تدابير السلامة المضادة للانفجارات في مبردات التكثيف لمعدات تقسيم الغازات

Thread Content

تلعب معدات فصل الغازات دورًا مهمًا في مجال الكيماويات النفطية، لذا يجب إيلاء اهتمام خاص لتشغيلها بأمان. ووفقًا لإحصائيات غير كاملة، ففي أواخر السبعينيات وأوائل الثمانينيات من القرن العشرين، حدث انفجار في أكثر من 30 جهاز تبريد هواء كبير ومتوسط الحجم في البلاد، بالإضافة إلى انفجار في أكثر من 100 جهاز تبريد هواء صغير الحجم. وبعد منتصف التسعينيات، استمر حدوث انفجارات في أجهزة التبريد الكبيرة، وكانت الخسائر نتيجة ذلك فادحة. في عام 1996، انفجر الخزان الرئيسي لتبريد المواد الكيميائية في شركة لياونينغ شون ييثيلين للصناعات الكيميائية، بسعة 6000 متر مكعب في الساعة، مما أدى إلى تدمير برج فصل الغازات، ووفاة 4 أشخاص ； في عام 1997، انفجر جهاز التبريد الرئيسي لمحطة تكرير النفط التابعة لشركة شل في بينتروب، ماليزيا، بسعة 80,000 متر مكعب في الساعة، مما أدى إلى تدمير كامل لمعدات التكرير وإصابة 12 شخصًا. ومن هنا، يتضح أن الوقاية من الانفجارات في أنظمة التبريد الرئيسية تُعد عاملاً أساسياً في سلامة معدات فصل الغازات. 　　آلية الانفجار الناتج عن التبريد الشديد
1. المواد الخطرة
أ. المكونات القابلة للاشتعال: وهي بشكل أساسي الهيدروكربونات مثل الأسيتيلين، والأسيتيلين هو الأخطر من بينها. فإن تركيزه في الأكسجين السائل منخفض جدًا (5.6×10-6 ملغ/لتر)، مما يجعله يترسب في الحالة الصلبة بسهولة ويؤدي إلى حدوث انفجار. 　　ب. المكونات المسببة للانسداد: هي بشكل أساسي ثاني أكسيد الكربون والماء وأكسيد النيتروز، وخاصة أكسيد النيتروز الذي يحظى باهتمام متزايد. فعندما يتبلور هذا المركب، فإنه يسد ممرات التبريد الرئيسية، مما يؤدي إلى “التبخر الجاف” و“الغليان في النهايات”، وهو ما يسبب تركيز وتراكم المركبات الهيدروكربونية وتكون بلورات منها، مما قد يؤدي إلى انفجار نظام التبريد الرئيسي. ج. مواد أكسدة قوية: الكلور السائل هو مادة أكسدة قوية. 　　٢. عوامل التفجير المختلفة
أ. التفجير الناتج عن الاصطدام الميكانيكي بجزيئات الشوائب الصلبة (مثل احتكاك جزيئات الأسيتيلين، أو اصطدام الأكسجين السائل). 　　ب. الكهرباء الساكنة، فعندما تصل كمية جزيئات ثاني أكسيد الكربون إلى (200–300) × 104 جزء في المليون، يمكن أن يتولد كهرباء ساكنة، بجهد يصل إلى 3 كيلوفولت. 　　ج. المواد ذات الحساسية الكيميائية العالية (مثل الأوزون وأكاسيد النيتروجين). 　　د. نبضات الضغط الناجمة عن اصطدام التيارات الهوائية، واصطدامات الضغط، وظاهرة التآكل الناتج عن الهواء، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة وبالتالي حدوث انفجار. 　　تدابير الوقاية من الانفجارات في وحدات التبريد الرئيسية
1. تعزيز مراقبة جودة هواء المواد الخام
يجب أن تكون منطقة إنتاج الأكسجين في الاتجاه المعاكس للرياح طوال العام، وعلى بعد أكثر من 300 متر من محطات إنتاج الأسيتيلين، بعيدًا عن مصادر الغازات الضارة. كما يجب تعزيز مراقبة جودة هواء المواد الخام؛ وفي حال حدوث تلوث شديد، يجب اتخاذ التدابير المناسبة. 　　2. إزالة المواد الضارة ومنع تراكم المركبات الهيدروكربونية وغيرها.
العوامل الرئيسية التي تؤدي إلى التراكم هي كالتالي:
أ. استغلال قدرة مجففات السوائل على إزالة المركبات الهيدروكربونية مثل الأسيتيلين، مع ضرورة تغيير هذه المجففات بشكل دوري والتحكم في درجة حرارة التسخين لتحسين كفاءة الإزالة. 　　ب. تصريف 1٪ من أكسيد الأوزون السائل من النظام الرئيسي للتبريد، لإزالة المركبات الهيدروكربونية. 　　ج. يتم تسخين الوحدة بشكل دوري بشكل كبير، من أجل التخلص من ثاني أكسيد الكربون والشوائب الهيدروكربونية المتراكمة داخل مبادلات الحرارة وأبراج التقطير. د. عند تشغيل مضخة الأكسجين السائل لفترات طويلة، وباستخدام المرشحات الجزيئية لعملية الامتصاص، فإن كفاءة امتصاص أكسيد النيتروز ليست جيدة، ويمكن إضافة طبقة من المرشح الجزيئي من نوع 5A داخل جهاز الامتصاص بالمرشحات الجزيئية. 　　3. استخدام أجهزة قياس عالية الدقة والتطور، لتحقيق المراقبة سواء عبر الإنترنت أو بشكل منفصل. يجب أن يتم هذا العمل بشكل منتظم ومنظم، وفي حال تدهور البيئة، يجب اتخاذ تدابير فعالة في الوقت المناسب للسيطرة على المواد الضارة ضمن الحدود المسموح بها، حيث يجب أن يكون مستوى الأسيتيلين 0.5، والميثان 120، والكربون الكلي 155، وثاني أكسيد الكربون 4، وأكسيد النيتروز 100 (بمقياس 10-6). 　　4. التحكم في مستوى السائل: يكون مستوى السائل مرتفعًا، ومعدل الدوران كبيرًا، مما يجعل من الصعب تراكم ثاني أكسيد الكربون والمركبات الهيدروكربونية. تستخدم مصفاة الغاز التابعة لشركة ووغانغ طريقة التشغيل بالغمر الكامل، وبعد سنوات من التشغيل الآمن، ظلت جميع معايير العملية كما كانت قبل استخدام هذه الطريقة، كما أن هناك مساحة كافية لعملية الفصل، ومساحة التبادل الحراري تلبي المتطلبات أيضًا. ولا يوجد أي اختلاط بين الغاز والسائل في الأكسجين المستخرج، لذلك فإن طريقة التشغيل بالغمر الكامل مفيدة ولا تسبب أي ضرر. 　　5. يؤدي التوقف المؤقت وإعادة التشغيل بعد التوقف لأسباب متعلقة بمقاومة الانفجارات إلى حدوث انخفاض في مستوى السائل لفترة معينة، وهذه المرحلة تزيد من احتمالية تركز الهيدروكربونات في بعض المناطق. كما أن مبدلات الحرارة من النوع اللوحي لا تعمل بشكل طبيعي خلال فترة إعادة التشغيل، مما يؤدي إلى ضعف قدرتها على التخلص من الرواسب، وهو ما يسبب انسدادًا بسبب ثاني أكسيد الكربون. بالإضافة إلى ذلك، فإن تأثير تيارات الهواء قد يؤدي إلى حدوث انفجارات صغيرة في الجزء الرئيسي للنظام. لذلك، يجب تقليل عدد مرات التوقف المؤقت قدر الإمكان، أو تجنب تفريغ السائل بالكامل، ويجب تسخين الجزء الرئيسي من النظام بشكل منفصل، وإذا أمكن، يجب تسخينه بالكامل. 　　6. التنظيف المنتظم: بعد مرور 2 سنة أو أكثر من الاستخدام، يجب تنظيف وإزالة الدهون من جهاز التقطير ونظام تدوير الأكسجين السائل. يجب نقع وحدة التبريد الرئيسية لمدة 8 ساعات، ثم تنظيفها باستخدام هواء بضغط كافٍ، وبعد ذلك تسخينها جيدًا حتى تجف تمامًا. 　　7. منع تراكم الشحنة الكهربائية الساكنة: مقاومة الأكسجين السائل مرتفعة، مما يجعله عرضة لتكوّن الشحنة الكهربائية الساكنة. وفي حال عدم توصيل الجهاز بالأرض، يمكن أن تصل الجهد الكهربائي الساكن إلى آلاف الفولتات. لذلك، من الضروري فحص توصيل الجهاز بالأرض بشكل دوري. 　　8. منع دخول الزيت: إذا دخل الزيت إلى جهاز فصل الهواء، فسوف يلوث المواد المستخدمة في عملية الامتصاص، مما يؤثر على قدرة هذه المواد على امتصاص الأسيتيلين. لذلك، يجب التخلص من مروحات روترز التي قد تؤدي إلى دخول الزيت إلى الهواء، كما يجب تعزيز عمليات الصيانة والإصلاح لآلات التوسع. 　　٩. تعزيز إدارة بقايا الكربيد الكالسيوم: يشكل الأسيتيلين المتبقي في بقايا الكربيد الكالسيوم مصدرًا كبيرًا لتلوث الهواء، ويزداد الأمر سوءًا في أيام المطر، لذا يجب إدارته بشكل صارم، ويفضل دفنه في أعماق الأرض. 　　10. تعزيز العمليات والصيانة والإدارة 　　فيما يتعلق بالعمليات، يجب التركيز بشكل جاد على خطوات إزالة المواد الضارة، مثل التحكم في درجة حرارة مبادلات الحرارة من نوع اللوحات، والتحكم المستقر في درجة البرودة، ومراقبة المواد الضارة. 　　في مجال الصيانة، يجب فحص الأجهزة والمعدات المستخدمة في القياس بشكل دوري، لضمان دقة نتائج القياس ； يجب التعامل مع العمل بشكل دوري فائق بحذر، ويجب إيقاف التشغيل في الوقت المناسب للتسخين والتنظيف. 　　من الناحية الإدارية، يجب الالتزام الصارم بقواعد الإنتاج، وتعزيز إدارة المعدات، ومنع التشغيل غير القانوني، والحفاظ على معدل سلامة المعدات، مع تطبيق مبدأ “عدم التساهل في أي حالة”. 　　11. تعزيز التدريب التقني ورفع المستوى التقني 　　تنظيم تدريبات دورية وغير دورية سنويًا، لتعزيز الوعي بمكافحة الانفجارات وتحسين المهارات التشغيلية. هذا المقال من موقع شبكة الضواغط الصينية