冬季低温是化工企业安全生产的 “劲敌”—— 寒潮来袭时,管道冻裂、阀门堵塞、仪表失灵等问题频发,轻则导致非计划停车,重则引发物料泄漏、中毒爆炸等恶性事故。
2021 年 1 月,某石化公司线型聚乙烯装置就因仪表反吹三阀组冻堵,触发循环气压缩机联锁停车,虽未造成人员伤亡,但直接影响生产连续性;更有企业因管道冻裂导致易燃介质泄漏,引发火灾爆炸,造成惨重损失。
本文结合化工企业设备特性与冬季生产实际,从事故警示、分类防控、应急处置三方面,梳理防冻防凝全链条管理要点,助力企业筑牢冬季安全防线。
一、事故警示:冻凝风险的 “隐形破坏力”
冬季冻凝事故的发生,往往是 “低温环境 + 设备缺陷 + 管理疏漏” 的叠加结果。以某石化公司聚乙烯装置停车事故为例,其深层原因值得所有企业警惕:
1.直接诱因:冬季气温降至 – 17℃极值,仪表反吹三阀组内残留的微量水汽凝结成冰,堵塞引压孔与反吹孔,导致松密度仪表、循环气流量仪表信号失真,触发联锁停车;
2.管理疏漏:装置大修时(夏季)未做好导压管、三阀组的防水保护,残留水汽未彻底吹扫干净;开车后仪表反吹乙烯气量过小,形成 “盲端”,残留水汽无法排出,为冬季冻堵埋下隐患。
这类事故暴露的共性问题的是:企业对 “低温下微量介质的物理变化” 重视不足,对设备死角、盲端的防冻措施落实不到位,最终因小隐患引发大故障。
二、分类施策:四大类设备的精准防冻方案
化工企业设备类型复杂,需针对动设备、静设备、仪表设备、电气设备的不同特性,制定差异化防冻措施,避免 “一刀切” 式防控。
(一)动设备:防密封失效、防冻裂卡涩
动设备(如泵、压缩机、风机)是生产核心,冬季易因密封液冻凝、轴承润滑不良引发故障,需重点做好三方面:
1.强化日常巡检与维护
定期排查大型机组的轴承温度、密封液罐液位,确保机械密封冲洗线畅通,防止密封液冻凝导致泄漏;
备用泵需按频次盘车(每日至少 1 次),检查防凝线阀门开度,通过 “小流量循环” 保持介质流动,避免泵体入口冻堵;
雨雪天气后及时清除设备表面积雪,防止积水结冰压损部件,或融化后渗入电机引发短路。
2.完善保温伴热系统
泵体、压缩机进出口管线需包覆保温层,重点覆盖阀门、法兰等易散热部位;
密封液罐、润滑油箱需设置电伴热或热水伴热,伴热温度控制在介质凝点以上 5-10℃,避免油温过低导致黏度骤增、润滑失效。
3.规范停用设备处置
长期停用的动设备需彻底排空物料,用氮气吹扫管线,低点设置盲板隔离;
泵体、压缩机腔体的残留介质需通过排净阀彻底排空,阀门保持微开状态,防止积液冻裂壳体。
(二)静设备:防液位失真、防管线冻胀
静设备(如储罐、换热器、压力容器)及配套管线,冬季易因介质冻凝导致液位计失灵、管道胀裂,需聚焦 “保温 + 排空 + 安全附件”:
1、安全附件全周期管控
每日检查安全阀、压力表、液位计的伴热状态,确保无冻凝、无结晶,压力表量程适配冬季工况(避免因低温导致指针卡涩);
储罐呼吸阀、阻火器需定期疏通,防止积雪覆盖或冻堵导致储罐超压 / 负压。
2.管线与储罐精准保温
输送易凝介质(如重油、乙二醇)的管线需采用 “保温 + 伴热” 双重防护,蒸汽伴热需确保疏水器畅通,电伴热需设置温度监测点(每 10 米 1 个);
地下阀门井内的消防管线、排凝管线需排空积水,关闭根部阀后保持排净阀常开,井内可铺设保温棉或设置电伴热,防止井内结冰。
3.停用设备彻底排空
换热器、分离器等停用后,需通过低点排凝阀排空壳程、管程介质,必要时用蒸汽吹扫;
常压储罐若储存低凝点介质(如柴油),需投用罐壁伴热系统,控制罐内温度高于介质凝点 3℃以上,防止物料分层冻凝。
(三)仪表设备:防信号失真、防阀门卡堵
仪表是 “生产眼睛”,冬季因仪表风带水、引压管冻堵导致的故障占比超 40%,需从 “气源 + 管线 + 防护” 三端发力:
1.严控仪表风质量
每日对仪表风总管、分支管线的排凝阀进行小开度排放(每次 10-15 秒),检查滤杯内是否带水,防止水分析出后冻堵 8mm 以下的导压管;
仪表风系统需单独供气,避免与工艺蒸汽系统连通,防止工艺介质窜入仪表管线。
2.强化仪表管线防护
引压管、液位计毛细管需包覆保温层,伴热蒸汽采用独立系统,温度控制在 15-25℃,避免超温导致介质汽化或低温冻凝;
控制阀、电磁阀的进线口、排气孔需加装防水帽,雨雪天气后及时检查是否进水,防止结冰导致阀门无法动作。
3.规范防冻液管:
隔离液系统需使用合格防冻液(如乙二醇水溶液),定期检测浓度(冬季浓度不低于 40%),防止防冻液失效导致隔离液冻凝;
储罐液位计若采用差压式,需定期检查隔离液罐液位,不足时及时补充,避免引压管内介质直接接触低温环境。
(四)电气设备:防绝缘下降、防部件冻脆
电气设备(如变压器、配电柜、户外开关)冬季易因受潮结冰导致绝缘失效,需重点做好 “防雨雪侵入 + 防油位异常”:
1.设备本体检查
每周检查变压器、开关的油位,确保油位在 “冬季刻度线” 以上,防止油温过低导致油位下降、绝缘性能降低;
户外开关机构箱、端子箱需封闭完好,箱内放置干燥剂,底部加装防水沿,防止雨雪渗入结冰。
2.配电室与线路防护
配电室门窗玻璃破损需及时更换,墙面、地面的孔洞用防火泥封堵,防止冷空气侵入导致室内温度过低;
裸露母线、电缆接头需包覆绝缘套,雨雪后及时清除积雪,避免结冰导致短路。
3.应急电源保障
备用发电机需每周启动 1 次(空载运行 30 分钟),检查油箱燃油标号(冬季需使用 – 10# 或 – 20# 柴油),防止燃油冻凝无法启动。
三、科学处置:冻堵后的应急操作规范
即便做好预防,仍可能出现局部冻堵,此时处置不当易引发二次事故(如设备开裂、介质喷出),需遵循 “隔离 + 缓慢 + 适配” 原则:
(一)处置前必做的 3 项准备
1.风险评估:检查冻堵设备、管线是否有开裂痕迹,阀门开关状态是否正常,避免解冻后介质泄漏;
2.系统隔离:关闭冻堵管线的上下游阀门,必要时加装盲板,切断与其他系统的连接;
3.物资准备:备好低温蒸汽软管、测温枪、防爆工具,若涉及有毒有害介质,需准备正压式空气呼吸器、泄漏应急处置包。
(二)差异化解冻方法
1.小设备 / 短管线(如阀门、仪表引压管)
直接用低温蒸汽(压力≤0.3MPa)缓慢吹扫冻堵部位,吹扫时保持 “小流量、间歇性”,避免局部受热过快导致设备开裂;
有保温层的需先拆除局部保温,吹扫后及时恢复,防止二次冻堵。
2.大设备 / 长管线(如储罐、换热器)
采用 “临时伴热 + 保温” 方式,用金属软管沿管线铺设临时蒸汽伴热,外包保温棉缓慢升温,每小时温升不超过 20℃;
若设备可拆解(如小型阀门、仪表),可拆至室内(温度≥5℃)自然解冻,禁止用明火或电加热直接烘烤。
(三)处置后关键验证
解冻后需检查设备运行状态:
1.仪表设备需对比现场与远传数据,确认信号正常;
2.管线、阀门需通过小流量试通,观察压力、流量是否稳定,防止解冻后杂质堵塞阀芯;
3.若冻堵涉及易燃介质,需检测周边可燃气体浓度,达标后方可恢复正常操作。
四、结语:防冻防凝需 “以防为主,以管为要”
化工企业冬季防冻防凝不是 “阶段性任务”,而是贯穿生产全周期的系统工程。企业需摒弃 “侥幸心理”,从三方面夯实基础:
制度层面:制定《冬季防冻防凝专项方案》,明确各部门职责,将巡检频次、伴热温度、排凝要求等量化为考核指标;
人员层面:开展冬季防冻专项培训,重点讲解介质凝点特性、冻堵处置流程,确保一线员工 “懂风险、会操作、能应急”;
技术层面:对往年易冻堵部位加装温度监测、报警装置,通过数字化手段实时监控伴热系统运行状态,实现 “早预警、早处置”。
唯有将防冻措施落实到每一台设备、每一段管线、每一个操作环节,才能真正抵御冬季低温风险,保障化工生产安全稳定运行。