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氯堿裝置的安全分析技術(shù)

文檔作者：李月玲陳燕鵬文檔來源：天津渤天化工有限責(zé)任公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2020年12月28日
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第4期 一67
氯堿裝置的安全分析技術(shù)
李月玲，陳燕鵬
(天津渤天化工有限責(zé)任公司， 天津300480)
[摘要]介紹了氯堿生產(chǎn)企業(yè)中常用的五種安全分析技術(shù)，舉例介紹了安全分析技術(shù)應(yīng)用的方法。
[關(guān)鍵詞]氯堿裝置；安全分析；技術(shù)
氯堿生產(chǎn)企業(yè)是高危行業(yè)。電解車間和鹽酸
車間使用的氫氣、合成聚氯乙烯使用的乙炔、氯
乙烯等均屬于易燃易爆物質(zhì)，相關(guān)反應(yīng)和儲存設(shè)
備一旦發(fā)生泄漏或反應(yīng)失控， 可能釀成嚴(yán)重的火
災(zāi)、爆炸事故。氯氣是劇毒氣體，液氯鋼瓶、液
化器或汽化器等由于設(shè)備老化、工人誤操作、設(shè)
備故障等原因?qū)е缕茡p泄漏后，可能導(dǎo)致人員中
毒甚至死亡； 另外，大量使用的壓力容器、壓力
管道等特種設(shè)備因超期未檢、腐蝕嚴(yán)重、安全附
件失效等也會造成嚴(yán)重的安全事故。因此，對氯
堿企業(yè)及其裝置進(jìn)行安全分析十分必要。
適用于氯堿裝置的常用安全分析技術(shù)， 主要
有安全檢查表、事故樹與事件樹、道化學(xué)火災(zāi)、
爆炸危險指數(shù)、事故后果模擬分析等?，F(xiàn)介紹如
下。
l安全檢查表
安全檢查表是系統(tǒng)安全工程的一種最基礎(chǔ)、
最簡便、廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)安全評價方法。該方法
根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和規(guī)范，對系統(tǒng)加以剖析，
查出各層次的不安全問題， 把檢查項目編制成
表，以便進(jìn)行檢查和評估。
氯堿企業(yè)工藝單元多，工藝流程長且復(fù)雜，
安全評價時依據(jù)的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范較
多，因此，制定安全檢查表時要針對各單元的特
點，如對火災(zāi)爆炸危險性較大的鹽酸裝置，安全
檢查表必須制定出有關(guān)防火、防爆要求的檢查項
目；液氯裝置的安全檢查表必須制定出事故應(yīng)急
處理、液氯灌裝安全操作和儲罐安全管理、工人
職業(yè)防護(hù)等方面的檢查項目。表1是氯堿企業(yè)生產(chǎn)
裝置安全檢查表(節(jié)選)。
表1 低溫?zé)崴g性分析
序號 檢查項目 依據(jù) 檢查結(jié)果
離子膜法燒堿生產(chǎn)系統(tǒng)必須設(shè)置報警聯(lián)鎖裝置。報警聯(lián)鎖裝置的設(shè)置，
應(yīng)將系統(tǒng)各處氯氣壓力、氫氣壓力、槽電壓、入槽鹽水總管壓力、氯氣透
1 平壓縮機(jī)的氯氣流量、突然停止交流或直流供電以及重要機(jī)械的停機(jī)信息 《氯堿生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)化實施指
輸入自動報警和聯(lián)鎖系統(tǒng)，一旦上述指標(biāo)(或狀態(tài))失控，聯(lián)鎖動作，使 南》AQ／T3016—2008第5．5．1．4
裝置各部機(jī)器、設(shè)備、各控制閥門都處于安全狀態(tài)；運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。
氯氣設(shè)備和管道處的連接墊料應(yīng)選用石棉板、石棉橡膠板、氟塑料等， 《2 氯氣安全規(guī)程》GB1 1984-89
嚴(yán)禁使用橡膠墊。 第4．9．3條
《氯堿生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)化實
3 液氯的充裝壓力不得超過1．1MPa。 施指南》AQ／T3016-2008第
5．5．4．2．e
充裝量為500kg和100Okg的鋼瓶裝卸時，應(yīng)采取起重機(jī)械，起重量應(yīng)大于
瓶體重量的一倍，并掛鉤牢固。嚴(yán)禁使用叉車裝卸。起重機(jī)械的卷揚(yáng)機(jī) 《氯堿生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)化實
4 構(gòu)要采用雙制動裝置 施指南》AO IT3016-2008第
， 使用前必須進(jìn)行檢查，確保正常。夜間裝卸時，
場地必須有足夠的照明。 5．5．2．1．d
化鹽用水、鹵水(井鹽)、原鹽必須定期或者按批次進(jìn)行銨含量分析， 《氯堿生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)化實
5 以確保電解用的鹽水中銨含量符合要求 施指南》AQ／T30i6-2008第
。 5
． 5．4．2．．a(chǎn)
作者簡介：李月玲(1963一)，男，天津漢沽人，本科，工程師。現(xiàn)任天津渤天化工有限責(zé)任公司機(jī)修廠廠長。
一
68一 一 安全密封 2石0油12和年化第工設(shè)備
15卷
2事故樹與事件樹
事故樹分析又稱為故障樹分析， 是一種演
繹的系統(tǒng)安全分析方法。它是從要分析的特定事
故或故障開始(頂上事件)，層層分析其發(fā)生原
因，直到找出事故的基本原因，即故障樹的底事
件為止。
事件樹分析是一種按事故發(fā)展的時間順序
由初始事件開始推論可能的后果，從而進(jìn)行危險
源辨識的方法。它是一種時序邏輯的事故分析方
法，以一初始事件為起點，按照事故的發(fā)展順
序，分成階段，一步一步地進(jìn)行分析，每一事件
可能的后續(xù)事件只能取完全對立的兩種狀態(tài)(成
功或失敗，正?；蚬收?， 安全或危險等)之一的
原則，逐步向結(jié)果方面發(fā)展，直至達(dá)到系統(tǒng)故障
或事故為止。所分析的情況用樹枝狀圖表示，故
稱事件樹。它既可定性了解整個事件的動態(tài)變化
過程，又可定量計算各階段的概率，最終了解事
故發(fā)展過程各種狀態(tài)的發(fā)生概率。
如對重慶天原化工總廠“4．16”爆炸事故進(jìn)行
事件樹分析如下：
重慶天原化工總廠爆炸事故原因，為存在化
學(xué)物質(zhì)三氯化氮。采用事件樹分析氯堿裝置反應(yīng)
過程中產(chǎn)生三氯化氮的原因，分析過程如下：
控制精鹽水：無機(jī)銨≤lmg／L． 總銨≤4mglL
圖l 氯堿裝置Nc13事件樹分析
上述事件樹分析從事故的起因(或誘發(fā)事
件)開始，途經(jīng)原因事件到結(jié)果事件為止，每一
事件按“成功”和“失敗”兩種狀態(tài)進(jìn)行分析。
用樹枝的上分枝作為成功事件，把下分枝作為
失敗事件，按事件發(fā)展不斷延續(xù)分析，直至最后
結(jié)果，最終形成一個在水平方向橫向展開的樹形
圖。
據(jù)分析結(jié)果，可以按“成功”事件繼續(xù)，
按“失敗”事件糾正， 即達(dá)到既定目標(biāo)的“成
功”，消除事故隱患。同時，根據(jù)分析過程，可
以看出，在事件發(fā)展過程，有4個受到控制的步
驟，只有這幾個步驟連續(xù)失敗時才會導(dǎo)致事故的
發(fā)生。因此，在生產(chǎn)過程中，可根據(jù)分析結(jié)果，
采取必要的安全管理和安全技術(shù)控制措施。
3道化學(xué)火災(zāi)爆炸危險指數(shù)
氯堿企業(yè)的電解車間、鹽酸車問、聚氯乙烯
車間、氫氣氣柜、乙炔氣柜等具有火災(zāi)、爆炸危
險性，生產(chǎn)裝置的自動控制水平、防火、防爆技
術(shù)措施的可靠性和有效性至關(guān)重要。利用美國道
化學(xué)公司的“火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法” (第
七版)對這些危險單元的固有火災(zāi)、爆炸危險指
數(shù)和補(bǔ)償后的火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)進(jìn)行計算，能
夠準(zhǔn)確判定采取的安全技術(shù)防范措施可將固有的
火災(zāi)、爆炸危險性降低到何等水平，能否達(dá)到可
以被人們接受的程度，是否需要改動原有工藝設(shè)
計或增加新的安全防范措施。
道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法(簡稱
DOW方法)，是依據(jù)以往的事故統(tǒng)計資料、物質(zhì)
的潛在能量和現(xiàn)行的安全措施情況，利用系統(tǒng)工
藝過程中的物質(zhì)、設(shè)備、物量等數(shù)據(jù)，通過逐步
推算的公式，對系統(tǒng)工藝裝置及所含物料的實際
潛在火災(zāi)、爆炸危險、反應(yīng)性危險進(jìn)行評價的方
法。
DOW方法是根據(jù)單元物質(zhì)系數(shù)MF、工藝條
件(一般工藝危險系數(shù)F 和特殊工藝危險F：)，
通過一系列系數(shù)計算(單元火災(zāi)爆炸指數(shù)F&amp;amp;EI、
影響區(qū)域、破壞系數(shù)DF等)確定單元火災(zāi)爆炸危
第4期 李月玲等氯堿裝置的安全分析技術(shù) 69一
險程度(最大可能財產(chǎn)損失、采取安全措施后的
最大可能財產(chǎn)損失、最大可能工作日損失和停產(chǎn)
損失BI等)，并與安全指標(biāo)比較、判定事故損失
能否被接受的評價方法。該方法主要用于評價生
產(chǎn)、貯存、處理易燃易爆、化學(xué)活潑性物質(zhì)的化
工過程和其他有關(guān)工藝過程(如污水處理、公用
工程、整流、變壓、鍋爐、發(fā)電等設(shè)備和中試裝
置等)。
道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評價法風(fēng)險分析計算
程序如下：
4蒙德火災(zāi)、爆炸、毒性指數(shù)評價法
英國帝國化學(xué)(ICI)公司蒙德
(MOND)評價法是在道化學(xué)公司火
災(zāi)、爆炸方法的基礎(chǔ)上補(bǔ)充發(fā)展的評價
方法。其應(yīng)用范圍與道化學(xué)公司方法相
似，但所考慮的問題更為全面。
MOND法對火災(zāi)、爆炸、毒性的分
析計算程序如圖3：
5事故后果模擬分析
采用SAFETI等事故后果模擬軟
件，可分析氯堿企業(yè)易燃、易爆、有毒
物質(zhì)的泄漏、擴(kuò)散規(guī)律，預(yù)測危險區(qū)
域，對儲槽泄漏、管線泄漏等進(jìn)行后果
模擬分析，分析的結(jié)果用數(shù)字或圖形的
方式顯示出事故影響區(qū)域，可幫助企
業(yè)劃定事故狀態(tài)下的防護(hù)距離和隔離區(qū)
域。
SAFETI采用統(tǒng)計分析的方法收集
各類事件與事故的影響范圍，其計算所
采用的方程均是經(jīng)驗狀態(tài)方程，即是將
各類實驗結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，通過
回歸分析獲得計算各類危險事件事故的
圖2 D0W方法評價程序
圖3 ICI蒙德火災(zāi)、爆炸、毒性指標(biāo)評價要點

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