时间:2023-06-08 11:18:53
开篇:写作不仅是一种记录,更是一种创造,它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感,将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇化工反应安全风险评价,希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友,陪伴您不断探索和进步。
【关键词】化工工艺;风险辨识;方法探究
中图分类号:TE08文献标识码: A
引言
近年来,化工生产事故时常发生,造成的损失也越来越大。从本质来讲,这就是化工工艺风险没有得到有效识别和控制的具体表现。化工生产涉及到很多危险化学品、化学反应条件以及化学反应,因此化工生产具有很大的风险。如何能够有效识别和控制化工工艺中存在的风险,已成为保证化工行业安全生产和可持续发展的核心内容。
一、化工工艺的概述
1、化工工艺概念
化工工艺即化工技术或化学生产技术,是利用化学原理,经过化学反应将化工原材料转变为产品的方法和过程。在生产中用到的所有措施即称为化工工艺。化学生产过程一般可概括为3个主要步骤:
1.1 原料处理。根据不同的化工生产情况、不同的化工原料,经过净化、提浓、乳化、混合或粉碎等多种不同的预处理,使原材料符合化工生产的具体要求。
1.2 化学反应。化学反应是化工生产的关键环节。在一定的温度、压力等条件下,让经过预处理的原料发生化学反应,通过合理控制反应速率,得到所需要的化工产品。化学反应的类型多样,氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。不同的化学反应类型,反应条件也不同,通过适当的化学反应,可以获得目的产物或其混合物。
1.3 产品精制。化工工艺中的每一个步骤都需要在特定的条件下通过化学或物理转变来完成,再运用分离的方法,除去化学反应中得到的副产物和杂质,获得符合成分规格的产物。
2、危险化工工艺
在化工生产过程中,可以引起火灾、中毒、爆炸等事故的工艺就被称为危险化工工艺。电解、合成氨、氯化、硝化、加氢、氧化、裂解等15类工艺都属于危险化工工艺的范畴。国家安全监督管理总局在《首批重点监管的危险化工工艺目录》中规定了所有典型的危险化工工艺[1]。
二、化工企业危险化工工艺风险分析
1、化工工艺的危险性
通俗来讲,工艺即生产方式,化工工艺即利用原料处理、产品精制、化学反应等多元方式开展的生产手段,来达成既有材料转化为目标化工产品的过程。具体的化工工艺流程作业中,每个环节、每个流程的的每个细节均需按规定要求和规范进行操作,唯有如此,才能使材料经过专业设备、仪器的作用,最终表现出预期的物理变化或者化学变化。而危险化工工艺则指:在具体化工工艺作业中,存在火灾、爆炸、中毒等诸类风险,或者可能发生相关事故的化工工艺。在某种程度上将,化工企业在工艺开展过程中,本身危险有害物质大有存在,加之包括化工原料、设备因素、作业不当等因素,隐患之钟时刻长鸣,一旦缺乏科学而严谨的相关化工工艺考察,没能进行良好的工艺保护措施,就很可能引发隐患,使整个化工企业处于危险状态。
2、化工工艺风险识别标准与内容
2.1 化工工艺风险识别主要参数标准
根据国外较好的风险识别机制经验,我国制定了一套适合在中国发展的化工工艺风险识别标准。化工生产主要存在火灾、爆炸和中毒等三种危险因素。化工生产每一部分的风险值范围在0-10,通过评估化工工艺每部分的风险值来最终评定事故的风险值。因为风险识别工作是在科学准确的参数标准基础上进行评价的,所以特别针对事故隐患中的严重程度制定标准参数。我国根据总成绩将风险价值分为重度、中度、轻度三部分,以便能够简洁地表达事故严重程度的概率。重度危险一般在七大部分的风险参数总分达到5分或5分以上。遇到重度危险时,要避免出现重大的生产安全事故,需要对当前化工工艺进行彻底的风险防范和工艺流程的改造。
2.2 化工工艺风险识别的主要内容
2.2.1 危险化学品
目前,我国已有相对完善的危险物品名单统计,并对相关的化学物质收录在案,给相关化工企业工艺安全风险预防提供了一定的参考。在名录中,国务院以不同危险化学物品的性质为基础,对其进行了类型划分,大体涵盖:易燃液体、易燃固体、易爆炸物、液化气体、压缩物等。毋庸置疑的现实情况是,在当前几乎所有化工企业的工艺生产也环节上,都会或多或少的涉及到以上几种危险物质的应用和处理,更有部分危险化工物品是化工企业工艺流程中不可或缺的主打原料。
2.2.2 反应装置的危险性
除了危险化学品外,化工工艺的安全隐患还来源于另外一大因子,即化工工艺进行所需的反应装置与设备。化工企业的运行,化工工艺的开展必须借助于一定的设备,各材料在设备内发生相关物理、化学反应。然而在这一过程中,反应设备出现故障、设备参数设置不当等可导致设备内环境发生变化,其内的化工原料、化工半成品、以及正常化工工艺的进行受到影响,不能朝预期方向进展,很可能伴生有毒气体、易燃、易爆等物质,这些物质在突发故障的设备环境下,因不明情况多、发处理复杂,极有可能引发规模较大的化工工艺安全事故[2]。
三、危险化工工艺风险辨识方法探究
安全重于泰山,全面预防化工企业危险化工工艺风险的发生,就必须搭建科学严谨的危险化工工艺评估体系,辨识危险源、开展安全评价、优化安全设计等工作,消减和清除工艺风险因子,形成安全生产数据库进行监督和管理。
1、危险源辨识
不同的化工企业其工艺风险源也不尽相同,各企业应以自身既有工艺为基础,深挖各工艺具体开展中所涉及的危险物质,可能面临的设备、装置风险。并对工艺所涉及的危险物质的温度、压力、容量临界、操作方式、触媒、腐蚀性和反应放热等多个因子进行分析,对危险物质各风险因子的危险系数进行等级划分,同时进行因子赋值并将所有因子进行累计计算,累计计算所得结果反映了该危险物质的风险程度。再将该类危险物质纳入风险数据库时,应对应增加其风险指标、危害程度及后果、控制方案等内容。
2、从化工生产设备的角度
在化工工艺过程中,存在着大量生产设备的安全风险,生产设备是化工工艺风险识别的重要检测项目。在化工过程中,只有保持生产设备工作的连续性,才能保证生产设备的高效率生产和良好的安全性能,更好地降低化工过程的风险性。
3、从化学反应过程的角度
在一个化学反应过程中,要严格进行风险识别检测,尽量不要使用反应剧烈、易中毒、易爆等反应材料。如果使用较为危险的原材料,最好选择在与外界隔离的环境下进行反应,避免外界受到反应物的破坏。
4、从安全防护系统的角度
在任何化工工艺的流程中,都会有其相应的安全防护系统,用于预防一些生产事故的发生。提高化工生产安全防护系统的安全系数主要通过政府、经营者和企业三方面采取不同的措施来加强化工工艺风险识别。
政府部门要加大对化工企业的安全管理、监督和指导力度,一经发现事故隐患,需责令相关企业采取有效的应对措施,对事故发生未采取相关防护措施的企业给予严厉的警告,甚至可以依法处理。“安全第一,预防为主”是每个经营者必须坚持的最低原则。在生产过程中,无论生产任务有多么重要,都要在确保员工生命安全的前提下进行操作,不要盲目只追求生产效率。只有这样,才能让企业经营效益得到最大化。
在企业的管理中,要建立安全的管理责任系统,系统化地管理企业,让企业在一个安全的环境中发展,时刻坚持安全第一、预防为主的原则,寻找生产中存在的不安全因素,更好地完善系统的薄弱环节,制定安全管理责任系统的制度,更好地杜绝事故的发生。
加强安全教育培训是企业安全生产的有效保证,特别是要加强员工对安全生产的认识,定期为员工提供相关的安全教育培训和各种安全操作练习,让员工总结事故发生的原因,认识发生事故的严重性,更好地让员工以安全第一的思想完成每一步生产工作[3]。
5、其他管理内容
其他管理内容包括方案设计与评估、数据管理、预算管理等。要确保安全辨识与评价的可靠、实用,必须对包括生态环境污染等内容在内的危险辨识及控制、工艺路线的科学性、作业的安全性、以及工程进度计划等方案进行综合评估;而针对企业的未来发展规划,数据库应具有运行稳定、更新快、可扩充的性能,预算管理则应根据实际风险特点,合理配置安防费用,降低企业的经营成本。
【结束语】
综上所述,在化学工业的发展过程中,只有了解化工过程的工业特点,才能更好地进行相关的生产风险识别和安全评估。在明确化工安全生产的形势下进行科学、有效的风险管理,在化工过程中要加强存在的不安全因素的识别工作,并及时采取措施,营造一个化工生产和安全的技术环境。
参考文献:
[1]周仲园,陶刚,张礼敬,张良,潘毅伟.危险化工工艺的风险评估研究方法综述[J].工业安全与环保,2013(02):87-89.
关键词:聚乙烯生产装置;聚乙烯生产;风险评估
作为风险评估的重要方法之一,HAZOP方法尤其适用于化学工业系统,使用该方法可以有效地识别系统高风险,并针对高风险提出合理的建议措施,从工艺角度保障系统的安全性。当前,石油化工生产装置的大型化及高度的自动化、连续化已成为当前石油化工生产发展的趋势,这也使得石油化工生产装置一旦发生事故,后果将极其严重,不仅会造成巨大的人员伤亡、财产损失和环境破坏,甚至会造成严重的国际影响。因此,需加强石油化工生产装置的工艺改进和安全管理,对生产装置进行风险评估。
一、HAZOP方法概述
(一)HAZOP方法的基本思想
HAZOP方法是基于这样一个基本概念,即各个专业、具有不同知识背景的人员所组成的分析组一起工作比他们独自一人单独工作更具有创造性与系统性,能识别更多的问题,其具体形式为头脑风暴。HAZOP方法的基本思想是:从生产系统中的工艺状态参数出发,运用启发性引导词来研究工艺状态参数的变动,从而进行危险辨识,并在此基础上分析危险可能导致的后果以及相应的控制措施。
(二)偏差
偏差是HAZOP方法分析时最重要的概念,它由引导词与工艺参数结合而成。工艺参数包括概念性参数和具体参数,主要有温度、时间、次数、长度、压力、浓度、黏度、距离、流量、液位、电压、厚度、速度、pH值、电流、体积、混合、反应、副反应、分离等。但为了提高效率,针对特定设备一般只分析其对危险和操作性有重要影响的偏差。
(三)HAZOP的适用范围
它通过系统分析新设计或已有生产装置的生产工艺流程和工艺功能,来评价设备、装置的个别部位因误操作或机械故障而引起的潜在危险,并评价其对整个装置的影响。HAZOP研究在项目规划阶段、装置的初步基础设计阶段、装置的详细设计阶段、装置试运行阶段、装置运行阶段、装置工艺变更改造过程、直至装置退役等各阶段展开。HAZOP尤其适用于化学工业系统的风险评估,既可以用于连续过程,也可用于间歇过程。
二、采用HAZOP方法对聚乙烯生产装置进行风险评估
(一)聚乙烯生产装置介绍
高密度聚乙烯(简称HDPE)生a装置A线是1974年由西德HOECHST公司引进,于1979年12月投产,设计生产能力为3.5万t/aHDPE树脂(粉末或颗粒),造粒机的生产能力为5t/h,设计运转时间为8000h/a,乙烯单程转化率可达98%以上。HD-PH生产装置B线是在原有西德HOECHST公司工艺技术的基础上,基本按原装置模式国内自行设计和施工的一条聚乙烯生产线,设计生产能力为3.5万t/aHDPE粉末,于2001年10月26日投产。
(二)聚乙烯装置生产工艺流程
HDPE生产装置以蒸汽裂解所产乙烯为主要原料,以丙烯为共聚单体,采用沸程在125~170℃的链烷烃作为溶剂,用载体化的齐格勒催化剂体系进行淤浆聚合,用氢气调节产品熔融指数,用丙烯调整产品密度。HDPE生产装置工艺流程是:由界区来的乙烯、丙烯、氢气经过滤按比例送到聚合反应器,聚合反应的产物为悬浮在稀释剂中的高密度聚乙烯粉末,此悬浮液经离心分离,母液一部分送往回收工段处理,大部分送往聚合反应器循环使用;离心机分离出的含有稀释剂的粉末送往水蒸汽蒸馏釜,然后经螺旋脱水器脱除游离水,送往流化床干燥;其湿含量合格后,再送至稳定岗,加入一定量的添加剂(颗粒牌号),在粉末料仓内进行均化;均化后的粉末送往造粒工段(粉末经混炼机、挤压机造粒后作为聚乙烯颗粒成品送至成品工段)或成品工段(粉末牌号)。
(三)聚乙烯生产装置的风险评估
根据HAZOP方法节点划分的基本原则,将该装置的两条生产线共划分为47个节点。鉴于HAZOP方法具有类比性,本文仅选取了聚合反应器的某个节点来说明了HAZOP方法在聚乙烯装置风险评估中的具体应用。目前最流行的针对危险分析而开发的专业软件PHA-Pro7是HAZOP方法运用过程中使用的软件。聚乙烯生产装置某节点(聚合反应器)的工艺流程是:乙烯、丙烯、氢气通过乙烯管线连续不断地进入聚合反应器,其量由相应的阀门控制;混合催化剂由泵串联输送到聚合反应器,其量由管道阀门控制;乙烯、丙烯、氢气在催化剂的催化作用和搅拌器的搅拌作用下在聚合反应器内发生聚合反应;聚合反应后的悬浮液由反应器顶部出料管送到后聚合反应器。在HAZOP方法分析时,选取了聚合反应器温度过高、温度过低、压力过高、压力过低,搅拌器X故障、杂质过多,高压氮气流量过高、流量过低,取样异常9个偏差。
三、结语
伴随着石化企业对于安全工作的重视和安全评价的需要,HAZOP方法必将得到更大的发展。因此,石化企业在生产过程中,应注重对HAZOP方法的应用,分析生产中存在的风险因素,并增加相应的安全连锁系统,保证生产装置及工艺过程的安全性。
关键词:危险化工工艺风险评估研究
中图分类号:G449文献标识码: A
一、危险化工工艺风险等级评估指标体系的设计原则
指标体系的设计原则是根据石化企业危险化工工艺的客观状况、系统性能、动态特征、稳定状态、可控制程度等进行科学的导向,建立完善的指标体系结构。
对于评估指标体系等级的划分要求能够客观的反映危险化工工艺的实际情况,等级划分要科学合理、清晰明确,各个等级都能反映出等级指标中的模式特点,所以指标体系的设计要遵循以下几个方面的标准进行设计。
1.评估指标体系等级的划分要求能够客观的反映危险化工工艺的实际情况,等级划分要科学合理、清晰明确,各个等级都能反映出等级指标中的模式特点,层次分明,突出等级特点。
2.在设计危险化工工艺风险等级指标体系结构中,要突出等级的代表性,避免各等级之间的影响和连带。
3.指标体系等级划分运用科学的定性、定量方式,将等级评估过程转换为定量赋值计算过程,如遇到难以赋值和量化的指标可以采用定性描述的方法将其分类。
4.等级评估指标体系要建立在实际可行性与可操控的前提下,对于资料的分析与处理尽可能的选择可定量获取数据的方式。
二、危险化工工艺概述
1、化工工艺的危险性
化工工艺是指通过原料处理、化学反应、产品精制等化学生产方法,将原材料转变为产品的过程,这些过程通常需要相应的操作条件要求,并需使用特定的仪器和设备,使材料发生物理学上或化学上的变化,而危险化工工艺就是指在化工生产过程中,可能导致中毒、火灾或爆炸等安全事故的工艺。石油化工企业的生产过程主要是将石油、天然气等原材料,通过相应设备使其进行一系列的物理变化或化学反应,其工艺普遍具有连续性强、操作复杂的特点,原料、产品中包含大量有毒、有害、易燃、易爆、高腐蚀性的物质,且反应多是在高温、深冷、高压等特殊环境下进行的,因此反应装置的运行、检修、运输、安装等环节也普遍存在危险性。
2、化工艺危险源的具体分析
1)危险化学品。国务院颁发的危险货物品名表与危险化学品名录中,将危险化学品分为爆炸品、压缩与液化气体、易燃液体、易燃固体及自燃固体、氧化物及过氧化物、以及毒害品和感染性物品等几大类。可以说,这些化学品在石化生产中都有所涉及,其中一些还是重点石化工业的主要原料与产品。以其中的主要危险气体而言,最为常见的就包括液化石油气、氢气、氨气和硫化氢气体等,液化石油气作为一种从油气田或石油炼制中获得的碳氢化合物,可以作为重要的化工原料或燃料使用,但它同时也是一种易燃易爆气体,并具有很强的挥发性且极易受热膨胀,在大量被吸入人体后,还会导致窒息中毒等问题;氢气作为工业原料广泛应用于石化工业的各个领域,生产中需加入氢气通过去硫和氢化裂解来提炼原油,但气体具有无色无味、燃烧火焰透明等特性,因此发生泄漏时,通常很难被察觉,一旦液氢外泄至空气中,就有可能与空气混合引发燃烧爆炸事故;而其他常见的氨气、硫化氢气体等,也各具可燃性、腐蚀性等危险,必须妥善管理,加强预防控制。
2)反应装置的危险性。化工生产设备的危险性主要来自其生产原料、产品、以及相关工艺条件,催化裂解、常减压蒸馏、延迟焦化以及汽油加氢等工艺中,设备的安装、运行,及维护都面临一定的安全风险。以催化裂化装置为例,该装置主要包括反应器和再生器、加热炉和辅助燃烧室、裂解余热锅炉、油气分离器、气分装置等。生产过程主要包括原料油催化裂化、催化剂再生和产物分离3个主要工艺流程,以原油蒸馏所得的馏分油为原料,在热和催化剂的作用下发生裂化反应,以获得轻质油品和液化气等产品,其原料与副产品、产品均易于与空气形成爆炸性气体,在生产过程中产生的硫化氢有毒,且易泄漏,具有中毒危害。故整个装置具有易燃、易爆、有毒等危害特性。此外,工艺中的高温、高压等工艺条件和装置自身的缺陷等也构成了生产过程中的危险性因素。
三、重视风险评估方法的研究
1、危险源辨识
应根据不同企业的具体生产过程对其工艺中各物质与装置的固有危险性、危险物质容量、温度、压力、操作方式、反应放热与腐蚀性等多个项目分等级赋值并进行累计计算,所得的危险程度再结合其风险指标、危害程度及后果、控制方案等建立完备的资料数据库。以危险物质容量为例,该指标是针对工艺装置中各种反应物的含量,参考《危险化学品重大危险源辨识》或《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类》等标准进行分级,含量的计算应以反应物的反应形态为标准,有触媒的反应还应去掉触媒层所在的空间。在计算机的自动识别和控制程序设计中,还应完善系统中的查询、保存、修改等功能。
2、风险等级评估指标体系的合理性研究
1)通过建立危险性化工工艺风险等级评估指标体系可以根据化工工艺的工艺参数进行固有危险性划分,再根据安全生产中容易发生危险事故的管理措施进行危险评定,具有很好的可行性。
2)危险性化工工艺的固有危险性可以通过建立定量赋值计算方程,采用计算的方式进行评估,这样得到的结果更加科学与准确。生产过程中容易产生突发事故的风险定性的方式进行分类,综合化工工艺风险进行等级评估建立执行标准,将石化企业化工工艺的危险性降到最低。
3、科学进行风险识别与安全评估
化工工艺应用中,化学反应相关设施仪器安全性、应用材料的运输、属性、冷凝处理、过滤操作、干燥处置、反应混合等环节尤为重要。化工生产中连续的处理过程体现了良好的稳定性,优质的生产效能以及安全等级,因此该环节成为安全评估的首要因素。当然,不同化工工艺具有一定的差异性、显现出的特征有所不同。进行比对分析不难看出,间歇工艺体现了更为简单便利性,其操作处理手段具有良好的弹性。在设计阶段中,可应用精准度有效的数据资料,体现了良好的通用性。风险识别过程中,应关注化学反应呈现出的具体路线。一般来讲一类反应会呈现出若干工艺路线,因此我们应比选出应用路线可降低危险物质的总体用量、预防危险事故的模式,并尽量选择无毒害、危险影响低水平的材料。还应有效的掌控过程条件要求的苛刻性,令其限定在较低水平。例如,在应用催化剂对各类化学危险材料进行稀释处理,可有效的降低反应呈现的剧烈现象。还可积极采用新工艺科技手段,降低危险介质的总体藏量,并提升原材料整体应用效能,降低形成废料量。对于各类过程用料以及化学反应辅助剂,应尽可能的回收再利用,进而有效的抑制化学反应变化对生态环境形成的不良破坏与污染影响。
化工工艺设施在化学反应处理阶段中,还会呈现出偏离健康运转状况问题,进而导致超温超压的危机现象。为此,在风险识别与安全评估阶段中,应注重选择优质的压力管控装置,并做好各类排泄阀门、防爆安全板、通风连接管路、安全阀门的评估判断,做好关键环节的维护保养。同时应评估各类稳定装置,例如紧急操控设施、冷却系统有否会对化工生产工艺产生危险影响,具体的等级标准。就化工生产中危险性较大的操作,应采用全自动智能管控体系,也可引入程序控制系统。当产生爆炸以及安全火灾等危机事故,则可有效的预防安全隐患的不良蔓延与扩充。另外应全面考量管理维护的可靠性,各类设施管路均应配设必要的阀门装置,令其同检修部件可有效断开,确保操作员工自身安全性。另外还应考量进行安全救援系统设备的科学配设,例如布设洗眼区域以及安全淋雨系统设施等。
4、其他管理内容
其他管理内容包括方案设计与评估、数据管理、预算管理等。要确保安全辨识与评价的可靠、实用,必须对包括生态环境污染等内容在内的危险辨识及控制、工艺路线的科学性、作业的安全性、以及工程进度计划等方案进行综合评估;而针对企业的未来发展规划,数据库应具有运行稳定、更新快、可扩充的性能,预算管理则应根据实际风险特点,合理配置安防费用,降低企业的经营成本。
结束语:针对化工工艺技术特征、生产危险性进行必要的风险识别与安全评估尤为重要。我们只有制定科学有效的应对策略,明确化工生产安全状况,掌握危险管控点,方能提升管理效益,营造安全可靠的化工生产与工艺应用环境,实现可持续的全面发展。
参考文献
[1] 赵来军, 吴萍, 许科. 我国危险化学品事故统计分析及对策研究[J]. 中国安全科学学报, 2009, (07).
坚持安全第一、预防为主和综合治理的方针,认真贯彻执行国家安全生产法律法规、化医集团《关于印发XX年安全环保工作要点的通知》(渝化医司[XX]386号文)以及上级部门有关安全生产规定,强化监管,深化整治,夯实基础,细化责任,严格执行。以法制化、标准化、规范化、系统化的方式推进安全生产,进一步完善职业健康安全管理体系,不断提高企业本质安全水平,建立安全生产长效机制,确保企业长周期安全运行。
二、控制目标
无因工死亡事故;
无重大泄漏、中毒事故;
无重大火灾或爆炸事故;
无重大特种设备事故;
无负主要责任的重大交通事故或公共安全事故;
无重伤事故;
一般事故造成的直接经济损失≤40元/百万元产值(现价);
千人轻伤率控制在0.5‰(月均)以下。
三、工作要点
㈠ 通过技术进步促进安全生产,实施装置和过程的安全性配置改造,提高本质安全水平。
1、进一步完善工艺措施安全性以及极限操作的评估机制,从危险操作着手,抓好平稳操作,逐渐树立系统地平衡操作的观念,并系统地进行改进。
2、继续探索化学反应模式的系统改进,积极推进新催化剂的研发和应用,提高化学反应的安全性,优化工艺过程,减少生产过程中的危险因素,不断提高本质安全水平。
3、抓好苯胺、聚碳扩产等建设项目安全“三同时”工作,探索新工艺、新技术的应用,确保项目建设、运行安全。
4、继续深化以消灭危险源为目标,把循环经济和节能运行与安全运行相结合。通过工艺创新,尽可能消除或减少危险源,实现化工过程放热过程和用热过程集成联动,将化学反应热和工艺余热回收利用,完善全厂热交换网络,进一步优化热量的梯级利用。
5、设备管理部门对企业特种设备(锅炉、压力容器、压力管道、起重机械等)及其安全附件按期进行检验,并做好检验和试验记录,对检验为有缺陷的设备要及时停用或降级监护使用,并有计划地更换相应的设备或管线。
6、继续抓好危险化学品的管理。进一步完善重大危险源的监控措施,在重大危险源及关键要害部位,增设醒目的安全标识。加强厂区道路整治,确保危化品运输安全。
7、加强现场围堰的完善及规范管理,加强惰性气体保护装置的日常维护和管理。
㈡ 推进安全标准化工作,完善安全组织和管理体系,落实安全责任,强化安全管理,并保障有效实施。
1、进一步完善安全生产的目标责任制管理,完善风险奖励金制度。进一步细化安全目标考核办法(分解到经济责任制、风险奖励金、安康杯考核办法中),层层签订安全目标责任书,落实到每个岗位、每个人。
2、实施全过程风险管理。完善风险评价组织,加强作业活动的危险因素辨识和风险评价,切实落实各项风险控制措施,对重大风险要制定风险削减计划并予以落实(过程改进),确保作业活动的风险在可承受范围内。组织职业健康安全管理体系的评审,实现管理承诺,保持体系持续合规、有效运行。
3、认真开展安全标准化工作,对照《危险化学品从业单位安全标准化规范》完善企业各项安全管理制度、记录台帐。各单位要按照规范及《安全标准化工作整改方案》(重长风化[XX]104号文)要求,按时完成、改进各项工作,争取在一季度实现达标验收。
4、认真贯彻企业《危险化学品安全管理制度》,切实加强生产、经营、储存、使用、运输和处置废弃危险化学品等各个环节的安全管理工作。进一步完善危险化学品安全管理的长效机制。
5、严格执行企业《重大危险源管理制度》,强化各项监控措施,确保重大危险源安全平稳运行。并深入继续开展消除危险源的工作。
关键词:危险和可操作性研究(HAZOP) 偏差 LPG
一、前言
目前在安全预评价报告应用的定性、定量评价方法较多,文章(本文简要)介绍了HAZOP方法的分析内容,同时以某精细化工企业的液化石油气罐区LPG储罐作为评价对象,运用HAZOP法对其进行评价分析。
二、HAZOP分析方法
HAZOP分析方法是以引导词为引导,对评价单元过程中工艺状态的变化(偏差)加以确定,找出装置及过程中存在的危害。HAZOP分析内容包括:偏差、原因、后果、安全保护措施、建议措施等。
1.划分节点(工艺单元)
节点是具有规定界限之内的设备单元,研究设备内可能出现偏差的参数。将系统划分成节点时一般会综合考虑节点的目的与功能、节点物料及合理的切断点等因素,常见的节点类型包括反应釜、储罐、换热器、泵、塔、压缩机等。
2.偏差
HAZOP以参照正常操作运行的工艺参数作为标准值,分析运行过程中工艺参数的变动(即偏差),这些偏差通过引导词和工艺参数引出。常用的确定偏差的方法是引导词法,即:偏差=引导词+工艺参数。
3.偏差分析
分析的内容包括原因、后果、保护措施、建议措施。偏差的原因可能是机器设备故障、人的不安全行为,未预料到的工艺状态(如组分的改变),内部干扰(如动力损耗)等。
4.事故后果等级
事故后果包括:①人员(作业和非作业)伤害;②环境污染;③财产损失。事故后果等级分类见表2。
5.安全保护措施
为防止各种偏差及由偏差造成的后果而设计的工程系统和控制系统(如工艺报警、连锁、程序等)。
6.建议措施
有针对性地提出设计变更、工艺规程变更或进一步研究方面的建议(如增加冗余的压力报警仪或修正两个操作步骤的顺序)。
三、液化石油气(LPG)储罐HAZOP分析
1.LPG火灾爆炸危险性
LPG为混合物,主要成分包括丙烷、丁烷、丙烯和丁烯。根据《石油化工企业设计防火规范》(GB50160-2008)火灾危险性类别的划分,LPG属于甲A类,其闪点低,最小引燃能量小,爆炸下限低,爆炸范围大。液化石油气遇点火源发生燃烧爆炸,LPG的火焰温度高达2000℃,热值远比其它燃料高,爆炸速度为2000~3000 m/s。LPG具有较高的膨胀系数(常温常压下为250~300倍),在密闭容器内,温度升高会引起压力显著增大,从而发生物理爆炸。
2.评价单元概况。
3.HAZOP评价分析。
3.1工艺单元(节点):LPG储罐
3.2偏差:通过对LPG储罐泄漏引起爆炸、火灾事故的分析,LPG储罐发生泄漏多数是由于压力高(超压)、液位高(超量)、温度高(高温)、流量快等原因导致的。因此本HAZOP评价选取上述偏差进行分析,具体分析情况见表4。
四、结束语
利用HAZOP分析方法可以辨识出初步设计阶段存在的隐患,同时确定隐患后果及后果等级,将排查出的高风险的隐患与建设单位、设计单位交换意见,以便在工程设计中采取相应有效的安全措施,以降低项目的风险隐患。
参考文献
[1]国家安全生产监督管理总局.《安全评价(第三版)》.北京:煤炭工业出版社,2005.
1“3P”分析
石油化工行业的生产特性,其日常生产中存在各种形式的危险或危害;而在这些危险或危害转化成事故前,其间受多种屏障的保护。从大的分类来看包括装置或设备本身的安全(Plant)、过程安全或是说流程控制(Process)和人的行为控制(People)。每一个P可能包括多个不同的屏障,比如装置安全中可以包括某一反应器的工艺参数设置、自动联锁系统、消防保护设施等不同的屏障(也是保护层);过程安全中的程序设计(SOP)、变更管理控制(MOC)等屏障。值得注意的是,3个P中最为重要的一环是装置或设备本身是否完好,赛科“9•8”事故就是因为阀门螺栓本身质量存在缺陷引发的;其次为流程控制,在此范畴内,目前有《道化学公司火灾及爆炸指数评价法》、《安全评价的六阶段法》等方法对化工生产过程的危险性进行评价分析,竭力减少Process中的缺陷,以期达到较少安全屏障中的空洞;最后是对于人的行为的控制。只有这些控制屏障全部出现漏洞也即是失效的情况下,才会最终导致事故的发生(见图2)。虽然装置或是设备的安全是作为风险屏障控制最重要的一环,但是包括BP在内的很多国际知名的石油化工公司在之前的安全管理中还是未予以足够重视。国际上通行的事故金字塔模型和美国职业安全与健康协会(OSHA)用于衡量企业安全管理方面的指标,一直用死亡、损失工时事故、医疗处置、现场急救、未遂事故或不安全行为之间的比例来阐述,而缺乏工艺安全指标的输出值的比较;这使得行为安全一度被各石油化工企业予以充分的重视而工艺安全则受到冷落。然而,近年来工艺安全已经越来越得到重视。BP在2005年的德克萨斯炼油厂事故后加大了对于工艺安全管理的力度,OSHA也在2009年出台了关于工艺安全指标评估的试行规定(REC-OMMENDEDPRACTICE754FIRSTEDITION推荐惯例754第一版)。
2“3P”应用
赛科作为中国石化、上海石化和BP公司的合资公司,秉承了股东方在安全管理方面的先进理念,指导实施公司的日常生产。在公司的HSSE(健康、安全、保安、环保)管理方面,赛科按照安全管理三要素(3P)理论,强调对于装置、过程和人员的控制,来防范各类事故的发生。以下列举赛科的日常安全管理实践,来看一下3P理论在化工装置的实际应用。
赛科通过对于OSHA新的推荐规范,结合自身工艺特点,制定了公司新的安全金字塔(如图3所示),从不同等级的工艺安全指标、行为安全指标两个方面来评估和衡量日常的安全业绩。事实上,赛科自2005年投入商业运营以来,已实施了长期的行为安全的输出指标,并与相关的国际指标和公司所在的上海化学工业区的同行,建立了直观的对比。现在,该公司已经拥有一个更为强大并与生产紧密结合的工艺安全输出指标,虽然还无法与其它同行进行比较,但是对于其自身的工艺安全管理所带来的变化和意义是巨大的。首先,为了取得工艺安全金字塔上的有关数据,赛科设计了详细的统计表格来采集更多的月度考核指标(见图4月度考核指标),比如安全仪表动作次数(SIS)、机械停车动作次数、泄压设施动作次数、关键设备完好率、压力容器按时检查率、消防设施完好率等。而上述这些设施或设备指标的完成程度,体现了第一个P即装置本身的完好性;通过这些数据背后实际的大量工作,来确保Plant这一风险屏障的可靠性。
其次,赛科也采集其它一些指标,如变更管理(MOC)的符合率、现场检查和管理层安全会议行动项的关闭率、作业许可证实施的符合性等,来确保Process这一环节的屏障没有漏洞发生。最后,通过各类管理手段,诸如员工主动报告事故或风险的网上自动登录系统、包括承包商和员工在内的未遂事故报告及奖励机制、定期的承包商违规率统计分析,来加强对于最后一个环节——人员行为的控制。事实上,各种不同的管理手段在其实施过程中,所起到的影响绝不是割裂的,而是将对于装置、过程和人员行为的风险屏障保护有机地穿插在一起,从而最终起到避免事故和伤害发生的作用。
3结语
石油化工企业的生产特性,决定了它不能将所有的风险或危险彻底移除。设备老化、环境腐蚀、工艺变更、交叉作业等因素,时刻都会给包括装置、过程和人员在内的控制屏障带来新的孔洞。作为化工行业的从业人员,特别是安全管理人员,必须清醒地意识到这个问题,依据安全管理三要素(3P)的基本原理,切实抓好现场的各项安全工作的落实,以工艺安全管理水平的提升,带动行为安全业绩的改善,根本上防止任何事故的发生。
作者:徐少波徐志荣单位:上海消防总队化工区支队上海赛科石油化工有限责任公司
关键词:合成氨装置 道化学法 安全评价
化工装置的安全性关系到整个生产的安全,甚至关系到整个化工厂的安全,对化工装置进行安全评价,是在国家相关防火设计规范和标准的基础上进行的,根据相关资料对化工装置进行安全评价,化工装置的安全评价有很多种方法,在本文中我们研究道化学法在化工装置安全评价中的应用,以合成氨装置为例。
一、化工工艺装置安全评价的重要性
我国自70年代建立石油化工装置以后,石油化工装置的发展越来越大型化,石油化工装置的发展促进了化工生产过程中自控技术的发展,将石油化工生产的经济效益提升,但是在经济效益提升和各项生产技术发展的同时,化工装置中存在着发生火灾、爆炸等潜在危险。所以需要在化工装置的设计、生产、管理、操作使用等方面,保证化工装置的安全和稳定可靠。
近几年我国化工生产中发生的火灾、爆炸等事故时有发生,综合分析这些事故的产生,大多是由易燃易爆等危险物质的物理性质和化学性质引起的。化工生产过程中,使用的原料以及生产的产品、中间产物等都是一些易燃的气体、液体,以及可燃性危险固体。想要完全的掌握和认识化工生产中涉及到的化学物品的危险性是一个非常困难的事情,但是现在在资源数据等条件下,可以对物质的危险性进行有效的安全评价,所以可以对化工生产装置、生产单元、设备等的安全性进行评价[1]。
在化工厂等化工场所发生火灾、爆炸等事故的外在因素和生产装置管理、化工生产、技术操作等方面相关,一些较大型的化工装置,一旦发生火灾、爆炸等事件后,就会造成巨大的经济损失和生命财产损失,为了将化工生产中的危险性、损失降低,就需要对这一类化工装置、生产条件、管理人员、设备等进行综合性的安全管理,防止危险性事故的发生。
二、道化学法安全评价的方法
今年来我国化工生产中时常有火灾、爆炸等事故的发生,严重的危及到人们的生命财产安全,为了减少化工生产中的各种损失,降低危险性事故发生的几率,需要对化工装置、生产条件等进行安全评价,安全评价的方法目前较为常用的有道化学法。
道化学法就是道化学公司火灾爆炸危险指数评价法,提供这种方法将化工生产工艺单元潜在的火灾、爆炸等相对值的综合指数给出。道化学法的安全评价目的主要有三点:(1)将化工生产中潜在的火灾、爆炸以及其他危险性事故的预期损失进行真实的量化分析。(2)对化工生产中可能发生火灾、爆炸等危险性事故的装置进行确定。(3)向管理部门反映某项化工生产中潜在的火灾、爆炸等事故发生的危险性。
道化学法对化工装置的安全评价方法,是根据化工装置的设计方案将其划分为若干个评价单元,对每一个单元中的物质系数、一般工艺危险系数、特殊工艺危险系数、火灾爆炸指数、安全措施补偿系数、危害系数、单元危险系数、危险等级等进行确定或计算[2]。
三、合成氨装置安全评价中道化学法的应用
1.合成氨装置的工艺流程以及工艺单元
我们根据某化工厂引进的德士古水煤浆加压气化技术、脱硫脱碳技术以及丹麦托普索氨合成塔技术为主对合成氨的制备装置进行研究,其中合成氨装置的工艺流程包括煤气化、CO转换、脱硫脱碳、深度净化、压缩、氨合成等诸多工序和一些辅助系统,例如硫回收、氢回收等。
在氨合成过程中生成的产品、副产品等都是易燃易爆的产物,而且均带有毒性,如果没有很好的进行处理,就会带来很大的安全隐患。合成氨的工艺流程大致可以分成六个单元,有煤气化、CO转换、脱硫脱碳、甲烷化、压缩、氨合成,根据每个单元的危险程度,我们对其中危险性较高的三个单元(煤气化、CO转换、脱硫脱碳)进行工艺单元危险性安全评价。
2.工艺单元危险系数的确定
合成氨装置工艺单元危险系数的确定由六个部分组成:物质系数、选取一般工艺危险系数、选取特殊工艺危险系数、单元危险系数以及火灾爆炸指数、确定评价单元安全措施补偿系数、单元危险分析评价结果的确定。
物质系数是一个最基础的数值,是物质燃烧,或者发生化学反应引起的火灾、爆炸中释放能量大小的特性。物质系数的确定,就是对合成氨的气化、转换、脱硫等环节中氢的物质系数进行确定,在这三个主要工艺单元中最为活跃的就是氢,在道化学法物质系数、特性表中得出在三个工艺单元中的物质系数均为21。
确定事故造成的损失大小的主要因素是一般工艺危险系数,一般工艺危险系数有六个取值,分别是放热、吸热、物流输送、封闭单元、排放、泄露控制。计算基本系数和所选取的一般工艺危险系数之和就构成了一般工艺危险系数。例如一般工艺危险系数中气化单元的各项爆炸指数为:放热反应0.4,物料输送0.65,密闭单元0.7,通道0.25,一般工艺危险系数为3.0。转换单元中放热反应、物料输送、密闭单元的爆炸指数相同,但是其通道爆炸指数为2,一般工艺危险系数为2.95,脱硫脱碳单元吸热反应火灾爆炸指数0.4,物料输送0.5,密闭单元0.7,通道0.25,排放、泄露0.5,一般工艺危险系数为3.35.
事故发生概率的主要影响因素是特殊工艺危险系数,其中火灾、爆炸等危险事故的发生主导因素的特定的工艺条件,特殊工艺危险系数可以有12个取值,部分火灾爆炸指数为,三个环节火灾爆炸指数相同的有毒性物质、粉尘、燃烧范围或附近操作、低温、依然以及不稳定物质数量、磨损以及腐蚀明火设备,不同的有压力、泄露—连接头和填料处、转动、热油交换,合成氨中气化、转换、脱硫脱碳三个环节的特殊工艺危险系数分别为2.4,2.5,4。
合成氨工艺单元危险系数是一般工艺危险系数和特殊工艺危险系数的乘积,火灾爆炸危险指数是对化工生产过程中事故可以造成的危害进行估计,合成氨工艺单元危险系数气化单元7.2,转换单元7.38,脱硫脱碳环节8。这三个环节的火灾爆炸指数为151.2,154.9,168。
评价各单元安全措施具有一定的防护水平,合成氨工艺流程单元的单元安全措施补偿系数是由工艺控制系数、物质隔离系数以及合成氨装置防火设备安全系数三项的乘积得到的。
单元危险分析评价结果,是对可能造成的财产的损失程度、危险等级等显示[3]根据以上分析的合成氨装置各单元火灾、爆炸指数、以及各项系数,使用评价软件对合成氨装置安全补偿措实施前后装置的危险暴露面积、危害系数等进行确定,部分合成氨装置工艺单元安全评价结果为气化单元危险等级很大,危险系数0.76。转换单元危险等级很大,危险系数0.7,脱硫脱碳单元危险等级非常大,危险系数0.85。
3.合成氨装置安全整改措施
根据以上合成氨中的气化、CO转换、脱硫脱碳三个环节的安全评价部分结果我们可以知道,合成氨装置需要进行整改,例如在合成氨生产过程中要严格的按照操作要求进行,选择合适的煤原料。根据以上的合成氨装置工艺单元安全评价危险分析结果显示,转换、脱硫脱碳工艺单元的火灾、爆炸指数以及危险等级、危险系数均比气化单元的明显的高,这就需要将转换工艺单元中的H2S的量减少,尤其是脱硫脱碳工艺单元,不能出现脱硫、脱碳塔出口减压阀失灵等现象,同时也要防止阀门的开启过大和过快,严格的控制合成氨工艺流程中各单元出现的危害物质的含量,要严格的按照装置使用要求进行工艺操作使用。对合成氨生产装置要严格的保护,在装置设计、制造等环节要采用好的材料。定期对装置进行安全检测,防止出现安全部件失灵等现象。
在本次研究中的合成氨工艺装置三个子单元中脱硫脱碳单元的火灾爆炸指数最大,高达168,所以需要对这个单元的安全保护加大力度,这个工艺单元的产物、副产物等都是易燃易爆、有毒的液体、气体,所以要控制好进出口的阀门,不管是温度阀还是压力阀,都要严格的按照操作要求进行操作。
四、小结
合成氨装置安全评价中道化学法的应用,将其工艺单元的危险程度降低,减少了经济损失,准确的将装置中存在的风险、危险系数大小进行确定,减少事故发生的可能性等,有利于帮助对装置进行整改,为合成氨装置的安全,提供了更加可靠的保证。
参考文献
[1]方兴龙,周梁.基于道化学法的大型合成氨装置安全评价[J].工业安全与环保.2007(02):88-89
危险化学品行业是我国国民经济的支柱产业之一,在国民经济发展中有着不可替代的作用,国家和人民对此也寄予厚望。危险化学品对于工业、农业、国防和人民生活的重要性越来越大,不可须臾离开。
从全局看,目前,我国危险化学品行业的风险还在容许的范围之内,尚没有出现不可接受的损害风险。但这不等于说,我国危险化学品行业所面临的安全生产形势不严峻,可以高枕无忧了。恰恰相反,目前,我国危险化学品行业所面临的形势相当严峻,事故发生有上升的趋势,如何在发展危险化学品行业的同时,尽量降低其可能造成的风险的损害,如何做好事故预防工作,以及一旦发生事故应该怎样进行有效地应急处置以减少事故所造成的损害,是我国危险化学品广大从业者和相关管理部门及工作人员所面临的一项极其艰巨而又重要的任务。它直接关系到我国危险化学品行业能否健康发展的第一选项和否决条件。
一、加强对安全生产工作的领导是实现安全生产的根本保证
要搞好安全生产工作,必须加强对安全生产工作的领导。安全工作管理既强调管到底,又强调理到位。调理到位就是要理出头序,理顺关系;就是要不断完善安全工作行为准则,检查制度和标准,考核奖惩办法。管到底,就是要使“安全第一,预防为主”的方针深入人心,要严抓细管,刚性考核,绝不姑息任何违章行为。始终坚持把安全生产摆在重要位置,不断健全安全生产保证体系和安全生产监督体系,以全面落实安全生产责任制为核心,以完善安全生产法规、制度和责任制为基础,以落实反事故措施、反违章、推行标准化工作为原则,做到组织落实、措施落实、检查落实、考核落实,使安全生产管理的基础工作进一步加强。
二、“以人为本”把握主体关键,落实企业各层各级人员责任
在导致危化品安全生产事故的多种因素中,人的因素是第一位的。因为再先进工艺设备,要靠人来操作,再健全的管理制度要靠人来执行。要把握“人的因素”这一关键,落实企业各层各级人员责任。
一要明确职责。《安全生产法》明确规定生产经营单位主要负责人对本单位安全生产工作负全面责任;从业人有依法获得安全生产保障的权利,并应当依法履行安全生产方面的义务。直接掌握生产经营决策权的法定代表人必须履行安全生产第一责任人的职责,对企业安全生产要亲自抓,负主责;分管安全生产工作的副总要协助企业主要负责人抓好各项安全生产工作措施的落实,其他领导及企业各有关部门要依据“管生产必须管安全”原则和“一岗双责”的要求管好分管范围内的安全生产工作;一线操作人员严格执行企业安全生产规章制度和操作规程,防止因操作不当导致事故的发生。
二要强化考核。要严格危化品生产企业负责人和安全管理人员安全生产知识和管理人员的考核,全面提升企业负责人和安全管理人员履职能力和安全管理水平;要加强一线从业人员安全生产知识、岗位操作技能的教育培训,切实做好企业“三级教育”工作,通过教育培训和反复的实际操作训练使从业人员掌握有关事故预防的基本知识,掌握安全技能,从事特殊工种作业人员要经过专业性技术教育,经考试合格,取得特种作业操作证,方可上岗作业。
三要完善制度。危化品生产企业风险程度高,各车间、岗位生产工艺流程千变万化,要结合实际制定操作性、针对性、实用性强,程序简明的安全生产管理制度。要强化制度的约束力量,将各种管理行为和操作行为有效置于制度的框架内,强化以制度促管理,以制度促规范,进一步增强企业各层各级各类人员执行制度的自觉性。
三、加大监管力度,切实提高危化品企业安全管理水平
安全工作重在管理监督到位,这是确保安全生产的重要环节。根据生产不断发展的需求,及时发现和消除隐患,及时纠正和查处违章,实现安全监督由事后监督向事前监督、过程监督的转变,积极将安全隐患消灭在萌芽状态。我认为主要要做好以下几点工作:
(一)、要抓好队伍建设,创新工作方法,全力提升安全生产监督水平。要加强队伍建设,努力提高新形势下的安全监管水平,要逐步建立完善起行之效的安全生产监管体制。依照有关法律法规,提高执法人员协作配合、公正严格的执法能力,利用各种方式组织安全生产监管部门积极参加培训学习。
(二)、加强对危化品企业的日常检查和联合执法,我认为,这样做能进一步增强安全监管的有效性和解决危化品企业监管难点问题,使得相关危化品单位和人员的安全生产责任得到进一步落实,企业各类隐患能得到一揽子解决,从而使危化品企业安全管理水平不断提高。
(三)、深化安全专项整治,确保治理实效。抓好重点行业和领域的安全整治在相当一段长的时间内仍是一项艰巨工作。坚决取缔关闭不符合安全生产条件的经营单位,督促危险品生产企业制订落实各项技术防范措施,制定应急救援预案等各行业各类企业的安全专项整治,实实在在取得实效。工 艺规程、安全技术规程、操作规程是化工企业安全管理的重要组成部分,在化工厂称其为“三大规程”,是指导生产,保障安全的必不可少的作业法则,具有科学性、严肃性、技术性、普遍性。这一项是我们衡量一个生产企业科学管理水平的重要标志,我们在安全评价工作中发现,有的企业就认为有没有一个样,只要能生产就行,这是一个典型的化工生产“法盲”,他们孰不知这“三大规程”中的相关规定,是前人从生产实验、实践中得来,以致用生命和血的代价编写出来的,具有其特殊性、真实性。在化工生产中人人不能违背,否则将受到惩罚。有的企业领导曾说:“我们以前就是这么干的(这种做法实际上是违章的),没出过什么事,不要紧”。这种麻痹思想绝对要不得,尤其是作为企业的负责人。违章不一定出事故,但是相反,出现事故的必然是违章而造成的。通俗地讲,多次违章必然会发生事故,多次小的事故发生,必然酝酿着重大事故的萌芽,这是我们常说的“安全第一,预防为主”,安全工作超前管理,超前控制的基本法则。
四、对危险源进行安全管理的几点参考意见
化工过程或工艺的危险性,主要来自参与该过程的物质危险性,而过程中的物质处于动态,这往往比处于静态时的危险性要大。此外,化工过程的危险性还有过程本身的危险性,条件的危险性、设备的危险性等。物质危险性属第一类危险源,决定着事故后果的严重性,化工工艺过程及环境、设备、操作者的不安全因素属第二类危险源,决定着事故发生的可能性。
(一)第一类危险源——危险物质的管理
让每个职工了解物料的相关知识,任何化学物质都具有一定的特点和特性。如酸类、碱类,有腐蚀性,除能给装置的设备造成腐蚀外,还能给接触的人员造成化学灼伤。有的酸还有氧化的特性,如硫酸、硝酸。又如易燃液体,它们的通性是易燃易爆,它们的另一个通性是具有一定的毒性,有的毒性较大。另外,处于化工过程中的物质会不断受到热的、机械的(如搅拌)、化学的(参与化学反应)多种作用,而且是在不断的变化中。而有潜在危险性的物质耐受(外界给予的能量,超过其参与化学反应的最低能量,也导致激活)能力是有限的,超过某极限值就会发生事故。因此了解参与化工生产过程的原料的物化性质是极其必要,只有掌握它们的通性及特性才能在实际生产中做好安全预防措施,否则就会发生意想不到的后果。
(二)第二类危险源——工艺过程的安全管理
1、氧化过程中的安全措施
氧化过程中如以空气或氧气作氧化剂时,反应物料的配比应严格控制在爆炸范围以外。空气进入反应釜之前,要有净化装置,消除空气中的灰尘、水分、油污以及使催化剂作用降低或能引起中毒的杂质,以保持催化剂活性,减少火灾、爆炸的可能。
在氧化过程中,对于放热反应,应及时将热量移出,适当控制氧化温度、流量,防止超温、超压,使混合气体始终处于爆炸范围之外。
为防止接触器在万一发生爆炸或着火时危及人员和设备的安全,在反应器前和管道中应安装防火器。以防止火焰蔓延或回火,使火灾不至于珠连其他系统。
为防止接触器发生爆炸,接触器应有泄压装置防爆膜、防爆片,并尽可能采用自动控制进行调节以及报警联锁装置。
设备系统中还应考虑设有氮气、蒸汽灭火装置等。
2、硝化过程的危险及防范
硝化是一个放热反应,所以硝化过程需要在降温条件下进行。在硝化反应中若稍有疏忽,中途搅拌停止、冷??,并有多硝基物生成,有引起燃烧、爆炸的危险,对于上述问题一定要采取有效措施进行防范。
硝化剂具有一定的氧化性,常用的硝化剂有浓硝酸、硝酸、浓硫酸、发烟硫酸[fs:page]、混合酸都具有较强的氧化性、吸水性和腐蚀性。在使用过程中要避免其与油脂、有机物、特别是不饱和有机化合物接触,否则会引起燃烧,在制备硝化剂时,不能超温或进入少量水保证设备不漏,否则可引起燃烧爆炸。
被硝化的物质大多数易燃,如苯、甲苯、氯苯、萘的衍生物等,这些物质不仅易燃,有的还兼有毒性,在使用过程中要注意落实相应的安全防范措施,以致不发生火灾、爆炸及中毒事故。
3、氯化过程的管理
该反应过程所用原料大多数为有机易燃物和强氧化剂,如甲烷、乙烷、苯、甲苯、乙醇、液氯等,生产过程中要严格控制火源的安全距离,电气设备以及厂房的防火防爆要求等。
【关键词】化工建设;项目管理;关键控制;石油化工建设项目
0 引言
项目管理技术是上世纪中期发展起来的一项新型管理技术,一经应用便取得了极高的价值,被广泛应用于各个领域。随着项目管理相关理论研究与实践应用,现代项目管理技术已经不断完善,形成一个成熟的项目管理技术体系,在整个社会经济建设中都起着极为重要的作用。石油化工建设工程项目投资规模大、建设周期长、工艺复杂、涉及专业多、风险因素多,极容易因为各种原因而造成项目建设成本的增加,并影响工程进度的实现,因此有必要在石油化工建设工程项目中应用项目管理技术,以获取更高的经济效益和社会效益。目前,在我国石油化工建设工程项目中,多数均运用了项目管理技术,不过还存在一些不够完善的地方。下面,本文以某石油化工建设工程项目为例,就项目管理技术在石油化工建设工程项目中的应用进行浅要的探讨,提出一个大致的项目管理框架。
1 项目概况
某石油化工厂要进行新建重整装置,以实现汽油升级换代降低环境污染和能源消耗。该工厂以石油为原料,目前总加工量为500万吨/年,柴油产量152万吨/年,新建重整装置项目设计加工量800万吨/年,柴油产量240万吨/年。本项目工期短、工程量大、投资规模大,涉及多支施工队伍参与,同时存在大量高空、露天施工作业,工程项目建设期间风险较大。同时,石油化工建设项目存在高温、高压、有毒有害、易燃易爆等特点,对项目建设期间以及项目工程质量的安全、环境和健康都有极高要求。
2 项目管理框架搭建
2.1 建立HSE安全管理体系
针对本工程的特点,在进行项目管理时,需要建立起HSE管理体系,即集健康、安全、环境三位于一体的管理体系,对项目设计、采购、施工进行全方位、全过程、一体化管理。并在HSE项目管理体系内,充分运用风险识别技术、风险评估技术、风险管理技术,来实现HSE管理目标。为了落实相关责任,在HSE项目管理体系内,建立起明确的责任体系,实行岗位责任制,制定出完善的责任考核体系,并编写出HSE项目管理方案,做到整个项目建设过程中无论什么环节事事有人负责,无论什么项目参与人员都有明确的责任,包括承包商、供应商、施工人员、管理人员、设计人员等等,真正达到全员管理、全过程控制。在整个项目的不同生命周期,安全风险管理的内容和方法也不同。在工程准备阶段,主要集中于HSE管理网络的构建和相关制度的建立;在项目开工前主要集中于各类安全资质的审核以及相关安全风险评估,并进行安全培训和落实安全责任;在施工过程中主要包括安全巡检、技术交底、风险环节方案、隐患整改等。在工程项目的各个阶段,应当有针对性的进行。
2.2 明确项目质量管理措施
项目建设质量直接影响着项目建设后能提供的生产力和效率,直接关系着项目的获利能力,这是项目建设的一个生死攸关的问题。因此,在项目建设中,必须紧抓项目质量管理,一方面建立完善的项目质量管理方案,一方面落实项目质量管理措施。包括如质量奖惩措施、质量控制措施、工艺控制措施等。在项目质量管理方案中,应当有明确的奖惩标准,对作业质量进行客观、准确的评估与评价,作业质量好的单位和人员给予奖励、作业质量不达标的单位和人员给予惩罚,真正落实“谁施工、谁负责”和质量终身负责制。同时,要加强施工图审核与技术交底工作,并强化关键部位和关键工序的复核复查工作,将关键部位和关键工序作为质量管理的重点和核心,杜绝关键部位和关键工序出现质量问题。在工艺技术方面,应当有相应的工艺技术控制体系,对项目建设中的难点、重点进行分析,采用合适的工艺技术来提高项目质量,同时建立起动态质量反馈系统,及时搜集、传递项目建设过程中的质量信息,以便及时发现异常并及时作出反应,寻找质量不达标的原因,寻求质量问题解决策略,避免质量问题扩大。整个质量管理体系,应当覆盖所有项目参建单位,包括监理、勘察、设计、物资、施工、检测等单位,涉及到整个项目建设过程方方面面,并进行充分的质量控制要点分析,设置切实可行的质量保证措施,从参建人员素质、材料质量、技术工艺、检查验收等多个方面进行控制。
2.3 构建合理的工程进度计划
由于本项目工期短、工程量大、参建单位多,为了保证工程进度,更需要建立起合理的工程进度计划,使整个工程建设过程头绪清楚、时间明确、分配合理、责任落实。工程进度计划应当在项目确定之后立即建立,并且要动用一切资源全盘考虑,保证工程进度目标的明确性和覆盖的全面性,尤其是关键点要杜绝遗漏,包括如设备投资技术、采购计划、人员计划、质量保证计划、风险应对计划、安全管理计划等等,都与工程进度有着极为直接的关系,任何一点遗漏都可能给工程进度的实现带来巨大的影响。在制定工程进度计划时,最好将整个项目进行分解,以形成一个个相对独立的易于控制的单元,构建起一个分层控制、单元管理的工程进度控制体系,最后对各个控制单元、各个工程进度层进行合理的拼装,合理安排相互之间的衔接与时间,制定出时间表,组建进度控制网络,这样才能使整个项目井然有序按部就班的进行。同时,进度计划的实施还必须严格执行,包括人力、物资、资金等方面的投入时间等,及时检查进度执行情况并采用相应的技术组织措施进行修正和更新,落实相应的进度责任。
3 结束语
石油化工建设工程项目投资大、工期要求严格、安全风险因素多,在整个项目生命周期内,多方面因素都会给项目施行的质量、进度、成本等造成影响。因此,必须在整个项目过程中,有用全过程管理、全员控制的方法,从进度、安全、质量等多个方面进行控制,使项目管理渗透到各个环节、各个层面,使相关责任明确落实到单位和个人身上,这样才能确保管理的深度与广度,促进项目建设目标的达成。
【参考文献】
关键词:民爆企业;建立 ;安全生产标准化体系;
根据《民用爆炸物品企业安全生产标准化管理通则》的要求,规范民爆企业现场安全管理,强化安全管理基础,有效提升关键岗位人员安全素质,开展安全达标活动,采用“策划、实施、检查、改进”动态循环的模式全面推进企业安全生产标准化工作,建立安全绩效持续改进的安全生产长效机制,有效防范各类安全生产事故的发生。
1.民爆企业安全生产标准化的涵义:
安全生产标准化(worksafetystandardization),就是通过建立安全生产责任制,制定安全管理制度和操作规程,排查治理隐患和监控重大危险源,建立预防机制,规范生产行为,使各生产环节符合有关安全生产法律法规和标准规范的要求,人、机、物、环处于良好的生产状态,并持续改进,不断加强企业安全生产规范化建设,是标准化活动的一个分支,人类在获取生产、生活资料的实践活动中,为维护自身免受意外伤害而创造的各类物质产品及意识领域成果的总和。
2.提高认识,加强领导,落实安全生产责任制
民爆企业必须按照安全生产法律法规和安全生产标准化要求,设置与企业规模相适应的的安全生产管理机构,配置安全生产管理人员。“打铁还须自身硬”,各级领导身体力行、以身作则,要求员工做到的自己首先要做到,要带头宣传贯彻安全理念、要带头学习和遵守安全规章制度、要带头讲授安全课、要带头参加开展安全风险识别、要带头开展安全经验分享;在安全管理方面要求员工做到的,自己首先要做好,时刻牢记“三违”的第一条就是违章指挥,时刻牢记“安全无小事、安全比天大”的良训,坚决不做“破窗理论”的第一人,把“安全第一、预防为主、综合治理”落实到工作实践中,让员工把安全生产标准化养成一种习惯、形成一种文化,达成一种规范。
建立健全安全生产责任制,明确各级人员的职责和义务,制订总体和年度安全生产目标,并进行分解细化到车间、班组、岗位。识别行业、部门、岗位适用的行业标准规范,进一步强化民爆企业内部安全管理制度建设,及时修订安全管理制度,并简化成言简意赅的具有可操作性的语言在工序醒目位置上墙张贴,成为安全规范操作的高压线。实现安全生产管理标准化、程序化、规范化、科学化、系统化,真正做到“要我安全”变为“我要安全”。
3.加强员工培训,提升安全生产标准化意识和技能
加大安全教育投入,采用各种方式培训员工,实现安全管理岗位和特殊工种持证上岗,持续不断地强化全员尤其是一线员工的安全意识,按照岗位需要和全年培训计划进行安全教育管理,在上岗、转岗、重大技改前等必须通过安全技能考核,使其确实掌握了与岗位相匹配的安全技能后方可上岗。
民爆企业安全标准化建设的前提是以人为本,必须以满足广大员工安全与健康的需要为出发点和落脚点,建立质量、环境和职业健康安全管理体系是从重视生产安全到健康、安全与环境全面管理形成了一个质的飞跃,这也是安全标准化建设的一个基础工作。
4.夯实安全生产基础,加强本质安全建设
根据民爆企业的行业特点,积极采用自动化、信息化的新技术、新工艺,开展技术改造和技术升级,淘汰落后的工艺技术和生产设备,加快解决重大技术难题,利用电子监控、自动检测等安全设施,达到安全监察全方位、全时段;加强以岗位达标、生产线达标、企业达标为目的的企业安全生产标准化建设。
采用“5S”现场管理法,进行整理、整顿、清扫、清洁、修养。原材料、工器具、工艺、设备、半成品摆放有序,利用标识线、安全色、安全警示标志、安全提示牌等方式对进入现场的人员进行安全提示,对介质名称、工艺流向进行标示和对压力表、温度表、液位计等指示仪表采用颜色标识出限值范围。
强化生产过程精细化管理,强化程序化操作,强化现场定置管理;利用现场检查表和安全巡视卡进行温馨提示,危险操作岗位严格遵守安全操作规程,坚决杜绝“四超”行为。动火动焊等危险作业必须要有安全管理部门核发的安全作业许可证,设备检修时和在有较大危险因素的作业场所和设备设施上设置明显的安全警示标志,进行危险提示、警示,告知危险的种类、后果及应急措施等。让安全生产简单明了、使员工掌握本岗位存在哪些危险因素、如何防范危险因素。
5.加强隐患排查治理,有效消除安全隐患
民爆企业安全生产标准化工作是一项基础性、长期性工作,任何急功近利和一蹴而就的思想都是要不得的,更不要妄想一劳永逸。要建立健全事故隐患排查治理和建档监控等制度,逐级建立并落实从主要负责人到每个员工的隐患排查治理和监控责任制;应采用PDCA动态管理方法,进行隐患排查,持续改进,对重大事故隐患要编制隐患治理方案、治理措施,定时间,定目标,落实资金、限期治理,同时还要制定治理期间的安全防范措施;每年有针对性的组织应急预案演练,提高员工的安全意识和紧急状态下的应急反应能力,最大限度减少人员伤亡。
6.加强风险管理,消减事故发生
风险管理是民爆企业安全生产标准化的核心和基础,民爆企业应根据自身生产特点建立风险评价管理制度,明确风险评价目的、准则、范围、方法,要在评价中紧紧抓住风险分析、风险评价、风险控制三要素,“横向到底、纵向到边、不留死角”,全面识别危险、有害因素、准确评价风险,有效控制风险,尤其是对重大风险的控制与管理是安全生产标准化的关键。只有落实了风险管理才能以最低的成本实现最大的安全保障。
参考文献:
关键词:石油闲置装置;拆除作业;模块化;安全管理
随着石化产业结构的调整,很多装置停产报废,B企业按照规划陆续拆除A企业重整装置。2016年按照公司的统一安排进入到拆除阶段,该装置有预加氢反应器、重整反应器、加热炉、立式换热器、压缩机等,工艺非常复杂,涉及汽油、氢气、瓦斯等易燃易爆物质,存在极高的风险。该装置停车时A企业已进行工艺退料处理,而熟悉装置的人员现在多数已经转岗分流,这无疑为装置拆除增加了难度。为了保证拆除过程的安全性,同时也可以为后续装置拆除积累经验,B企业项目部展开了详细分析,采用“模块化”方式进行管理,加大力度控制作业安全。
一、“模块化”管理方法
本次拆除作业中,主要设备还需运往B企业依旧使用。所以在拆除过程中既要考虑拆除的便利,还需保护设备不受损坏,还得满足长途运输的条件。装置拆除过程按照作业特点的不同,对拆除作业进行区域模块划分。
1.“区域模块”划分
在作业过程中按照拆除设备的不同,可以对不同区域进行划分,将不同区域划分成不同模块,在此基础上对装置进行拆除,这样整个项目就可以化整为零。随着对装置拆除模块的一步步划分,拆除部分覆盖区域逐渐减小,拆除工艺逐渐朝着单一方向发展,同时拆除设施结构得到了简化,以上发展可以有效降低装置拆除操作存在的安全风险。在划分区域模块的过程中,通常可以将设备坐落的具置以及工艺单元位置作为主要依据进行拆除。
2.“作业模块”划分
装置拆除作业过程中有很多不同的作业形式,在作业过程中可以将其分成相应的模块,这对于有针对性的管理非常有利,例如可以划分成高处作业模块、动火作业模块及起重作用模块等诸多作业模块,对具体的防范性措施进行落实。
3.模块管理程序制定
在实际作业过程中,需要严格按照固定程序进行每个模块的拆除,以保证作业操作可以处于受控的状态中。具体来说,主要包括监理组织机构、制定管理制度、识别拆除危害、编制作业方案、展开安全教育、进行现场安全警示标示、确认作业工艺条件、落实“作业许可证”制度、进行安全监督与检查等等。其中每个区域模块都需要严格按照程序进行管理,并将其与作业模块融合到一起,最终落实专业化、规范化的管理。
二、“模块化”管理的实施
1.模块划分
(1)区域模块
首先需要在待拆除装置上标记好拆除的管线,并将连接管线切断,加装盲板,并做好标记。这样一来拆除装置就可以和其他系统、装置彻底隔离。具体来说,需要将工艺物料管线、燃料油管线、公用工程管线、动力电源及仪表电器电源等系统切断。切断后必须让各主管负责人进行签字确认。其次可用彩钢板或者实心墙将拆除区域完全封闭,这样拆除区域可以从空间上和其他区域隔离开,封闭化管理才能得到实现,从而避免施工对厂区原本正常的秩序造成影响。基于已经隔离出的区域进行模块划分,对重整装置的坐落位置、工艺流程进行综合考虑,利用加装盲板、切断连接管线的方式,保证每个模块都是独立的单元,然后利用境界隔离线进行隔离,具体的模块划分如下:①炉区模块,为加热炉、管线等;②主反应区模块,主要涉及重整反应器、高温立式换热器、预加氢反应器、脱氯罐、分子筛等;③机组模块,为压缩机组及物料管线等;④泵区,包括各塔的进料泵、回流泵等;⑤塔区,包括分馏塔、蒸发塔、脱戊烷塔等。
(2)作业模块
在拆除过程中对涉及到的作业形式进行综合分析,具体来说将作业模块划分成临时用电、用火作业、受限空间作业、高处作业及起重作业等模块。
三、模块管理程序
1.建立HSE组织机构
为了加强对作业过程的安全管理力度,需要成立专门领导小组,并设置专业组,进一步明确每个专业组的职责,具体来说包括以下内容:(1)拆除指挥组,将拆除装置管理人员抽调到一起,对现场所有拆除工作进行协调,完成各种作业票证的办理以后,还要确认区域标识、拆除物质等,确认现场施工条件及现场施工的安全性;(2)拆除协调组,从设备管理部门中抽调部分人员组成,主要对拆除全过程进行管理,严格控制工程进度,对建设单位、施工单位的关系进行协调,将出厂证办理工作做好;(3)拆除技术组,主要确认现场管线、设备等拆除条件,编制出具体的施工方案,进行安全技术交底,并完成技术资料整理及交付等工作;(4)拆除协调组,对装置内物料进行拆除,检查公用工艺管线系统,并将排放吹扫、确认等工作做好,保证装置具有可以拆除的条件;(5)拆除安全组,主要负责作业过程中的安全管理,针对用电、用火、受限、高处、起重等工作进行全面管理,确认施工方案等。
2.识别拆除作业危害
在开始拆除之前通常需要进行危害识别,严格按照作业模块与区域模块划分进行,其中作业模块危害识别的重点在于各种作业形式存在的风险,例如高处作业造成的坠落、动火作业引发的火灾以及设备内部作业引发的中毒窒息等;区域模块危害识别的重点在于对系统本身的危险因素进行分析,例如设备、装置及管道中存在的汽油、氢气等。需要按照区域工艺特点,针对每种作业形式潜在危险展开综合分析。通过拆除作业危害识别,可以明确不同模块潜在的危害,这样就可以为拆除方案的编制提供有效依据。
3.制定作业方案
在开始拆除作业之前,需要由拆除技术组编制出详细的作业方案,经过审核及批准之后才能落实。拆除作业方案的编制必须对危害识别、风险评价结果进行充分考虑,然后制定出具体的作业顺序,确定具体的拆除步骤。
4.组织作业人员展开安全教育
在拆除作业开始前,应组织拆除作业人员参加安全教育和培训,在培训中将重点放在炼化企业应该遵循的规章制度、重整装置工艺特点、危险物料的特殊性质、直接作业的安全知识等方面,安全教育合格的人员可以获得安全作业许可证,保证持证上岗。在具体拆除过程中,随时都要将安全技术交底做好,具体落实到每个作业人员身上,不同区域模块应选择不同的作业形式。每天作业前由现场项目负责人、作业负责人、安全管理人员对作业人员进行安全喊话,告知作业项目潜在的危险及相关注意事项。
5.现场安全警示标识
在施工作业开始之前,各种警示标识必须保证到位,然后严格按照作业进程进行适当调整。安全警示标识在设置过程中需要以危害识别、风险评价结果作为主要依据,在各个区域中清楚的标注出存在的危害因素,从作业过程可能造成的危害、危险物质带来的危害、作业环境中可能存在的风险等方面展开综合考虑,在作业区域中设定警戒线,这样可以对作业人员起到提示性作用。
6.确认作业条件
在区域模块中,首先应在系统中选择最低点,利用拆卸法兰的方法将管线拆除,然后将系统中残存的物料排空,由专业检验人员分析可燃气体,以保证其合格。此外,还要注意现场拆除管线标识、现场地沟地漏的封堵、设备管线内部采样分析等工作,预加氢反应器、高温立式换热器等设备拆除前,应做好拆除管线的标志,这样可以从最大程度上避免拆错管线问题的发生。
7.实施现场安全监护
在拆除作业过程中,应实施全过程、全方位的安全监护与管理,抽调2名生产经验丰富,培训合格的A企业职工,临时组成现场监护队。此外,装置拆除过程实施全程监控,A、B两企业对装置拆除工作实施双向管理,保证每天拆除必须有一辆消防车现场待命。
四、结语
综上所述,该装置实施模块化管理以后,经过半个月的时间完成了预加氢反应器、高温立式换热器、重整反应器及部分管线的拆除工作,并安全运输至B企业,没有发生安全事故。在拆除重整反应器时实施保护性拆除,充分考虑重整反应器里面约翰逊网和中心管的易受损性,制定施工方案保护加固。具体来说,整个拆除作业管理程序非常清晰,每个作业项目都处于受控状态中,拆除作业现场未出现混乱状态,施工计划和施工方案得到了有效的实施,同时拆除作业风险性得到了极大降低。通过划分模块,拆除工艺得到了简化,管理针对性大大增强,最后工作效率得到了极大的提高。通过划分模块,不同区域模块有效隔离开,不同模块作业互相不会影响,因此未发生任何安全事故。
参考文献
[1]吴新阳,周英.提高大庆油田喇二浅冷装置生产能力的探索[J].天然气工业,2011,02:98-102+132.
[2]邱志刚,黄贤滨,刘小辉.炼油化工装置闲置停工设备防腐蚀技术探讨[J].石油化工腐蚀与防护,2011,03:28-30.
[3]陶杰,田永花,吴谊山,宣英杰,李鹭.钢桩内排泥技术在导管架拆除中的应用[J].中国造船,2012,S1:206-210.
[4]张晓,马春杰,崔航,张喆.高压水磨料射流内切割技术的废弃平台拆除应用[J].世界海运,2012,08:23-25+33.
[5]董海明,赵德强,李超然.0.6Mt/a焦化汽柴油加氢装置的技术改造[J].当代化工,2015,09:2158-2161.
[6]张浩,范振忠,叶志敏,刘天元.提高天然气浅冷装置生产能力的探索与实践[J].当代化工,2016,05:1025-1028.
关键词:原油储罐;危险性分析;Phast软件;防控措施;
中图分类号:U656.1 文献标识码:A 文章编号:1006―7973(2016)08-0030-02
近年来,随着国家工业经济的快速发展,我国对石油的需求量在逐年地上升。为了保证国家能源的安全,我国建立了许多的大型石油储备基地。尤其是在大型码头或港口,由于其独有的地理交通条件,这些地方是我国进行石油的接收、储存、传输和装卸的首先考虑的方面。但是,石油是具有很大危险性的物质且码头库区原油储罐众多,占地面积大,储量巨大,一旦发生火灾爆炸事故,对社会和人民的生命财产造成的后果是不可估量的。近年来,越来越多的研究者开始对其进行研究。
2008年葛晓霞等人对大型石油储存设备的火灾爆炸的危险性进行了分析,利用鱼排图总结出了大型石油储罐在设计、维护、管理等方面应该需要注意的问题。偶国富等人分析某大型原油储罐雷击着火的事故致因并详细地进行了研究和分析,最后,提出一些防油气泄漏及防雷击的措施。
2012年尹法波等人对大型原油储罐危险性进行分析,利用AHP -模糊综合评价的方法构建了大型原油罐区安全评价体系,对大型原油储罐进行完整性的风险评价。刘t亚等人对我国的大型石油储罐区火灾进行了危险性分析,提出了基于风险分析火灾预测预警技术,构建了罐区火灾征兆监测预警与应急的火灾防控技术体系。李庆功等人采用火灾模拟软件FDS对其池火灾事故进行数值模拟,对模拟取得的数据进行了分析。
2014年任常兴对火灾场景及风险影响因素进行分析,接着分析初期火灾场景升级影响因素,并提出罐区火灾事故现实风险的评估框架、确定方法及防范框架,最后给出相应的基于火灾风险的防范对策。
2015年许学瑞等人分析原油库区事故多米诺效应,接着对防火堤内池火灾进行定量风险评价,并用矩阵的方法建立了储罐之间相互影响的损害矩阵概率模型,最终做出考虑多米诺效应的风险等级。
本文基于以上研究结果,选取某一大型原油储罐,运用DNV Phast软件对其进行危险性模拟,并基于模拟结果提出防控措施。
1 危险性分析
1.1 模型选取
选取某国家石油储备基地的一座10万吨的油罐进行火灾爆炸危险分析。10万吨罐高21.8m,直径80m,设计压力为常压,设计温度-15℃,实际底部管道绝对压力2.71bar,实际储物温度平均40℃。板厚最薄12mm,材质Q235-A,有防火堤。
原油由不同的碳氢化合物混合组成,其主要组成成分是烷烃,含硫、氧、氮、磷、钒等元素,不同油田原油成分相差较大。马岙、岙山油库原油大多为中质原油,其重要成分摩尔组分如下:
1.2 火灾、爆炸分析
具体模型参数选择,罐体10万m3,操作温度40℃,绝对压2.71bar,选择泄漏导致火灾爆炸模式,泄漏口径25mm(于罐体底部1m),稳定泄漏3600s,大气稳定度F,风速1.5m/s。罐于整个坐标中心点,防火堤采用混凝土模型,高0.8m。室外平坦地面扩散,爆炸采用TNT当量模型,10%爆炸效率,地面流火燃烧,香蕉型喷射火,无压头损失。热辐射强度标准为(30s):37.5kw/m2死亡,12.5 kw/m2重伤,4kw/m2轻伤。经模拟结果如下:
爆炸对人、机、境的损害主要体现在其爆炸冲击波上,其中爆炸超压研究意义重大。该软件对超压的模拟原理是在油气扩散时处于爆炸极限区域的油气先进行爆炸,然后引起一系列燃烧爆炸反应。图1为爆炸超压的分布状况。
可以看出,无论初始爆炸情况如何选取,该罐体泄漏点下风向爆炸超压分布规律相似,于20米位置左右达到最大超压值1MPa左右。因此,应急处置人员及易碎装置应当避免在距离罐体20m的位置上。
1.3 大型原油储罐主要事故形式分析
针对大型原油储罐的结构特点,其主要的危险可分为储罐密封圈火灾、管壁腐蚀、浮盘沉船、储罐全面积火灾以及其他危险。
2 码头库区大型原油储罐防控措施
(1)储罐工艺设备改进和完善。在雷电、暴雨、高温等恶劣天气频繁发生的地区,应对储罐的结构进行一定的改进和完善,采用软密封结构,增加和改进浮盘与管壁的电气连接,在油罐密封处增加油气稀释装置。
(2)罐体及消防设施设备。应定期地检查消防设施,确保没有失效。应加大投入力度,引进先进新型高效的泡沫灭火系统,并储存足够多的泡沫原液以备不时之需。定期检查罐体浮盘及其附件的完好情况,测定罐基础的沉降情况,定期对罐体进行维护、保养及修理。
(3)改进原油储罐的防腐技术。适当地增加罐壁腐蚀较严重的部位的钢材的厚度,选择性能较好的防腐涂料和在涂防腐材料的基础上再增加一层缓蚀剂来提高管壁的防腐蚀性能。
(4)工作人员素质的提高。人的不安全行为是造成事故安全隐患的重要原因。加大对员工的安全教育和加强员工的专业技术培训,提高员工的操作水平,增强员工的职业道德素质等措施来提高工作人员的素质,才能有效地减少由于人员操作失误导致的安全事故。
3 结论
针对目前大型原油储罐利用Phast火灾爆炸模拟软件研究了火灾爆炸特点,重点对于密封圈火灾、全面积火灾、浮盘沉船及腐蚀泄漏等这几种事故形式分析了其形成的原因,在此基础上提出了大型原油储罐重点应该加强的4点安全对策措施,为码头库区大型原油储罐的安全管理提供了一些科学性的建议。
参考文献:
[1] 葛晓霞,董希琳,郭其云.大型石油储罐区消防安全对策研究[J].石油工程建设, 2008,34(3):1-5.
[2] 偶国富, 徐如良, 赵柏鑫,等. 沿海大型原油储罐雷击着火成因分析及防护措施[J].石油化工安全环保技术, 2008,24(1):17-19.
[3] 尹法波,吕长军,洪胜,等.大型原油储罐危险性分析及评价方法研究[J].山东化工,2012, 41(8):82-86.
[4] 刘t亚,张清林,秘义行,等.大型石油储罐区火灾风险预测预警技术研究[J].消防科学与技术, 2012(2):192-196.
[5] 李庆功,宋文华,陈阵,等.基于FDS的大型原油储罐防火堤内池火灾的数值模拟[J].南开大学学报:自然科学版, 2012(1):77-82.