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火災爆炸指數(shù)法用于加氫廠房的安全評價

作者:劉學武1 楊濤1 林暉2  來源:1中國石化撫順石油化工研究院 2中國石化安全工程研究院 
評論: 更新日期:2014年05月27日
??? 加氫試驗廠房是中國石化撫順石油化工研究院投資最大、裝置最集中的場所,是防火重點部位,做好它的安全評價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、完善安全防災體系與設施,也可據(jù)此確定系統(tǒng)是否需要改進設計或增加安全措施,明確改進后的危險性是否達到可以接受的程度,以預防事故發(fā)生,實現(xiàn)系統(tǒng)最佳安全的目的。由于加氫試驗廠房中均為小型試驗裝置,故在評價中有別于工業(yè)裝置,部分選項視情況可以忽略不計。
?
1安全評價方法選擇
??? 現(xiàn)在國內(nèi)外以開發(fā)出許多種安全評價法,按指標量化的體系可分為兩大類,即風險率法和相對法。但風險率評價法需要精確的統(tǒng)計數(shù)據(jù),其評價結(jié)果的準確率才比較高;而往往由于缺乏故障由于液氯生產(chǎn)系統(tǒng)承擔著氯氣液化、貯存、氣化、精制和包裝等關鍵生產(chǎn)過程,設備服役運行多年,生產(chǎn)過程的各工藝控制參數(shù)要求苛刻,一旦超概率數(shù)據(jù),應用起來有一定的困難。目前應用較多的是相對法,也稱指數(shù)法或評點法,這類方法是根據(jù)過去經(jīng)驗或有關資料,采用一系列相對數(shù)值來度量危險性的大小,經(jīng)綜合評價,確定系統(tǒng)安全程度。本文采用的評價方法為美國道化學公司火災爆炸指數(shù)評價法[1],該評價法是以工藝過程中使用、生產(chǎn)物質(zhì)的理化特性為基礎,結(jié)合工藝條件、物料量等因素求取火災爆炸指數(shù)。
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2確定評價單元
??? 加氫試驗廠房內(nèi)40套小型加氫裝置,工藝流程基本相同,故選取整個廠房為評價單元。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 ,長度60 m,屋面設9m跨天窗,耐火等級為二級,設兩個安全疏散口,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)承擔著氯氣液化、貯存、氣化、精制和包裝等關鍵生產(chǎn)過程,設備服役運行多年,生產(chǎn)過程的各工藝控制參數(shù)要求苛刻,一旦操作或控制失誤,將會對整個氯堿生產(chǎn)系統(tǒng)造成嚴重威脅,甚至發(fā)生容器爆炸,造成氯大量外泄,給職工、周圍居民乃至社會造成極大危害。限于篇幅,以下僅對危險性最大的液氯貯槽進行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)為液氯輸送泵1的進口閥門至液氯輸送泵2的進口閥門,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分析為例加以說明,HAZOP分析結(jié)果見表1。
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引導詞
偏差
原因
后果
已采取的安全措施
建議措施
NONE
(空白)
??? ??????????????
無液位
1)液氯進口閥關
2)進口管線堵塞
3)進口閥門盲板
未拆
4)液化器相連管
線斷裂
5)液位變送器指
示錯誤
6)液氯輸送泵無
流量或憋壓
7)去包裝的液氯
管線泄漏
8)設備或管線保
溫腐蝕,穿孔泄漏
1)無液位即罐內(nèi)
無液氯
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)嚴格執(zhí)行盲板管理規(guī)定,按照盲板圖掛牌、裝拆、消項,專人管理
3)設置了液位低低報聯(lián)鎖停車報警系統(tǒng);現(xiàn)場設置雙液位檢測
4)液位控制閥定期檢驗保養(yǎng)
5)控制系統(tǒng)設置了冗余系統(tǒng),并定期保養(yǎng)
6)現(xiàn)場安裝了有毒氣體報警儀探頭
7)可以把液氯轉(zhuǎn)送到另外的貯槽。用兩個貯槽液面指示的減增來判斷失常的液面計
8)隨時檢查液位上升情況
9)調(diào)節(jié)閥失常時,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)所有閥門設有打開的標志,并有書面確認程序
3)按照規(guī)范增設有毒氣體報警儀數(shù)量,信號引至中央控制室
4)加強現(xiàn)場巡檢
5)增設固定堿液噴淋設施,使得噴淋面積覆蓋整個貯槽
6)事故氯吸收系統(tǒng)擴容,增加1臺事故氯氣吸收塔;并優(yōu)化運行工藝,吸收塔負壓操作
7)對操作工加強培訓,嚴格執(zhí)行操作規(guī)程和安全技術(shù)規(guī)程
8)現(xiàn)有廠房門窗關閉不嚴,改為塑鋼門窗
9)定期進行設備強檢
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(過量)
液位
偏高
1)后續(xù)系統(tǒng)故障
2)后續(xù)系統(tǒng)閥門
關閉或開度不夠
3)現(xiàn)場液位計與
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
3)導致后續(xù)系統(tǒng)
壓力上升
I)液氯貯罐本體設置安全閥,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狀態(tài)并鎖定
3)建立液化器定期排污制度。并做好確認記錄。加強分析樣品的檢驗及審查
1)加強巡檢,發(fā)現(xiàn)故障及時處理
2)相連兩罐之間手動閥門改為遠程控制閥門,且在緊急狀態(tài)下能夠自動切換
3)液氯輸送泵的進口管線設置緊急切斷閥
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