检修压力容器硫化亚铁自燃的预防研究

摘要：本文分析了油气生产现场硫化亚铁的产生原理及其自燃机理，针对压力容器检修提出了硫化亚铁的预防措施，对于容器设备的日常维修和大修过程中防止硫化亚铁自燃导致的安全事故具有积极的指导作用。

关键词：压力容器;硫化亚铁;自燃 ;预防

Abstract This paper analyzes the oil and gas production site ferrous sulfide generation principle and spontaneous combustion, pressure vessel overhaul proposed for ferrous sulfide precautions container equipment for routine maintenance and overhaul of ferrous sulfide process to prevent accidents caused by spontaneous combustion has a positive role in guiding.

Keywords prevent spontaneous combustion pressure vessel ferrous sulfide

中图分类号：TH49文献标识码：A 文章编号：

引言

在原油开发、运输过程中，随着设备、设施的长期运行和生产规模的不断扩大，由于原油工艺流程中硫的存在而引发的安全生产事故逐年增加。硫腐蚀，特别是硫化亚铁自燃氧化，引起的火灾和爆炸等事故较为严重。硫化氢存在的生产场所，压力容器在现场检修、清理过程中，会发生硫化亚铁的自燃事故，直接影响维修工作的顺利进行。那么，硫化亚铁是怎么产生的，在生产过程中如何防止其自燃成为生产过程中急需解决的问题。

1.硫化亚铁自燃机理

1.1 硫化亚铁的生成

硫化亚铁（FeS）是油品中硫或硫化物(如H2S)与铁（Fe）及其氧化物相互作用的产物。

1.2 不同环境下的硫化亚铁自燃现象

1.2.1 硫化亚铁在有氧条件下的反应

硫化亚铁在空气中受热或光照时，会发生如下反应：

FeS+3／202=FeO +SO2+49kJ

硫化亚铁自燃的过程中，如没有一定的可燃物支持，会产生白色的sO 气体，常被误认为水蒸汽，伴有刺激性气味，同时放出大量的热。当周围有其它可燃物(如油品)存在时，会冒出浓烟，并可能引发火灾和爆炸。

1.2.2 塔设备（如脱硫塔）的硫化亚铁自燃

(1)设备处于维修期，硫化亚铁发生氧化反应。

在停产检修或维修期间，开口时硫化亚铁与空气中的氧气接触发生氧化反应，放出大量的热量。由于局部温度升高，加速周围硫化亚铁的氧化，形成连锁反应。

(2)污垢中存在炭和重质油，会发生自燃现象。

污垢中炭和重质油在硫化亚铁自燃时会被点燃，迅速燃烧，放出更多的热。这种自燃现象易造成火灾、爆炸事故。

2. 传统预防硫化亚铁自燃的措施

2.1 化学措施

2.1.1 酸洗法

酸洗法是通过泵把酸液输送到需要清洗的设备中，硫化亚铁与酸液反应生成H 2 S 溶解在酸液中。但是H2S 气体有剧毒，如果不能有效安全地除去，会对人的安全造成威胁，还会引起爆炸，除此之外酸洗法对设备产生一定的腐蚀。

2..1.2 酸洗结合化学抑制剂法

在酸洗的过程中对产生的H2S采用加入氢氧化钠的方式处理，这种方式能把H2S 转化为Na2S 的形式。

2.1.3 高pH 值溶液法

这种方法是通过向溶液中加入强碱性物质，把溶液p H 值调的很高，在强碱性环境下，可以有效溶解硫铁化物，并且它的产物H2S也溶解在强碱性溶液中。这种方法的优点是：清洗的比较干净，并且清洗的速度比较快，可以缩短停工时间，释放出H2S 的量比较小。缺点是: 尽管释放出的H 2S 量比较小，但H2S 的毒性很大，依然需要一套辅助设备除去H2S。除此之外，pH 试剂非常昂贵。

2.2 物理措施--给设备加装氮封装置

所谓氮封，就是用氮气补充罐内气体空间，因氮气的密度小于油气而浮于油气之上故而形成氮封。当呼气时，呼出罐外的是氮气而不是油蒸汽。当罐内压力低时，氮气自动进罐补充气体空间，减少蒸发损失，避免油品接触氧化，更主要是可以有效防止硫化亚铁的氧化，杜绝因硫化亚铁氧化放热引起油品自燃而发生火灾事故。

2.3 现场操作时防硫化亚铁自燃措施

2.3.1 日常管理

（1）维修前应是运行设备，且运行时间不少于一个月；

（2）缓冲罐应保证每月倒罐一次，减少备用罐的硫化亚铁产生。

2.3.2 检修时的防硫化亚铁自燃措施

（1）清理周围易燃物。检维修油气管线、原油储罐时，先将周围的易燃物清理干净。

（2）将管线越容器扫线。必须使用氮气进行吹扫和置换，但要注意，任何情况下扫线都禁止经过压力容器，必须走旁通。

（3）水洗降温。计量分离器、气分离器等容器打开前，必须从上部进行水冲洗，充分降温。

3. 清理检修过程中应注意的事项

3.1 停工前做好预防硫化亚铁自燃事故预案。

3.2 设备吹扫清洗时，对于弯头、塔器内部拐角等盲区要特别引起注意，打开人孔前，应仔细检查低点排凝是否畅通，是否排尽残液，确保吹扫质量，防止残余油气在设备内部存留。

3.3 吹扫管线必须使用氮气，禁止用空气吹扫，防止管线内燃，吹扫过程中压力不能超过管程压力。

3.4 加强巡线，出现漏点及时停止扫线并处理。

3.6 各种停用管线禁止敞口，防止空气进入。

4. 结 语

在高含硫的油气生产或储存、运移场所，硫化亚铁的风险控制显得非常重要。通过对容器的日常维护，并做好清理、检修前的倒灌工作，制定好相应的防范措施，能够在很大程度上减小现场出现硫化亚铁自燃事故的几率，保证施工的安全、顺利进行。

5. 参考文献

[1] 刘英凡，廉美蓉.硫化亚铁自燃的预防.清洗世界.2012,3