浅谈液硫槽车卸车系统安全分析与技改措施

麦吉体古

（威顿达州化工有限责任公司，四川 达州 635000）

1 硫黄制酸装置简介

威顿达州化工有限责任公司硫黄制酸装置原料为液体硫，一期耗用量约26.4 万t/a，二期耗用量约13.2 万t/a，由中国石油天然气集团有限公司、中国石油化工集团有限公司在达州的天然气净化场提供，用液硫槽车运输到液硫地下槽，一部分通过液硫地槽泵送到液硫大罐储存备用；一部分用管道送入硫黄制酸装置区内供生产用。笔者对卸车系统经常发生的安全问题进行分析并提出改造措施，以消除安全隐患。

2 装置所使用的主要设备及运行情况

1） 本装置所使用的设备 液硫大罐，直径25 m，高15 m，容积7 359 m3；液硫地下槽，8.0 m×4.0 m×2.2 m，容积70.4 m3；液硫地槽泵，qV=55 m3/h，H=17 m。

2） 实际生产中液体硫黄的平均密度 一般情况下，在实际生产中液体硫黄的温度控制在135 ～150 ℃，为了数据的准确性，通过查表选取这几个温度点的液体硫黄的平均密度为1 786.0 kg/m3［1］。

3） 实际生产中液硫槽车每分钟的卸货量 液硫槽车每一次装载液硫量约为29 t，卸液硫时间约为20 min，跟坡度和装载的液硫量有一定关系。液硫槽车每分钟的卸货量为1 450 kg/min。

4） 实际生产中单台液硫地下槽泵每分钟的输送量 经计算，单台液硫地下槽泵每分钟的输送量为1 643.12 kg。

5） 原设计工艺流程 公司硫黄制酸装置卸车系统原设计工艺流程见图1。

图1 原设计工艺流程

图1 中阀门1 为液硫大罐消防灭火蒸汽管控制阀，在东南西北四个方位各有一个消防灭火蒸汽进口，当液硫大罐着火时，打开阀门1向液硫大罐输送低压蒸汽灭火；阀门2为液硫贮存控制阀，当生产负荷大时，消耗硫黄多，可关小阀门2来满足生产需要，当生产负荷小时，开大阀门2向液硫大罐贮存液硫备用；阀门3为地槽液位调节阀，设置为自动控制；阀门4为低压蒸汽总阀，用来控制液硫大罐和液硫地下槽的消防和保温；阀门5为液硫地下槽消防蒸汽管控制阀；液硫地下槽设计有4台液硫输送泵，设计有3 支金属软管供液硫槽车卸货，可满足3台液硫槽车同时卸货。

3 安全分析和技术改造措施

（1）根据生产实践得出，当液硫大罐液位低于20%时，造成加热保温盘管裸露，液硫大罐很容易发生着火。应控制液硫大罐液位高于20%，同时控制加热保温蒸汽的温度、压力、流量。

（2）液硫大罐灭火消防蒸汽阀门1及贮存控制阀门2设置在液硫大罐顶部，操作不方便。当液硫大罐发生着火或需要维护时，操作人员需要爬到液硫大罐顶部去开阀门，在晚上或者恶劣天气时存在一定的风险，从液硫大罐里排放出来的二氧化硫、硫烟雾等气体也对操作人员的操作带来一定的影响。取下阀门1，根据此阀门的管径和长度，制作一样的短管连接好两边的管道，把此阀门改到离地平面不太高的管架上或者方便操作的地方，便于在紧急情况下，能迅速打开，进行有效灭火；把阀门2设置成常开状态并挂上禁动牌，在离地平面不太高的管架上或者方便操作的地方增加一个液硫大罐贮存控制阀，便于操作维护。

（3）地槽液位调节阀无旁路，当自调阀出现故障关闭时，会影响安全生产。此阀门要设置旁路阀并增加前后隔离阀，便于操作维护。

（4）两个消防蒸汽管应该设置在主蒸汽管道阀门4前，而不是之后。从原设计图中可以看到，在正常生产情况下，用主蒸汽管道阀门4来控制液硫大罐和液硫地下槽加热保温蒸汽压力和流量，当发生着火时，需要关闭加热保温蒸汽阀，打开消防灭火蒸汽阀1 或者消防灭火蒸汽阀5 灭火，此时阀门4开度肯定不会很大，而灭火需要大量的蒸汽，操作人员不仅要打开消防灭火蒸汽阀1或者消防灭火蒸汽阀5，还要开大阀门4 的开度，造成时间的极度浪费和人员的体力消耗；把两个消防蒸汽管设置改造在主蒸汽管道阀门4前。

（5）液硫地槽泵经常出现故障，在卸液硫时难免有一些“跑、冒、滴、漏”的现象，卸完液硫后，打扫现场卫生时易把混入固体硫的杂质直接倒进地下液硫槽中。通过设计制造一个不锈钢滤网放入地下槽人孔处进行过滤、拦截杂质，并定期拉出清理掉里面的垃圾杂质并检查滤网是否完好无损。

（6）工艺水管设置偏小。当液硫满槽或者泄漏时，开大工艺水对液硫进行降温凝固，防止液硫流入下水道造成堵塞，更换实用的大管径工艺水管。

（7）液硫地槽排气管口容易发生着火。设计制造爬梯到排气管口处，定期打扫干净排气管口处的升华硫。

（8）液硫地下槽容易发生满槽和打空。通过计算可知，单台液硫地下槽泵每分钟的输送量（1 643.12 kg/min）和液硫槽车每分钟的卸货量（1 450 kg/min）比较接近，当地下槽液位较高时，有几个车卸液硫，就启动几个泵运行，由于液硫槽车达到卸货地的时间毫无规律，造成液硫地下槽液位波动较大，电机启停频繁，通过技术改造后，把2台工频泵改成变频泵，通过视频监控卸液硫槽车的数量和液硫地下槽液位在DCS 上进行变频调节，把1 台工频泵改成不锈钢浮球液位开关自动控制，地下槽液位高时自动启动往液硫大罐输送液硫，地下槽液位低时自动停止输送液硫。

（9）液硫槽车后防护装置经常撞坏液硫地下槽防护混凝土层；防护混凝土层的高度和倾斜度要根据液硫槽车后防护装置离地高度来确定，卸车的平面要有一定的倾斜度，让液硫槽车尽快卸完液硫，倾斜度不能太大，大了容易造成液硫槽车在倒车过程中撞到液硫地下槽防护混凝土层，同时液硫也有可能从液硫槽车孔盖处泄漏。

（10）卸车和生产共用一个液硫地下槽。应该独立各自使用，而不是混合共用，并在输送到液硫大罐上的管道上安装一个累积流量计，每天液硫槽车卸完后，便于对每日的卸液硫量进行数据汇总和对比，保证数据的准确性和及时性。

4 结语

当前化工厂的事故之所以还没有得到完全控制，主要原因是安全技术水平（包括设计和管理水平）没能跟上生产发展的要求。另外，安全工作在有关部门中得不到应有的重视也是一个重要原因［2］。所以企业应进行工艺危害分析，识别、评估和控制工艺系统相关的危害，且所选择的方法要与工艺系统的复杂性相适应。