冬季來臨，雨雪冰凍等惡劣天氣頻發(fā)，疊加四季度企業(yè)趕工期、搶產量的生產特點，安全生產風險交織疊加，防控形勢尤為嚴峻。為切實助力化工企業(yè)筑牢冬季安全生產防線，增強企業(yè)人員冬季安全風險防控意識與應急處置能力，中國化學品安全協(xié)會從防凍凝、防中毒窒息、防靜電、防火、防滑等角度，普及冬季安全生產知識，敬請關注。

冬季低溫條件下，化工企業(yè)管道閥門易堵塞、凍裂，可能導致物料泄漏，從而引發(fā)中毒、火災、爆炸事故。凍凝是化工企業(yè)冬季面臨的一大風險，做好防凍防凝工作對保障生產裝置平穩(wěn)運行至關重要。

案例1

2023年1月14日，某石化企業(yè)烷基化裝置內操發(fā)現廢酸再生裝置蒸汽管線壓力指示表壓力突升，蒸汽出裝置閥門聯鎖關閉，內操人員分析可能發(fā)生儀表凍凝，立即在操作臺電腦切除聯鎖。由于操作員權限不夠，聯鎖切除失敗，系統(tǒng)廢酸進料停止，轉入新風模式（除不進料外其余參數都運行正常）。隨后內操人員恢復酸性氣模式，因員工情緒焦躁急于恢復生產，誤操作點擊新風轉停工按鈕，造成裝置停工。

案例2

2017年1月25日，某化工企業(yè)氫氣管道閥門法蘭墊片凍裂，氫氣外泄，強勁沖擊力產生靜電引發(fā)火災，大火又將旁邊的芳烴管道引燃。由于附近消防栓凍壞，且未配備移動式泡沫滅火器，消防水系統(tǒng)不能保障正常供水，導致事故擴大化，所幸未造成人員傷亡。

案例3

2016年1月，某危化品生產企業(yè)，造氣崗位檢修2號熱爐時，操作人員把二樓平臺上蒸汽總閥關死（有內漏現象），由于天氣寒冷，進入爐體蒸汽總管線內存有冷凝水，因二樓平臺上蒸汽總閥內漏，導致管道內冷凝水傳到總蒸汽閥處，由于長時間沒有排水處置，造成此處積水結冰，凍裂總蒸汽閥，引發(fā)設備損壞事故，緊急停車處置。

案例4

2015年11月27日，黑龍江一企業(yè)進行乙嘧酚工業(yè)化試驗時發(fā)生中毒事故，造成公司3名員工死亡。新產品乙嘧酚試驗過程中，含有甲硫醇的尾氣負壓吸收和三級堿吸收系統(tǒng)的引風機吸風口與尾氣的連接管道因氣溫低造成凍堵，使尾氣堿液吸收塔失去吸收功能，尾氣中的甲硫醇不能及時吸收而外泄，引發(fā)在場的3名操作工人中毒死亡。

案例5

2014年11月，美國得克薩斯州拉波特的一家農藥制造廠發(fā)生有毒甲硫醇泄漏事件，導致4名工人死亡。事故原因是休斯敦地區(qū)天氣寒冷，水與液態(tài)甲硫醇在管道中混合形成了固體水合物，堵塞了管道。雖然工廠知道有這種潛在的風險，但并未對管道及時進行伴熱，也沒有采取其他保護措施以防止固體水合物堵塞管道。

案例6

2007年2月16日，美國瓦萊羅能源公司1號萃取塔靠近地面的控制站處發(fā)生液態(tài)丙烷噴射式泄漏，高壓丙烷形成蒸氣云團，朝下風向鍋爐房區(qū)域擴散，可燃氣體云團遇火源被點燃，燃燒火焰迅速向泄漏源位置蔓延。事故造成2名公司員工和1名承包商員工嚴重燒傷，1名消防隊員在救援過程中中度燒傷，10名員工輕傷。事故直接原因是丙烷中的水在控制閥組內的低點集聚，并在天冷的情況下凝結，凍結的水膨脹導致控制閥組進口管線的一個彎頭破裂，液態(tài)丙烷泄漏并被點燃。

化工企業(yè)冬季凍凝事故的發(fā)生，本質是低溫環(huán)境下物料的物理特性變化、設備設施防護缺陷、操作管理疏漏共同作用的結果，具體如下：

（一）

冬季環(huán)境溫度低于介質凝點時，會引發(fā)一系列物理變化。如：含水介質結冰體積膨脹，直接撐裂管道、閥門閥芯或設備腔體；黏稠介質低溫下黏度驟增，流動性急劇下降，逐漸沉積堵塞管道、泵體入口或換熱器列管；液化氣、液態(tài)烴等介質遇低溫易發(fā)生過冷液化或相變，導致管道內壓力異常波動，加劇密封件失效或局部凍堵；還有一些物料在低溫時容易結晶，而堵塞管道。以上物理變化，極易導致管道、閥門凍裂，進而引發(fā)事故。

1.保溫伴熱系統(tǒng)故障。保溫層破損、脫落；伴熱管線布置不合理（如盲端過多、伴熱點覆蓋不全），導致局部凍凝。

2.設備結構與材質缺陷。管道、閥門存在死角，介質停滯易凍凝；設備材質耐低溫性能不足，低溫下強度下降引發(fā)泄漏或破裂。

3.排水排凝系統(tǒng)不完善。設備、管道低點未設置排凝閥或排凝閥堵塞，異常停工后殘留介質無法徹底排空，低溫下凍凝；蒸汽管線、伴熱管線疏水不暢，影響伴熱效果。

4.排放泄壓系統(tǒng)憋壓有毒氣體倒串。尾氣排放系統(tǒng)、泄壓系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)因低溫致管線內殘液凝聚堵塞，引起尾氣排放不暢或造成憋壓，導致有毒氣體倒串至設備中引發(fā)泄漏；或因吸收液凍凝造成吸收失效，致有毒氣排進大氣。

5.儀表風結冰致控制閥不動作。儀表風多為氣動調節(jié)供氣，提供動力源，當儀表風存在帶水情況，環(huán)境溫度低于儀表風露點后，水分析出極易結冰造成凍堵，尤其是進入儀表閥門的分支氣源（多為8mm導壓管），一旦出現結冰凍堵的情況，該閥門將無法控制，甚至直接引發(fā)事故。

1.日常巡檢與維護不到位。巡檢頻次不足或重點部位覆蓋不全，未及時發(fā)現保溫破損、伴熱異常或初期凍堵跡象。

2.操作規(guī)程執(zhí)行不嚴格。停工檢修時未按規(guī)程排空、置換、吹掃管道設備，開車初期介質流速過快，導致局部降溫。

3.人員風險認知與技能不足。員工未接受系統(tǒng)的冬季防凍培訓，對不同介質的凍凝特性、防凍要點掌握不足，遇初期凍堵時處置不當。

化工企業(yè)常見的防凍凝方法有排空、保溫、伴熱、循環(huán)等方法，具體應結合往年防凍過程中出現的問題，采取相應措施。

1.定期巡查伴熱管線

輸送易凝介質的管道一般采用蒸汽、熱水和電能作為伴熱熱源，并配置適宜的控制措施。

一要勤檢查管道伴熱。若采用蒸汽或熱水伴熱，應確保伴熱線暢通，疏水器好用，排水有合理去向。若采用電伴熱，應沿管路布置多個溫度檢測點。重點檢查伴熱電源，關注管道溫升和報警情況，出現異常及時查找原因，防止電伴熱故障引發(fā)管路凍凝。

二要落實防超溫超壓措施。對于有熱膨脹特性的物料，應投用設備及管道的泄壓設施。暫時停用帶有伴熱的物料管道時，切忌關閉管道兩端閥門形成封閉狀態(tài)，否則持續(xù)加溫時，若泄壓不及時，易破壞管道法蘭墊片，引發(fā)物料泄漏事故。

2.吹掃置換停用設備

停用的設備、管道，應及時清空物料，實施清掃置換。與其相連的在用設備或管道，采用盲板進行隔離，同時檢查設備或管道排凈閥，低點是否存積物料或凝結水，防止冬季凍凝損壞設備或管道。重點關注管道“盲腸”“U”形彎等易積存物料段，避免管道吹掃不凈，積液發(fā)生凍凝事件。將有易凍管道的盲端改至最短，在“盲腸”管段設置低點排液檢查閥。

3.設置機泵防凝線

輸送凝固點較高介質的機泵，應設置防凝線，即從泵出口切斷閥后接至止回閥前。為防止備用泵和管道內介質凝固，打開防凝線閥門和備用泵入口閥門，使介質呈流動狀態(tài)。定期切換備用泵運行，做到緊急狀況下，能及時切換。

4.確保儀表正常投用

接觸含水和易凝介質的儀表，由于低溫，易發(fā)生凍凝事件而失靈。做好儀表引壓管、本體伴熱，投用聯鎖的同時，日常管理應做到：一是多比對儲罐液位數據，發(fā)現偏差及時查找原因，避免儀表失靈引發(fā)安全事故。二是在氣源分配站處進行小開度排放，巡檢觀察閥門過濾器濾杯帶水情況，發(fā)現問題及時消除隱患。

5.保障消防系統(tǒng)可用

廠區(qū)消防水管道通常應將其埋至冰凍線以下，保證管道內介質不結冰；冰凍線以上的消防水管道，應在出入口總管上設置切斷閥、防凍排水閥和長流水等措施。

另外，入冬前要進行全面檢查，將泡沫管線內的積水放凈，再使用空氣或氮氣分段對整個泡沫管網進行吹掃，避免泡沫管線凍凝。儲罐噴淋系統(tǒng)的管道應設置雨淋閥室，并設置電伴熱等防凍設施，冬季應排凈雨淋閥后管內的存水，以避免凍裂管道，同時懸掛閥門開關狀態(tài)標識掛牌。

6.及早發(fā)現和疏通凍凝

一旦發(fā)現凍凝跡象，及時科學處置至關重要。嚴禁采用明火或電加熱烘烤，嚴禁密閉加熱，可采用蒸汽、熱水等逐段疏通。做好解凍后的防護措施，檢查排凈閥的開關狀態(tài)，以免發(fā)生破損及其他事故。壓力容器儲罐放凈閥解凍時，嚴禁將閥門開度過大，防止一旦解凍造成物料大量噴出，引發(fā)火災或人身傷害。