浅析密闭采样系统在炼化企业生产中的应用

唐敏

摘 要：密闭采样系统是用来采集炼油化工装置生产中气态或液态物料的分析采样设备，在炼油化工行业广泛应用。在炼化生产线的关键部位安装密闭采样系统既有利于检查产品质量和调整生产工艺，也有利于保證生产安全和控制环境污染。

关键词：密闭采样系统;应用

1 项目背景

1.1 密闭采样器简介

密闭采样器适用于石油、化工装置中管道内的各种介质，尤其是有毒、有害、易燃、易爆等危害的高中低压气液介质的无泄漏取样。密闭采样器由箱体、采样钢瓶、快速接头、压力表、阀门、密封件及法兰组成。样品真实性强、准确性高、无残夜、残气排放，有效的防止有毒、有害介质对操作者的伤害，同时不会污染环境，避免了易燃易爆介质在采样时可能造成的危险事故，符合国家对环保和防火、防爆安全规范的要求，符合清洁工艺生产的需要，在炼化装置得到了广泛的应用和推广。

1.2 密闭采样器特性

操作安全--无泄漏采样及密封连接。采样介质既可循环回工艺过程，也可排放至火炬系统。可避免各种有毒、有害气体、液体对操作者的伤害。不污染环境，防止易燃、易爆介质在采样时造成危险事故。

采样方便--采样钢瓶与工艺管之间采用双自封快速接头，操作简单、迅速、方便。

采样准确--在介质流动过程中采样代表性强，直接在工艺操作条件下采样准确性高。

安装简单--采用箱式安装，法兰连接，可直接与工艺管道相连。

1.3 密闭采样器安全注意事项

密闭采样器在使用过程中要严格按规程操作，遇到问题要检查排除故障，定期维护与保养，这样可以减少设备在操作期间出现错误，并且能够延长使用寿命。同时，要注意采样钢瓶采集介质应为其容积的70%-85%;已装满采样介质的采样钢瓶必须远离火源，禁止接近高温和在阳光下曝晒;使用前应仔细检查采样器各管道接头是否联接紧密，如有松动应及时检修后方可使用;采样钢瓶与接头间密封件应经常检查，如有损坏应及时更换;拆卸采样钢瓶时应注意采样钢瓶外壁温度，戴好防护手套以防止烫伤或冻伤;操作人员应避免介质或者其挥发气接触皮肤，应带上手套和防护眼镜，避免吸入蒸汽;采样钢瓶定期做1.5倍设计压力水压和气密性试验，确保采样和现场的安全;采样钢瓶与连接软管接头应经常检查，如有损坏，应及时更换;采样钢瓶应定期检修。

2 炼化企业密闭采样器和采样管理现状

2.1 密闭采样器使用情况

某炼化公司密闭采样器共计412台，主要分布在炼油一部、炼油二部、储运部、化工部四个部门。密闭采样器的主要厂家有湖南琦尔、湖北万安、兰州天宇等多家厂家。

炼油一部共安装密闭取样器70台，其中液体取样器40台，气体取样器30台。1#催化、焦化、气体脱硫装置从2007年开始使用密闭取样器，100万t柴油加氢改质装置2017年开始使用密闭取样器。目前，密闭采样器投用率达到80%以上。

炼油二部共安装224台密闭采样器，分布在3#常减压、3#催化等13个装置。除乙苯装置是在2011年投用，轻烃回收装置是在2013年使用外，其他11个装置基本上是在2008年开始使用。目前密闭采样器投用率达到90%以上。

化工部共安装密闭采样器71台，投用率达到100%。

储运部共安装密闭采样器46台，现正在使用的有1台，可用但未投用的有18台，另外处于报废状态有26台，返厂维修1台。密闭采样器投用率只有2%。

2.2 采样管理情况

某炼化公司生产装置所有馏出口样品采样和储罐采样都由都由化验人员完成。随着公司规模的扩大和公司的“三定”改革，检验计量中心人员不断减少，而工作量不断增加，检验计量中心负责完成生产装置所有馏出口样品采样任务的难度越来越大，而且随着国家对安全环保越来越重视，化验人员进入装置采集馏出口样品也不利于保证装置现场采样的安全环保。

3 存在的问题

①质量方面：部分密闭采样器的质量不过关，采样阀门或是连接关系阀门容易渗漏，此外密闭采样器的安装过程没有注意采取过滤等措施，导致采样管线易堵塞，部分高温介质密闭采样器冷却不够，造成密闭采样器容易损坏;②维护方面：储运部罐下采样器厂家多，采样器品种、型号繁多，其配套的取样系统和零配件也各有变化，增加了取样人员和维护人员的认知难度，以及培训难度。由于采样器厂家很多，资质不一，有些采样器厂家已经倒闭或不在生产，导致有些密闭采样器配件已停产，无法修复;③操作方面：由于三通球阀普遍偏紧，负责采样的化验人员不太愿意用。另外辅助介质循环的气动隔膜泵因风线含杂质多、含水/油多、介质杂质多等原因经常损坏;④管理方面：职责划分不清，公司没有明确密闭采样器专业管理的责任处室。密闭采样器由采样检验计量中心使用，资产又属于属地装置或储运，密闭采样器出现故障后问题汇报、反馈、维修处理不及时，导致采样器正常使用的利用率不高。

4 改进措施

通过对国内炼化企业的调研，结合公司的实际情况，对密闭采样系统管理和采样管理提出改进措施。

①公司明确采样器专业管理的主管处室，其余处室配合，对密闭采样器进行统计汇总管理，建立密闭采样器运行维护管理制度，对正常投用以后的采样器的投用运行率、现场维护情况、检维修及时性等提出适当的考核指标;②各作业部对属地采样器进行统计汇总，建立运行台账，明确分管人员，建立运行、维护、维修管理机制;③在采样器符合要求的前提下，建议尽量购买同一个厂家的采样器，同时签订维保协议，有利于采样器备用零部件的购买和快捷地对故障采样器进行维修;④为保证装置现场采样的安全环保，装置馏出口采样由操作工完成，主管部门不定期抽查装置操作工采样情况。临时加样由装置操作工将采集到的样品送到化验室。储运部成品采样仍由化验人员完成;⑤国内其他炼化企业罐区采样器的动力泵，出现故障的频率远小于公司罐区采样器的气动隔膜泵，需要了解兄弟单位使用的动力泵的型号。同时系统查找公司罐下采样器安装的管路残渣、气路洁净度和压力要求、人员使用等各方面的原因，找出公司罐下采样器使用不正常的原因;⑥罐区新安装密闭采样器后，旧的采样系统拆除或加铅封，正常投用运行的密闭采样器排放的少量油由采样人员用瓶接好带走，如果采样器故障时产生的大量废液由储运操作工收集处理。罐区新安装密闭采样器后，要求厂家技术人员给检验计量中心采样人员进行正确使用培训，检验计量中心必须认真组织采样人员全员参加培训，确保不因错误操作损坏采样器动力系统;⑦密闭采样器维修管理引入竞争机制，增加一两家维修单位，各负责一个区域，利于及时维修和质量提高。

5 实施应用情况

为确保采样人员采样过程的人身安全以及减少采样过程对环境的污染，公司专门于2018年专门成立了生产装置密闭采样器问题整改项目组，明确密闭采样器专业管理的主管处室为技术质量处，采取了一系列的管理措施并取得了很大的成效。

①改变了采样管理模式。将生产装置所有馏出口样品采样由原来的化验人员采样变为由装置操作工完成，化验人员负责将采样器具送到每套装置样品柜，操作工采完样放到样品柜后，再由化验员到样品柜拿样到实验室进行分析。化验室人员负责清洗样品瓶，更换样品瓶盖和密封垫片。临时加样由装置操作工到化验室拿样品瓶并将采集到的样品送到化验室。储罐采样仍旧由化验人员完成，正常使用密闭采样器采样过程产生的废液由化验人员收集处理，采样器故障时产生的废液由维修单位人员负责收集处理。整体措施从2019年1月执行，现执行效果很好;②组织各作业部对密闭采样器进行了摸底排查，通过多次会议研讨确定新增密闭采样器88台，其中包含含硫污水密闭采样器2台、常温轻油类型密闭采样器9台、高温轻油类型密闭采样器2台、干气液化气密闭采样器6台、高压氢气密闭采样器2台、高硫化氢密闭采样器2台、内置罐下密闭采样器5台、外置罐下采样器39台、球罐密闭采样器21台。此项目投用后，每月可回收废油3000多升;③从严抓好储运部现有密闭采样器的管理，维修好已损坏的密闭采样器，现储运部由原来1台密闭采样器增加为25台密闭采样器可以使用。

密闭采样器作为一种安全性好，集成度高的采样设备，已经在石油化工等众多行业中广泛应用。相比传统的手工采样，密闭采样的优势比较突出。传统的手工传采样为敞开式采样，难以保证样品的纯净性;敞开式采样对操作人员也存在操作危险，采样时操作人员基本处于没有任何防护措施的保护，易挥发的有毒有害物质，高温或者极冷物质可能对操作人员造成损害。密闭采样器的出现，解决以上问题，并且密闭采样保证了挥发性介质不直接排放到大气中，减少了环境污染。