冬季來臨，雨雪冰凍等惡劣天氣頻發，疊加四季度企業趕工期、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筑牢冬季安全生產防線，增強企業人員冬季安全風險防控意識與應急處置能力，從今日起，中國化學品安全協會從防凍凝、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，化工企業管道閥門易堵塞、凍裂，可能導致物料泄漏，從而引發中毒、火災、爆炸事故。凍凝是化工企業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運行至關重要。
案例1
2023年1月14日，某石化企業烷基化裝置內操發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，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，黑龍江一企業進行乙嘧酚工業化試驗時發生中毒事故，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天氣寒冷，水與液態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生液態丙烷噴射式泄漏，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，液態丙烷泄漏并被點燃。
化工企業冬季凍凝事故的發生，本質是低溫環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）
冬季環境溫度低于介質凝點時，會引發一系列物理變化。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、液態烴等介質遇低溫易發生過冷液化或相變，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，進而引發事故。
1.保溫伴熱系統故障。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泄漏或破裂。
3.排水排凝系統不完善。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.排放泄壓系統憋壓有毒氣體倒串。尾氣排放系統、泄壓系統、吸收系統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供氣，提供動力源，當儀表風存在帶水情況，環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，未及時發現保溫破損、伴熱異常或初期凍堵跡象。
2.操作規程執行不嚴格。停工檢修時未按規程排空、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。
化工企業常見的防凍凝方法有排空、保溫、伴熱、循環等方法，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，否則持續加溫時，若泄壓不及時，易破壞管道法蘭墊片，引發物料泄漏事故。
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。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，發現偏差及時查找原因，避免儀表失靈引發安全事故。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，發現問題及時消除隱患。
5.保障消防系統可用
廠區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標識掛牌。
6.及早發現和疏通凍凝
一旦發現凍凝跡象，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，以免發生破損及其他事故。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，引發火災或人身傷害。
