装置安全运行的重要保证。

　　4结束语

    危险指数评价结果可看出，装置的火灾、爆炸风险主要取决于工艺过程中所涉及的物料性质、工艺过程、物料量、操作参数（包括压力、温度等）以及相应的安全仪表设施的配备和维护使用情况。从削减风险的角度看，操作者的操作技能水平和责任心权重较大，不可忽视。因此，为有效控制装置的火灾、爆炸风险，在确保各种安全装置设施齐全好用的前提下，企业需要关注各类作业人员素质的培养和锻炼。