火災(zāi)爆炸指數(shù)法用于加氫廠房的安全評(píng)價(jià)
作者:劉學(xué)武1 楊濤1 林暉2
來(lái)源:1中國(guó)石化撫順石油化工研究院 2中國(guó)石化安全工程研究院
評(píng)論: 更新日期:2014年05月27日
??? 加氫試驗(yàn)廠房是中國(guó)石化撫順石油化工研究院投資最大、裝置最集中的場(chǎng)所,是防火重點(diǎn)部位,做好它的安全評(píng)價(jià)可以使管理者了解事故隱患和薄弱環(huán)節(jié),全面掌握該部位的安全狀況,不斷改進(jìn)、完善安全防災(zāi)體系與設(shè)施,也可據(jù)此確定系統(tǒng)是否需要改進(jìn)設(shè)計(jì)或增加安全措施,明確改進(jìn)后的危險(xiǎn)性是否達(dá)到可以接受的程度,以預(yù)防事故發(fā)生,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最佳安全的目的。由于加氫試驗(yàn)廠房中均為小型試驗(yàn)裝置,故在評(píng)價(jià)中有別于工業(yè)裝置,部分選項(xiàng)視情況可以忽略不計(jì)。
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1安全評(píng)價(jià)方法選擇
??? 現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外以開(kāi)發(fā)出許多種安全評(píng)價(jià)法,按指標(biāo)量化的體系可分為兩大類,即風(fēng)險(xiǎn)率法和相對(duì)法。但風(fēng)險(xiǎn)率評(píng)價(jià)法需要精確的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),其評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確率才比較高;而往往由于缺乏故障由于液氯生產(chǎn)系統(tǒng)承擔(dān)著氯氣液化、貯存、氣化、精制和包裝等關(guān)鍵生產(chǎn)過(guò)程,設(shè)備服役運(yùn)行多年,生產(chǎn)過(guò)程的各工藝控制參數(shù)要求苛刻,一旦超概率數(shù)據(jù),應(yīng)用起來(lái)有一定的困難。目前應(yīng)用較多的是相對(duì)法,也稱指數(shù)法或評(píng)點(diǎn)法,這類方法是根據(jù)過(guò)去經(jīng)驗(yàn)或有關(guān)資料,采用一系列相對(duì)數(shù)值來(lái)度量危險(xiǎn)性的大小,經(jīng)綜合評(píng)價(jià),確定系統(tǒng)安全程度。本文采用的評(píng)價(jià)方法為美國(guó)道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法[1],該評(píng)價(jià)法是以工藝過(guò)程中使用、生產(chǎn)物質(zhì)的理化特性為基礎(chǔ),結(jié)合工藝條件、物料量等因素求取火災(zāi)爆炸指數(shù)。
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2確定評(píng)價(jià)單元
??? 加氫試驗(yàn)廠房?jī)?nèi)40套小型加氫裝置,工藝流程基本相同,故選取整個(gè)廠房為評(píng)價(jià)單元。加氫廠房概況如下。
加氫廠房為鋼筋混凝土排架結(jié)構(gòu),跨度24 m ,長(zhǎng)度60 m,屋面設(shè)9m跨天窗,耐火等級(jí)為二級(jí),設(shè)兩個(gè)安全疏散口,疏散距離為27 m,廠房建筑面積1471m2,容積10 000 m3,廠房采用側(cè)窗、天窗、及屋面泄壓,泄壓面積933 m2,泄壓面積與廠房容積比值為0.075,滿足防火規(guī)范要求。
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2 HAZOP分析
由于液氯生產(chǎn)系統(tǒng)承擔(dān)著氯氣液化、貯存、氣化、精制和包裝等關(guān)鍵生產(chǎn)過(guò)程,設(shè)備服役運(yùn)行多年,生產(chǎn)過(guò)程的各工藝控制參數(shù)要求苛刻,一旦操作或控制失誤,將會(huì)對(duì)整個(gè)氯堿生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴(yán)重威脅,甚至發(fā)生容器爆炸,造成氯大量外泄,給職工、周圍居民乃至社會(huì)造成極大危害。限于篇幅,以下僅對(duì)危險(xiǎn)性最大的液氯貯槽進(jìn)行HAZOP分析。
2.1分析單元
?液氯貯槽主要控制的工藝參數(shù):液氯貯槽的溫度、液位、壓力。
?分析單元(節(jié)點(diǎn))為液氯輸送泵1的進(jìn)口閥門至液氯輸送泵2的進(jìn)口閥門,如圖1所示。
2.2分析結(jié)果及討論
僅以液氯貯罐液位的HAZOP分析為例加以說(shuō)明,HAZOP分析結(jié)果見(jiàn)表1。
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引導(dǎo)詞 | 偏差 | 原因 | 后果 | 已采取的安全措施 | 建議措施 |
NONE (空白) ??? ?????????????? | 無(wú)液位 | 1)液氯進(jìn)口閥關(guān) 閉 2)進(jìn)口管線堵塞 3)進(jìn)口閥門盲板 未拆 4)液化器相連管 線斷裂 5)液位變送器指 示錯(cuò)誤 6)液氯輸送泵無(wú) 流量或憋壓 7)去包裝的液氯 管線泄漏 8)設(shè)備或管線保 溫腐蝕,穿孔泄漏 | 1)無(wú)液位即罐內(nèi) 無(wú)液氯 2)液氯(或液氯汽 化后)泄漏 | 1)系統(tǒng)所有閥門處于受控狀態(tài) 2)嚴(yán)格執(zhí)行盲板管理規(guī)定,按照盲板圖掛牌、裝拆、消項(xiàng),專人管理 3)設(shè)置了液位低低報(bào)聯(lián)鎖停車報(bào)警系統(tǒng);現(xiàn)場(chǎng)設(shè)置雙液位檢測(cè) 4)液位控制閥定期檢驗(yàn)保養(yǎng) 5)控制系統(tǒng)設(shè)置了冗余系統(tǒng),并定期保養(yǎng) 6)現(xiàn)場(chǎng)安裝了有毒氣體報(bào)警儀探頭 7)可以把液氯轉(zhuǎn)送到另外的貯槽。用兩個(gè)貯槽液面指示的減增來(lái)判斷失常的液面計(jì) 8)隨時(shí)檢查液位上升情況 9)調(diào)節(jié)閥失常時(shí),轉(zhuǎn)換到備用系統(tǒng) 10)與液氯精制器壓力控制聯(lián)鎖 | 1)選擇符合材質(zhì)要求的閥門 2)所有閥門設(shè)有打開(kāi)的標(biāo)志,并有書(shū)面確認(rèn)程序 3)按照規(guī)范增設(shè)有毒氣體報(bào)警儀數(shù)量,信號(hào)引至中央控制室 4)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡檢 5)增設(shè)固定堿液噴淋設(shè)施,使得噴淋面積覆蓋整個(gè)貯槽 6)事故氯吸收系統(tǒng)擴(kuò)容,增加1臺(tái)事故氯氣吸收塔;并優(yōu)化運(yùn)行工藝,吸收塔負(fù)壓操作 7)對(duì)操作工加強(qiáng)培訓(xùn),嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程和安全技術(shù)規(guī)程 8)現(xiàn)有廠房門窗關(guān)閉不嚴(yán),改為塑鋼門窗 9)定期進(jìn)行設(shè)備強(qiáng)檢 |
MORE (過(guò)量) | 液位 偏高 | 1)后續(xù)系統(tǒng)故障 2)后續(xù)系統(tǒng)閥門 關(guān)閉或開(kāi)度不夠 3)現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)與 控制室DCS液位 指示有偏差,儀表指示故障 | 1)安全閥起跳 2)液化器液位升 局 3)導(dǎo)致后續(xù)系統(tǒng) 壓力上升 | I)液氯貯罐本體設(shè)置安全閥,排放管線并人事故氯吸收裝置 2)安全閥根閥必須處于全開(kāi)狀態(tài)并鎖定 3)建立液化器定期排污制度。并做好確認(rèn)記錄。加強(qiáng)分析樣品的檢驗(yàn)及審查 | 1)加強(qiáng)巡檢,發(fā)現(xiàn)故障及時(shí)處理 2)相連兩罐之間手動(dòng)閥門改為遠(yuǎn)程控制閥門,且在緊急狀態(tài)下能夠自動(dòng)切換 3)液氯輸送泵的進(jìn)口管線設(shè)置緊急切斷閥 |