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《化工老旧装置淘汰退出和更新改造》方案探讨和改造风险分析

admin2天前未来畅想12

本文内容来自：重庆建峰化工股份有限公司安全环保部副部长周汉军先生！于“2025全国石油化工自动化智能化与设备改造大会”上发表的报告。

老旧装置范围

本指南所指老旧装置为在取得危险化学品安全生产许可、安全使用许可的企业中，涉及重大危险源、重点监管的危险化工工艺、毒性气体和爆炸品，且主要反应器、压力容器、常压储罐、低温储罐和GC1 级压力管道等设备设施达到设计使用年限，或未规定设计使用年限、但实际投产运行时间超过20 年的装置（包括独立装置和联合装置）。

老旧装置分类

Ⅰ类老旧装置

涉及剧毒气体、爆炸品，且剧毒气体或爆炸品构成重大危险源的老旧装置。

Ⅱ类老旧装置

火灾危险性为甲类的重大危险源装置；涉及高毒气体或液体的重大危险源装置（高毒气体或液体含量超过重大危险源临界量《化工老旧装置淘汰退出和更新改造》方案探讨和改造风险分析，或高毒气体浓度大于立即威胁生命和健康浓度 IDLH）。

Ⅲ类老旧装置

除Ⅰ、Ⅱ类以外的其他老旧装置。

《推动大规模设备更新和消费品以旧换新行动方案》（国发〔2024〕7号）于2024年3月1日经国务院常务会议审议通过。推动大规模设备更新和消费品以旧换新是加快构建新发展格局、推动高质量发展的重要举措，将有力促进投资和消费，既利当前、更利长远。

工业和信息化部、国家发展改革委、财政部、中国人民银行、税务总局、市场监管总局、金融监管总局等七部门联合印发《推动工业领域设备更新实施方案》提出到2027年，工业领域设备投资规模较2023年增长25%以上，规模以上工业企业数字化研发设计工具普及率、关键工序数控化率分别超过90%、75%，工业大省大市和重点园区规上工业企业数字化改造全覆盖，重点行业能效基准水平以下产能基本退出、主要用能设备能效基本达到节能水平，本质安全水平明显提升，创新产品加快推广应用，先进产能比重持续提高。

经统计，2011年至2020年国内发生加大以上化工和危险化学品事故中。涉及老旧装置事故的比例为7%。其中，因设备设施老化导致事故占比30%，因设计建设标准低导致事故占比50%，因自动化控制程度低导致的事故占比20%。

（一）依法淘汰一批不符合产业政策和安全标准要求的生产装置。

1. 装置的工艺路线或主体设备列入《产业结构调整指导目录（2024年本）》（国家发展改革委令第7号）、《淘汰落后危险化学品安全生产工艺技术设备目录（第一批）》（应急厅〔2020〕38号）、《淘汰落后危险化学品安全生产工艺技术设备目录（第二批）》（应急厅〔2024〕86号）、《淘汰落后安全技术工艺、设备目录（2016年）》（安监总科技〔2016〕137号）、《淘汰落后安全技术装备目录（2015年第一批）》（安监总科技〔2015〕75号）淘汰类或禁止类的。

2. 没有经过正规设计，且没有开展安全设计诊断的（未经正规设计是指：装置未经法定资质设计单位设计，企业自行设计安装使用；或设计单位不具备相应资质、超资质等级或超业务范围开展项目设计；或以安全设施设计专篇代替初步〈或基础〉设计、以初步或基础〉设计代替施工图〈或详细〉设计等）。

3. 外部安全防护距离不满足国家标准《危险化学品生产装置和储存设施风险基准》（GB 36894）规定的风险基准要求，且无法整改的。

4. 连续停运5年以上，存在重大隐患且无法整改的。

5. 装置核心反应器或主要压力容器安全状况等级为4级，累计监控使用时间超过3年且无法对缺陷进行处理的。

（二）有序退出一批安全风险高的装置和储罐。

截至2023年底，对于符合下列情况的装置和储罐，各省级应急管理部门会同有关部门组织辖区内企业（非中央企业）、有关中央企业总部组织下属企业，按照“一装置一策” 、 “一罐一策” ，明确退出路径、责任单位、责任人员、完成时间等，于2029年底前完成退出：

1. 投产运行30年（含）以上的生产装置。

2. 投产运行25年（含）以上且未规定设计使用年限的压力式液化烃球罐。

3. 投产运行30年（含）以上的容积3000立方米以上的常压可燃、剧毒液体储罐。

属于产业链供应安全保障、国家战略规划要求、国家能源保供、 “卡脖子”技术等情况，不能按时退出的装置和储罐，应详细说现状和原因，聘请具有工程设计综合或化工石化医药行业甲级资质的设计单位等第三方机构，开展全面深入的安全风险评估，安风险受控的，报省级人民政府（非中央企业）、有关中央企业总部批准同意，并应进一步强化安全风险管控，加大资金投入，优化监测监控手段，提升数字化智能化管控水平，确保安全运行。

现状：针对老旧装置存在的安全风险，2022年初，应急管理部印发《危险化学品生产使用企业老旧装置安全风险排查评估指南》，要求全面排查评估老旧装置安全风险，确定风险等级，实施分类整治，实现淘汰退出一批、改造提升一批、常态化严格管控一批。经过一年的专项整治，排查建立了 1381 套老旧装置清单，评估出65套高风险和138 套较高风险装置，累计淘汰退出不符合安全生产条件的老旧装置57 套。

旧装置安全风险评估难度大，排查评估质量参差不齐。

虽然印发了评估指南，但受限于对评估方法的理解、专家水平，一些地区和企业存在应排查未排查、深度评估质量把控不严等问题，老旧装置的安全风险未有效管控，2022年以来又发生多起典型事故。

如：2022年6月18日，某石化企业乙二醇装置环氧乙烷精制塔区域发生爆炸。事故装置已运行 32年，企业在老旧装置自查评估中，将该装置评估为“较低”安全风险等级，未能辨识出环氧乙烷精制塔系统循环工艺水管道泄漏、塔釜溶液漏空后，环氧乙烷泄漏的爆炸风险；未评估出管道堵漏打夹具部位突发泄漏引发的后果；未分析氯离子对不锈钢管道焊缝造成的应力腐蚀影响等。正是这些没发现的问题导致了事故的发生。

基础资料不完善：

开展老旧装置评估时，设备设施的设计文件（包括计算书、图纸、制造检验技术要求等）是基础，压力容器的还能够保存下来，但对于非压力容器的设备设施《化工老旧装置淘汰退出和更新改造》方案探讨和改造风险分析，很多企业提供不出设计文件。除此之外，还有材质老化、设备工艺防腐、腐蚀检测、事故档案等资料，也是很多企业设备管理的缺项。在缺少基础信息的情况下，无法准确评估装置运行情况，实施维护保养、技术改造时也存在一定风险。尤其是七八十年代进口的一些设备设施。

如：2021年2月23日，某焦化企业甲醇合成反应器出口管道法兰焊缝断裂，合成产物泄漏发生燃爆，造成2人死亡。从事故原因来看，设备缺陷是导致事故的主要原因之一，甲醇水冷器入口管道连接法兰设计材质为304不锈钢，但实际设备制造选用材质为16Mn钢，再加上对设备设施检测检验不足，未发现焊缝缺陷。

监测手段不完善：

关键机组和设备的实时监控和预警在线监测系统、设备和管道的在线腐蚀监测系统等未得到全面应用，且部分系统功能不完善，设备完整性及预测性检维修目前仍是企业管理的短板。从以往事故来看，因为防腐蚀管理不到位导致的泄漏、火灾事故时有发生。

如：2020年1月14日，某石化企业催化重整装置预加氢进料/产物换热器与预加氢产物/脱水塔进料换热器间的压力管道90°弯头处因腐蚀减薄破裂，石脑油、氢气混合物喷出发生爆燃。从事故原因来看，企业未对预加氢高分罐酸性水做连续监控分析，未按要求建立《重点腐蚀部位台账》，未确定重点防腐部位和定点测厚点，未明确定点测厚频次，未落实年度测厚工作，未对包含事故管道在内的重点腐蚀部位采取有效的管控措施。事故暴露出的问题也是目前很多企业存在的问题。

装置运行时间长，安全性能退化，检维修作业风险、变更风险随之增大。

如：2023年12月23日，某石化企业烯烃厂发生火灾爆炸事故，事故装置1987年投产，从初步暴露出来的问题来看，是设备管理维护方面出了问题。这起事故发生在周六，当天仅烯烃厂裂解车间就安排了6家施工单位，15项作业，其中10项是特殊作业。事故发生的时候，现场有40多名承包商员工。目前还不清楚事故的真正原因，但检维修作业多、技术改造多，无形中增加了装置运行风险，也增加了事故后果扩大的风险。

大型化工装置面临合规性问题。随着标准规范的要求不断提升，近20多年来，一些化工企业持续对生产装置进行改造，却导致平面布局、防火间距、外部安全距离、自动化控制水平与现行标准规范不符。

2022年，一家石化企业将使用26年的乙烯输送泵出口手动阀门改造为气动阀门的过程中，因设备信息缺失、变更风险分析未得到充分重视，发生烯烃泄漏爆炸事故。该企业自2012年以来先后在事故罐区实施了5个内部技术改造项目，累计增加4台原料输送泵和11条共计753公里的物料管线、跨线、配管，导致乙烯中间罐区运行安全风险持续增高。

本次出现泄漏的管道尺寸Φ509×57，材质.P22，设计压力16.6MPa，设计温度420℃，操作压力15.9MPa,操作温度341℃，介质主要成分为59%H2、22%N2、10%NH3。

对合成工段高温、高压及涉氢管道焊缝进行了超声波和相控阵检测，均未发现明显异常.

该管道长期处于341℃、15.9MPa涉氢的恶劣环境下运行，氢原子通过管道内表面侵入金属材料内部，形成氢致毛细裂纹，在运行中不断扩展、连通，最终形成贯穿性裂纹，引发介质泄漏。

对老旧装置的设备管道母材出现氢致裂纹的劣化缺乏经验、风险预判不足只对焊缝进行了检测，未检测母材。

该冷却器是净化工段中较为重要的设备，它的作用是利用循环水将工艺气冷却。已连续服役3 2年，属于老旧装置更新改造范围内，新设备由装置大修时进行了安装替换。因设备内部结构制造问题，导致工艺气出口温度高达5 6 . 6℃，明显高于设计温度3 7℃，无法满足生产需求，制约了系统满负荷运行。

壳程工艺气经内筒体导流进入管束侧，管束间设计有纵向分层隔板，将管束分成上、下两部分，使工艺气在设备内部充分换热。因厂家误将内筒体直径做成11 3 0 m m，比设计值大3 0 m m，导致换热管束与内筒体间隙过大，同时管束分层隔板与内筒体未按设计要求进行密封焊接，造成工艺气体短路，换热能力无法满足生产需求。

更新设备为穿流式6管程U形列管式换热器，管程介质为锅炉给水，壳程介质为工艺气。其作用是用工艺气给锅炉给水预热。更新后锅炉给水出口温度由2 8 2℃逐渐降低到2 7 2℃，严重影响系统安全运行。通过技术判断分析，泄漏的部位为：换热管角焊缝泄漏或者是换热管自身泄漏。

1、根据设备打开检查发现是换热管因制造单位过程管控不严，对换热管采购质量和固溶处理未能有效管控。在制作过程中存在缺陷，设备投用后缺陷部位发生泄漏，管侧高压锅炉给水泄漏到工艺气侧，影响了系统安全运行。

2、技术人员和监造人员对换热器制造流程和规范标准不熟悉，未能辨识出换热管弯制及固溶处理的风险导致。

老旧装置更新改造中对压力容器制造工序安排、技术要求不够熟悉，只对材料复验、焊接工艺、外形尺寸、水压试验等进行了见证监造，未能辨识出隔板加工组装这个风险点，未针对性提醒管控。

容器制造委托给第三方后，警惕性有所松懈；加上老旧装置更新改造更新任务重，对该设备监造分配精力不足，关键节点监造把控不严。

企业是老旧化工装置更新改造主体，要注意防控更新改造过程中的安全风险。提前做好老旧装置摸底重庆化工储罐，科学评估使用期限，合理制定更新改造计划。在老旧装置即将停车实施更新改造期间，要加强装置运行状况监测监控，强化隐患排查整改，切忌认为装置即将更新改造，就放之隐患于不顾。

需要注意的是，企业更新改造老旧装置绝不是拷贝原有工艺技术、停留在原有装置水平上，而是要对标国际先进水平，选择更加先进的工艺技术，强化本质安全设计重庆化工储罐，聚焦节能降碳、超低排放、安全生产、数字化转型、智能化升级等新技术应用，从源头上提升装置本质安全水平。

除资金成本外，老旧装置更新改造带来的规模产能变化可能导致项目审批困难，改造过程中涉及的立项审批、安全设计等周期较长，也会影响企业更新改造的积极性。有些进园入区的化工企业受政策限制，不能扩大生产规模与产能，但老旧装置往往规模偏小，提升改造显然不能停留在旧有水平，但改造后扩大了规模，可能存在不符合产业发展政策的情况。而如果企业不在化工园区内重庆化工储罐，其审批流程会更复杂。此外，局部改造“打补丁”的方式因此成为惯用做法。