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石油化工行業(yè)的安全評價

更新時間:2009/9/25  [收藏此信息]

一、石油化工行業(yè)的生產(chǎn)特點
  石油化工生產(chǎn)的特點是易燃、易爆、高溫、高壓。隨著工業(yè)化生產(chǎn)規(guī)模的擴大,工藝技術(shù)的不斷更新,新設(shè)備、新材料、新型催化劑及高效節(jié)能設(shè)備越來越多地被用于石油化工生產(chǎn)裝備中,使得裝置的規(guī)模越來越大,自動化程度越來越高。石油化工的生產(chǎn)及圍繞石油天然氣為原料的石油化工生產(chǎn)裝置大致如下:煉油生產(chǎn)裝置、基本有機合成、合成橡膠、合成樹脂及塑料、合成氨及制品、石油化纖等。
  目前國際上煉油裝置單套設(shè)備在千萬噸級以上,乙烯生產(chǎn)裝置單套也在100萬噸以上。裝置規(guī)模的大型化,對石油化工本身及配套設(shè)備的安全評價技術(shù)和方法的要求也日益復雜。有效的安全評價可以掌握系統(tǒng)發(fā)生風險的可能性及其危害程度,使生產(chǎn)過程中發(fā)生事故的可能性和后果的嚴重程度大大降低。
  目前我國安全評價共分4大類:安全預評價、安全驗收評價、安全現(xiàn)狀評價、專項安全評價。
  對于我國石油化工工程項目來說,政府的要求在項目的可行性研究階段需要進行安全預評價,以確保項目的“三同時”工作,安全預評價工作主要是給初步設(shè)計提出指導性意見或建設(shè)性見,預測項目可能的危險、有害因素,評估風險的大小,提出安全對策,措施以將風險水平控制在安全等級。所以安全預評價工作重在預測性。
  安全驗收評價主要針對石油化工生產(chǎn)裝置的特點和運行情況,通過對石油化工建設(shè)項目的設(shè)施、設(shè)備、裝置實際運行狀況及管理狀況的安全評價,查找該建設(shè)項目投產(chǎn)后存在的危險、有害因素,確定其程度,提出合理可行的安全對策、措施及建議,重點在于復核其適應性。
  安全現(xiàn)狀評價目前國內(nèi)主要是結(jié)合危險化學品安全生產(chǎn)許可證制度要求進行的,主要是從人-機、物、料、環(huán)境等方面綜合考慮企業(yè)的情況,給予安全生產(chǎn)的運行狀態(tài)以綜合性的結(jié)論,大部分企業(yè)目的在于取得安全生產(chǎn)許可證。

二、石油化工行業(yè)安全評價的重點
  根據(jù)石油化工生產(chǎn)的特點,目前我們在進行石油化工安全評價時應重點關(guān)注以下幾個方面:
  1.石油化工生產(chǎn)裝置的資料準備和分析
  石油化工生產(chǎn)裝置有其特殊性,需要充分收集相關(guān)資料。
  2.選擇評價方法和評價軟件
  石油化工生產(chǎn)的特點體現(xiàn)現(xiàn)代的工業(yè)化生產(chǎn),自動化程度高,具有連續(xù)性,裝置高度密集,所以選擇合理、科學、有效的安全評價方法和選擇安全評價軟件是必不可少的工作之一。在石油化工安全評價中,可以根據(jù)不同的評價對象、不同生產(chǎn)裝置的壽命期和不同的評價目的,選擇安全評價方法。如對裝置中單個設(shè)備的故障分析,采用故障類型及影響分析可以取得較好的效果;對于石油化工生產(chǎn)裝置和工藝過程的安全分析,選擇HAZOP分析方法較為合適,可以把流程分析得透徹。在進行石油化工安全評價時,安全評價工程師除了應具備對石油化工基本的安全分析基礎(chǔ)知識,熟知常用的石油化工安全評價方法外,還應該能借助一些成熟的安全性評價軟件分析,比如DNV的LEAK、SAFETYⅡ,將各種有效的評價方法有機結(jié)合在一起,計算故障的頻率和事故的后果嚴重度,進而計算出事故的風險程度。
  3.評價的重點內(nèi)容和突出環(huán)節(jié)
  石油化工生產(chǎn)的特點是易燃、易爆,所以在石油化工安全評價中,安全對策的基本思路也是防止、減少火災的發(fā)生,控制和撲滅火災而采取各種對策。具體評價重點包括:
 。1)總圖布置評價。對總圖布置進行評價時,要考慮風向、地形標高、平面布局與安全防火的關(guān)系,明火與油氣源的關(guān)系,重要設(shè)施的重點保護,同時還要考慮總體布局要適應應急救援的要求。
  (2)工藝裝置評價。對生產(chǎn)工藝裝置進行安全評價應包括對石油化工生產(chǎn)過程中危險源的識別、危險物料的識別、危險化學反應的識別和危險單元的識別;按生產(chǎn)單元對工藝生產(chǎn)裝置的危險進行定量評價,以確定單元的危險度和需要的安全防護措施;采用HAZOP或?qū)υO(shè)備RBI分析方法對整個工藝流程系統(tǒng)進行危險性分析。
  工藝裝置的危險性主要包括:
 、傩孤┖挽o電。設(shè)備和管道在正常操作下不嚴密會產(chǎn)生泄漏,如泵、壓縮機等動設(shè)備及閥門、法蘭、取樣口、放凝口等靜設(shè)備都可能發(fā)生泄漏,引發(fā)爆炸事故。
 、诔瑴、超壓?赡軐е卵b置超溫、超壓的原因包括:活性物質(zhì)激烈反應引發(fā)的內(nèi)部爆炸、被外部火災包圍導致裝置強度降低或爆炸、設(shè)備腐蝕穿孔、機械破壞、設(shè)備和管道內(nèi)物料流速過快或電荷積聚,產(chǎn)生靜電,發(fā)生爆炸等。

評價時要特別注意兩點:
  第一,高溫重質(zhì)油品事故幾率較高。重油含腐蝕性物質(zhì)多,在生產(chǎn)過程中容易穿孔,導致破壞泄漏,例如中石化目前煉制的高硫、高酸油。
  第二,與設(shè)備相連口徑管道連接處容易發(fā)生機械破壞。
  ③火災?赡馨l(fā)生火災的情況和裝置主要有:
  a.氣體泄漏。在評價中要對油氣重點關(guān)注,油氣一般比空氣重,一旦發(fā)生大量泄漏后容易沿地面大范圍地擴散,在有些地方油氣易于積聚,泄漏氣體遇火源將會發(fā)生爆炸,通常發(fā)生大面積的泄漏的破壞幾率是比較低的,但破壞損失的嚴重程度較大,對于少量泄漏也要關(guān)注,特別是對烴類物質(zhì)。因此,評價時應重點考慮現(xiàn)場的安全泄漏檢測手段。
  b.加熱爐。對于加熱爐,要對爐管破壞可能造成的危害進行安全分析。對于爐內(nèi)爐管破壞造成的火災,因為蒸汽滅火系統(tǒng)可以及時撲滅,評價時要考慮是否安裝蒸汽滅火系統(tǒng)及閥門切斷系統(tǒng),保護爐內(nèi)發(fā)生火災時不會發(fā)生油噴出爐外火災。
  c.塔和反應器。對于石油化工生產(chǎn)來說,塔和反應器是其關(guān)鍵設(shè)備,評價時要考慮塔和反應器發(fā)生的幾率和破壞的嚴重程度。
  d.烴類壓縮機。對于烴類壓縮機,要考慮泄漏的可能性,因此,安全評價時應考慮安全檢測設(shè)施的配套和適用性。
  e.設(shè)備內(nèi)爆及管道破裂。石油化工生產(chǎn)由于高溫、高壓,許多聚合反應其壓力高達上千帕,壓力高,聚合過程中要防止設(shè)備發(fā)生內(nèi)爆形成的破壞,在評價時應考慮泄壓的廠房設(shè)備和抑爆措施。對于管道,要考慮一旦發(fā)生破裂,可燃介質(zhì)大量泄漏,形成爆炸性空間的可能性。
 。3)儲運設(shè)施的評價。對儲運設(shè)施要重點考慮,特別是油品的罐區(qū)和裝卸站等。
 。4)公用工程系統(tǒng)的評價。公用工程中的水、電、氣、風在石油化工生產(chǎn)中也非常重要,對蒸汽的供應能力、風的供應能力,火炬泄放能力和負荷均要進行安全分析和評價。
 。5)消防系統(tǒng)評價。對消防系統(tǒng)的評價在石油化工安全評價中是十分重要的,評價時應考慮消防的外部條件的能力情況;消防站人員、車輛配備、報警形式、位置;消防水系統(tǒng)的管網(wǎng)情況,消防水量、消防水池、管網(wǎng)布置、消防供水時間等;消防設(shè)施配備、消防布置和通道、滅火器配備情況、半固定式蒸氣軟管、箱式消火栓設(shè)置、固定式消防水炮、消火栓、蒸氣滅火系統(tǒng)、固定噴淋系統(tǒng)、水幕系統(tǒng)、泡沫系統(tǒng)的設(shè)置和泡沫能力與可用性等情況。
 。6)電氣的安全評價。電氣的安全分析應重點考慮雙電源問題、主接線問題、電氣設(shè)備選型問題、保護(過流保護、過壓保護、擾動保護等)問題、大機組安全問題、過電壓問題、防雷、防靜電問題、變電站設(shè)置和負荷率的安全分析等。
  總之,對于石油化工生產(chǎn)裝置的安全評價,安全控制的基本思路是:
  首先,要從裝置本身設(shè)計努力做到本質(zhì)安全型,將事故的發(fā)生降至最低。這需要涉及到各專業(yè)設(shè)計,因為每個專業(yè)自身的設(shè)計技術(shù)都存在自身的安全技術(shù),如工藝過程有安全控制手段,工藝系統(tǒng)的儀表控制、連鎖控制等能夠在脫離設(shè)計點的一定范圍內(nèi)自己糾偏,保證正常運行。
  其次,出了事故后設(shè)法不使其產(chǎn)生災害或減少災害的規(guī)模,如緊急泄壓火炬系統(tǒng)、緊急停車系統(tǒng)、防火堤、耐火設(shè)計、防火距離等。
  最后,要有救災、控災設(shè)施系統(tǒng),即經(jīng)常所說的消防保護系統(tǒng)。這一系統(tǒng)只是被動防火,以減少損失。

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