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危險化學品裝車作業(yè)HSE風險分析與對策

文檔作者：茍彬德文檔來源：中韓石化化工武漢分公司		點擊數：	更新時間： 2020年11月20日
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2014 年5 月
危險化學品裝車作業(yè)HSE 風險分析與對策
茍彬德（中韓石化化工武漢分公司湖北武漢430000）
摘要：危險化學品具有易燃易爆、有毒有害、易揮發(fā)的特點，
在裝車作業(yè)過程中存在著較大的著火爆炸、污染環(huán)境、人身傷害
風險。本文分析了危險化學品裝卸作業(yè)中存在的安全、環(huán)保問
題，提出了解決辦法，為危險化學品裝車實現“零事故”、“零污染”
提供借鑒。
關鍵詞：危險化學品；密閉裝車；鶴管；油氣回收
由于公路運輸具有便捷、機動、靈活的特點，成為石油化工企
業(yè)主要的運輸方式之一?；ぎa品多屬于危險化學品，要求在裝
車過程中做好安全和環(huán)保措施，防止因介質泄漏、跑油或其它突
發(fā)事件造成安全環(huán)保事故和人身傷害。國家也出臺了《危險化學
品安全管理條例》、《大氣污染物綜合排放標準》等一系列法律法
規(guī)，加強對安全環(huán)保的監(jiān)管。
一、危險化學品的主要特點
1.極易引起著火爆炸
危險化學品一般具有易燃易爆的特性，閃點低、爆炸極限寬，
與空氣混合形成爆炸性混合物，遇明火、靜電及各類火花會引起
燃燒或爆炸。比空氣重的介質泄漏出來會沉積在低洼處，成為安
全隱患。
2.對人員和環(huán)境的傷害
部分危險化學品具有毒害性，主要通過呼吸道和皮膚接觸進
入人體，引起慢性中毒或患上職業(yè)病。有毒有害介質排放大氣、
滲入地表或進入雨水系統，會造成嚴重的環(huán)保事故。
3.搶險難度大
危險化學品引起的火災、爆炸、泄漏事故具有突發(fā)性強、發(fā)展
速度快、控制難度大的特點，給搶險造成很大難度，并嚴重危及搶
險人員安全。
4.理化性質
表1：部分危險化學品理化性質
序號
1
2
3
4
名稱
乙烯
丙烷
苯
MTBE
狀態(tài)
液化
氣
液化
氣
液體
液體
密度
(kg/
m3)
610
580
859
719
閃點
（⑺）
＜18
- 104
- 11
- 10
爆炸
范圍
（%）
2. 7～
36
2. 1～
9. 5
1. 2～
8. 0
1. 6～
15
類別
甲A
甲A
甲A
甲A
主要危
害
易燃易
爆
易燃易
爆
易燃、
有毒
易燃、
有毒
二、主要裝卸設施介紹
1.鶴管
乙烯、丙烷等壓類介質裝汽車使用下裝式鶴管，苯、MTBE等
常壓類介質裝汽車使用上裝式鶴管。下裝式鶴管主要由液相管、
氣相管、放空管及伸縮臂組成，下裝式鶴管主要由液相管、密封
墊、放空管及伸縮臂組成（附圖1）。
圖1：化工液體物料裝卸鶴管圖
2. 油氣回收設施
常壓類介質充裝通常采用半密閉方式，揮發(fā)的油氣會危害人
身健康和自然環(huán)境。油氣回收設施可以收集、處理裝車過程中揮
發(fā)的油氣，實現密閉化裝車。國內采用的油氣回收工藝主要有吸
附法、冷凝法、膜分離法（附圖2）。
圖2：某油氣回收工藝流程圖
3.定量裝車系統
為防止物料超裝溢油引發(fā)環(huán)境污染和安全事故，通常采用定
量裝車系統，在達到預裝量或緊急時關閉閥門切斷物料供給。主
要設備有質量流量計、控制閥、控制器、溢油開關、靜電接地。
三、風險分析
1. 超裝引起的超壓或溢油風險
為了保證儲存和運輸安全，國家對槽罐車的充裝量有嚴格要
求。如壓力類槽車屬于移動式壓力容器，充裝量不能超過充裝系
數。超裝會使罐車面臨超壓和溢油風險，影響車輛的安全行駛。
引起超裝的原因主要有：a. 超過充裝系數；b. 槽車充裝前留存有
物料；c. 定量裝車或液位開關故障。
2. 操作或處置不當造成的風險
危險化學品裝車作業(yè)屬于簡單、重復性勞動，操作工易出現
松懈、疲勞狀態(tài)，從而給事故造成可乘之機。事故的突發(fā)性和偶
發(fā)性強，管理不到位，操作不規(guī)范，監(jiān)護沒落實，都會增大安全風
險。
3.油氣排放存在的風險
壓力類介質裝車完畢，需要先泄鶴管與槽車連接段的壓力，
釋放的介質會迅速氣化形成爆燃空間，造成安全隱患。常壓類介
質在裝車過程中，隨著罐液位的上升，揮發(fā)的油氣和空氣混合，容
易達到爆炸極限。
4.對健康和環(huán)境的影響
危險化學品一般具有毒害的特性，主要通過呼吸道和皮膚接
觸對人體造成傷害，長期接觸有毒有害介質容易患上職業(yè)病?！洞?
氣污染物綜合排放標準》對排放的最高允許濃度有明確要求，如
苯≯12mg/ m3, 甲苯≯40mg/ m3, 非甲烷總烴≯120mg/ m3。
四、存在的問題
1. 鶴管密封不嚴密
上裝式鶴管屬于半密閉裝車鶴管，揮發(fā)的油氣是裝卸站的主
要污染源，密封不嚴密造成油氣收集難度大。不嚴密的主要原
因：⑺上裝式油罐車裝油口口徑大小不一，導致鶴管密封難；⑺現
有鶴管密封效果不理想
2.安全風險高
易燃易爆介質種類多、充裝量大、操作頻繁、車輛及人員管理
難，容易出現的事故主要有：⑺槽車拉斷鶴管使物料泄漏，造成火
災或爆炸事故；⑺超裝造成的冒罐，超壓事故；⑺裝車過程中，監(jiān)
控不到位造成的事故；⑺不能正確、及時處理突發(fā)事件致使事故
擴大。
五、應對措施
1.密閉排放和油氣回收
（1）壓力類介質進行密閉排放。在鶴管接頭上設置放空閥
門，配金屬軟管與火炬或氮氣線連接，可選擇排放火炬或用氮氣
掃線（附圖3）。
a. 向火炬排放：槽車裝卸完畢，關閉槽車、鶴管控制閥門，打
開放空線向火炬排放，完畢后關閉排火炬閥門，卸下鶴管。
b. 用氮氣掃線: 槽車裝卸完畢，關閉鶴管控制閥，打開氮氣
閥門，將連接管間殘留的介質吹入槽車，完畢后依次關閉槽車、氮
安全管理
66
2014 年5 月
（3）在MCC綜保系統增加“聯鎖停車信號”和“現場停車信
號”的區(qū)分功能，即保證了任何一個停止信號都能停壓縮機，又方
便了操作停車或故障停車的原因查找。
以聚丙烯為例，上述改造需要增加的PLC和MCC之間的接
線端子：
2.方案的實施
為了實現改進的控制方案，使系統具有友好的人機交互界
面，需要從硬件和軟件兩方面實施。
（1）硬件實施
增加PLC 和MCC 直接的控制電纜和繼電器等相關設備。
每臺設備需要給主電機和油霧分離器各自增加一對“停止”命令
信號電纜，共計32對電纜。每臺設備需要給主電機增加兩對“運
行/ 停止”指示信號，共計32對電纜。
實施前經過工程計算需要敷設9000米電纜，為了確保質量，
需要在電纜穿管敷設前和敷設后對電纜進行絕緣、接地檢查；按
照設計標準圖要求將電纜密封接頭安裝在儀表的進線口，安裝達
到防爆要求；保證電纜在穿管和槽盒時不受損傷，做好盤柜布置
并做好電纜標簽。
（2）軟件實施
由于各系統已經正常運行，按照同一設備同一類型的點進入
同一控制的原則進行備用通道的分配和查找，需要從同一控制器
查找備用通道，在PLC系統內增加32個DO點和32個DI 點，分
配并進行軟件的組態(tài)。同時需要對程序進行修改、下裝和調試。
下圖為壓縮機修改后程序的控制功能模塊。
增加了“高壓MCC Running”DI1信號和“LCP Running”
直接的邏輯關系，同時將DO信號“高壓MCC主電機”DO2和“低
壓MCC油霧分離器”DO3送到MCC系統。
結束語
本次改造涉及到裝置中的16臺同類設備，在未對主題控制
設備進行大范圍動改的基礎上，僅對信號控制源及控制指令的變
更，消除了系統運行的安全隱患，工程施工量少，實施容易。目前
國內多家石化企業(yè)均應用此控制方案，都存在類似的問題，在推
廣應用上應有更大的空間。
參考文獻：
[1]李展峰,鄒振裕.水廠的風機控制系統改造中國給水排水
2008.1 第四卷第二期.
[2]黃義慧.湘鋼1#高爐電動風機軟啟動控制系統金屬材料
與冶金工程2011.12 第39卷第6期.
(上接第65 頁)
氣控制閥門。
圖3：密閉排放設施
（2）常壓類介質進行油氣回收。對有毒有害、有異味的介質
如苯類、焦油，在裝車過程中揮發(fā)的油氣進行回收處理，從源頭上
杜絕污染。回收的工藝主要有冷凝法、膜回收法、吸附法，工藝的
選取要考慮物料性質、回收效果、投資額等因素。
（3）密閉裝車的解決辦法。槽車裝油口沒有統一標準是密
封不良的主要原因。椐調查，80%以上罐車裝油口直徑在
DN240～275mm，罐車口頸高30～90mm。主要解決辦法有：
a. 設計出一種可以在此范圍內能夠自動調節(jié)的密閉設施，
要求鶴管與密閉設施集成，自動化程度高，操作方便。
b. 運輸單位對裝油口直徑過大的罐車進行改造。
c. 建議國家制定相關行業(yè)標準，統一上裝式裝油口口徑。
2. 加強直接作業(yè)管理
危險化學品裝車站的自動化程度雖然高，但鶴管的接卸、車
輛檢查、過程監(jiān)控需要人工完成，加強直接作業(yè)管理，可以防止事
故發(fā)生。
（1）做好對槽車的安全檢查，嚴禁帶有安全隱患的槽車進站
充裝。檢查槽車車況、安全附件、允裝量、壓力（液位）及相關證件
等是否滿足充裝要求，并做好記錄。
（2）規(guī)范現場操作和監(jiān)護，杜絕違章操作。接卸鶴管、油氣放
空、靜電接地、過程監(jiān)護、車輛控制等要嚴格執(zhí)行相關規(guī)程和規(guī)
范，做到有操作、有確認、有監(jiān)護。
（3）加強進場車輛和人員管理，防止出現人身傷害和設備、設
施損壞事故。進場車輛按規(guī)定路線限速行駛，司乘人員不允許擅
自操作裝卸設施。
3. 完善應急處置機制
（1）加強培訓和教育。危險化學品從業(yè)人員必須持證上崗，
熟悉相關安全知識和安全操作，了解所涉及介質的危害性及安全
預防措施，具有強的安全環(huán)保意識。
（2）制定應急預案。制定切實可行的應急預案，定期進行演
練，如三苯泄漏處置預案、液化氣著火處置預案。根據介質的理
化性質和危險性，制定簡單有效的快速處置辦法，減少對人員和
環(huán)境的影響。
六、結束語
危險化學品裝卸站屬于要害部位，風險高，隱患多，需要精心
操作，嚴格管理。油氣的密閉排放與回收，難點是做好常壓類揮
發(fā)性強、毒害性大、異味重的介質的油氣回收，需要優(yōu)化回收工
藝，使用性能可靠的設備。
參考文獻：
[1]SH/T3107-2000,石油化工液體物料裝卸車設施設計規(guī)范[2]馮肇瑞，化工安全技術手冊，北京：化學工業(yè)出版社. . [3]黃維秋，林毅，劉海，趙叔華．油氣回收技術的應用研究
【J】．中外能源，2006. [[54]《]丁儲勇油，謝庫放大華氣.排石放油標產準品》裝. 卸過程中的油氣回收技術【J】.化
工環(huán)保，2006. [5] 陳家慶等，加油站的烴類VOCs污染及其治理技術【J】.環(huán)
境工程學報，2007.
安全管理
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