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文檔簡(jiǎn)介

1、 第一章 工藝安全管理簡(jiǎn)介 工藝安全事故初期的基本特征是泄露(物料泄漏或能量釋 放),它們的后果往往是災(zāi)難性的。為了防止災(zāi)難性的工藝安全事故,有必要建立和貫徹有效的工藝安全管理系統(tǒng)。 1 引言 目前,在我國(guó)工藝安全還不是專門(mén)學(xué)科。當(dāng)人們談及工業(yè)領(lǐng)域的“安全”時(shí),指的是一個(gè)非常廣泛的概念,不但涵蓋職業(yè)安全,也包含了工藝安全、產(chǎn)品安全和運(yùn)輸安全等等。 自20世紀(jì)70年代以來(lái),在歐、美工業(yè)發(fā)達(dá)地區(qū)或國(guó)家,發(fā)生了不少重大的工藝安全事故,政府、公眾和工業(yè)界開(kāi)始反思該如何防范類似的事故,并開(kāi)展了許多有益的工作,從80年代開(kāi)始,工藝安全逐漸發(fā)展成為了一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。 本章,我們先來(lái)了解一下震驚世界的印度博帕

2、求( bhopal)化學(xué)品泄漏事故,然后討論工藝安全的概念和工藝安全管理相關(guān)法規(guī)產(chǎn)生的歷史沿革。 2 事故案例(博帕爾化學(xué)品泄漏事故) 1984年12月3日發(fā)生在印度博帕爾的甲基異氰酸酯(methyl isocyanate,以下簡(jiǎn)稱mic)泄漏事故,是迄今為止最嚴(yán)重的工業(yè)安全事故。 mic是一種毒性很強(qiáng)的化學(xué)品,在事故過(guò)程中,從一個(gè)儲(chǔ)罐泄漏了約25t mic,造成大量人員和牲畜死亡,具體的死亡人數(shù)難以統(tǒng)計(jì)。有報(bào)道指出,當(dāng)?shù)?0萬(wàn)人口中有約20萬(wàn)人暴露于有毒氣體中,并且在事故發(fā)生后的兩天內(nèi),約有5000人死亡,最終總的死亡人數(shù)可能有2萬(wàn)人,另外有6萬(wàn)余人需要接受長(zhǎng)期治療(印度政府在1991年公布

3、的一份報(bào)告稱,車本次事故導(dǎo)致了3800多人死亡和11000余人殘疾)。 2.1 事故背景 事故工廠隸屬于聯(lián)臺(tái)碳化公司(union carbidec)rporahon)在印度的一家合資公司,即聯(lián)合碳化印度有限公司,聯(lián)合碳化占該公司50.9%的股份。當(dāng)時(shí),聯(lián)合碳化公司是財(cái)富500強(qiáng)企業(yè)之一,也是僅次于杜邦(dupontc)和道化學(xué)(mw (hemical)的世界第三大化學(xué)公司(本次事故后,聯(lián)合碳化公司被拆分,其中部分被道化學(xué)兼并)。 事故工廠始建于1969年,從1980年起生產(chǎn)殺蟲(chóng)劑西維因(sevin)。mic是生產(chǎn)該殺蟲(chóng)劑的一種中間產(chǎn)品,它是一種揮發(fā)性的、有毒和易燃的物質(zhì),相對(duì)分子質(zhì)量為57.0

4、5,室溫時(shí)為無(wú)色液體;沸點(diǎn)39.1t,20時(shí)對(duì)水的相對(duì)密度為0.96,蒸氣壓為6.4kpa;能與水發(fā)生放熱反應(yīng)。美國(guó)職業(yè)安全健康局(osha)規(guī)定的8h允許暴露極跟濃度是0.047mg/m3。 工廠投產(chǎn)初期,聯(lián)合碳化總部委派了一名有良好安全意識(shí)和操怍經(jīng)驗(yàn)的雇員擔(dān)任廠長(zhǎng),并且實(shí)現(xiàn)了50萬(wàn)人工時(shí)無(wú)誤工事故的優(yōu)良安全紀(jì)錄。 由于政治等各種原因,1980年公司決定由一名印度本地員工接替廠長(zhǎng)職務(wù)。新廠長(zhǎng)有很好的財(cái)務(wù)背景,但是對(duì)于安全和生產(chǎn)知之甚少。從1982年起,由于干旱等原因,印度國(guó)內(nèi)市場(chǎng)對(duì)于該工廠的產(chǎn)品需求減少,1983年工廠的銷售額下降了23%。在本次事故發(fā)生之前,由于市場(chǎng)需求疲軟,工廠停產(chǎn)了6個(gè)

5、月。期間,工廠管理層采取了一系列措施來(lái)節(jié)約成本,諸如: (l)縮短員工的培訓(xùn)時(shí)間。最初的人事政策,要求聘請(qǐng)受過(guò)高等教育并獲得學(xué)位者擔(dān)任操作員,并為他們提供長(zhǎng)達(dá)6個(gè)月的脫產(chǎn)培訓(xùn)。為了節(jié)約成本,工廠放棄了這一政策,將操作人員的培訓(xùn)時(shí)間由6個(gè)月減少至15天。 (2)減少員工數(shù)量。原本每個(gè)班組有1名班組主管、3名領(lǐng)班、12名操作工和2名維修工,后來(lái)減至1名領(lǐng)班和6名操作工,不再設(shè)班組主管。 (3) 盡量聘請(qǐng)廉價(jià)的承包商(盡首他們?nèi)狈?jīng)驗(yàn))和采用便宜的建造材料。 (4)減少對(duì)工藝設(shè)備的維護(hù)與維修(包括對(duì)關(guān)鍵安全設(shè)施的維護(hù))。 (5)停用冷凍系統(tǒng)。發(fā)生事故的儲(chǔ)罐本來(lái)有一套冷凍系統(tǒng),其設(shè)計(jì)意圖是使mic的儲(chǔ)

6、存溫度保持在0左右;為了節(jié)約成本,工廠停用了該冷凍系統(tǒng)。 聯(lián)臺(tái)碳化公司曾派出一個(gè)專家小組對(duì)該工廠進(jìn)行安全審計(jì)。在審計(jì)報(bào)告中提出了一系列需要改進(jìn)的地方,例如闊門(mén)泄漏、過(guò)濾器清洗時(shí)未事先使用盲板隔離、壓力計(jì)故障和噴淋水系統(tǒng)故障等等。在本次事故發(fā)生前,這些審計(jì)報(bào)告中提出的改進(jìn)揩施都沒(méi)有落實(shí)。 2.2事故經(jīng)過(guò) 如圖1 -1所示,在事故發(fā)生的當(dāng)天下午,維修人員嘗試清洗工藝管道上的過(guò)濾器。在用水反向沖洗過(guò)濾器之前,正常的作業(yè)程序要求關(guān)閉工藝管道上的閥門(mén),并在“隔離法蘭”處安裝盲板。在開(kāi)始這些工作之前,維修人員需要申請(qǐng)并獲得作業(yè)許可證。 事實(shí)上,在本次維修作業(yè)前,維修人員沒(méi)有申請(qǐng)作業(yè)許可證、沒(méi)有通知操作人員

7、、也沒(méi)有安裝盲板以實(shí)現(xiàn)隔離。他們認(rèn)為,只要關(guān)閉工藝管道上的閥門(mén)就可以對(duì)過(guò)濾器進(jìn)行清洗。不幸的是,由于腐蝕,儲(chǔ)罐進(jìn)料管上的閥門(mén)發(fā)生內(nèi)部泄漏,在維修員反沖洗過(guò)濾器的過(guò)程中,沖洗水經(jīng)過(guò)渡閥門(mén)進(jìn)入了mic儲(chǔ)罐。 水進(jìn)入儲(chǔ)罐后,與其中的mic發(fā)生放熱反應(yīng),儲(chǔ)罐內(nèi)的溫度和壓力升高。由于缺乏維護(hù)與維修,相關(guān)的溫度和壓力儀表未正常工作,控制室內(nèi)的操作人員沒(méi)有及時(shí)覺(jué)察到儲(chǔ)罐工況的異常變化。 由于工廠在事故發(fā)生前停用了冷凍系統(tǒng),儲(chǔ)罐內(nèi)mic的實(shí)際溫度約為1520(即當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境溫度),遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于設(shè)計(jì)時(shí)所期望的0,在較高溫度下,mic與水的反應(yīng)更加劇烈。 在設(shè)計(jì)工藝系統(tǒng)時(shí),考慮了少量mic放空的情形。按照設(shè)計(jì)意圖,它會(huì)

8、先通過(guò)洗滌器洗滌,然后經(jīng)火炬燃燒后進(jìn)入大氣,從而最大限度地減少對(duì)周圍環(huán)境的影響。但當(dāng)事故發(fā)生 時(shí),火炬系統(tǒng)正處于維修當(dāng)中,沒(méi)有發(fā)揮應(yīng)有的作用。 上述冷凍系統(tǒng)、洗滌器和火炬都是關(guān)鍵的安全設(shè),但當(dāng)事故發(fā)生時(shí),它們都處于非正常工柞狀態(tài):工廠停掉了冷卻系統(tǒng)和洗滌器,火炬系統(tǒng)剛正好處于維修狀態(tài)。 12月3日凌晨00時(shí)15分,儲(chǔ)罐內(nèi)壓力迅速升高,有人在工藝區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了泄漏出的mic。于是,一名操作人員前往現(xiàn)場(chǎng)查看,他聽(tīng)到儲(chǔ)罐內(nèi)發(fā)出隆隆聲,并感受到來(lái)自儲(chǔ)罐的輻射熱,他立即嘗試啟動(dòng)洗滌器,但沒(méi)有成功。 凌晨00對(duì)45分,儲(chǔ)罐超壓、安全閥起跳,隨即大量mic泄漏到周圍環(huán)境中。在zh內(nèi),約25t mic進(jìn)人大氣中,

9、工廠下風(fēng)向8km內(nèi)的區(qū)域都暴露在泄漏的化學(xué)品中,短時(shí)間內(nèi)造成周圍居民大量傷亡。事故發(fā)生后,應(yīng)急反應(yīng)系統(tǒng)沒(méi)有有效運(yùn)轉(zhuǎn),當(dāng)?shù)蒯t(yī)院不知道泄漏的是什么氣體,對(duì)泄露氣體可能造成的后果及急救措施也毫不了解。 2.3造成事故嚴(yán)重后果的因素 博帕爾事故是法律、技術(shù)、組織及人為錯(cuò)誤各方面綜合作用的結(jié)果。直接的原因是水進(jìn)入儲(chǔ)罐內(nèi)與mic發(fā)生化學(xué)反應(yīng),安全設(shè)的失效和缺乏有效的應(yīng)急反應(yīng),是未能減輕事故后果的重要原因。以下歸納了導(dǎo)致本次事故嚴(yán)重后果的一些因素: (1)工廠位置不合適。工廠建造在城市近郊,離火車站只有l(wèi)km,距工廠3km范圍內(nèi)有兩家醫(yī)院。當(dāng)?shù)卣髮⒃摴S搬遷到高市區(qū)z5 km處的一個(gè)工業(yè)區(qū),但是搬遷

10、一直沒(méi)有得到落實(shí)。 .(2)未按本質(zhì)安全的原則進(jìn)行工廠設(shè)計(jì)。根據(jù)“本質(zhì)安全”的原則,宜盡量采用無(wú)毒或毒性小的化學(xué)品替代毒性大的化學(xué)品,mic是該工廠生產(chǎn)工藝過(guò)程中的中間產(chǎn)物,在工廠設(shè)計(jì)階段,可以考慮其他工藝路線以避免產(chǎn)生如此毒性的中間產(chǎn)物;當(dāng)時(shí),已有兩家類似的工廠采用了其他替代的工藝路線,從而成功地避免了在工藝生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生mic。 (3)未按本質(zhì)安全的原則進(jìn)行工廠操作。按照“本質(zhì)安全”的原則,在滿足工藝基本要求的前提下,應(yīng)該盡量減少工藝系統(tǒng)內(nèi)危險(xiǎn)化學(xué)品的存儲(chǔ)量。事故工廠有三個(gè)mic儲(chǔ)罐,每個(gè)儲(chǔ)罐的儲(chǔ)存量約為57m3,有專家質(zhì)疑儲(chǔ)存如此大量危險(xiǎn)物料的必要性。 按照操作要求,事故儲(chǔ)罐中mic液位

11、不得超過(guò)60%(在美國(guó)西弗吉尼亞類似的工廠要求不超過(guò)so每),在事故發(fā)生時(shí),實(shí)際液位是87%。 此外,工藝要求對(duì)儲(chǔ)罐內(nèi)的mic進(jìn)行冷凍儲(chǔ)存,聯(lián)合碳化的操作手冊(cè)也規(guī)定,當(dāng)溫度超過(guò)11時(shí),就應(yīng)該報(bào)警;而在博帕爾工廠,停掉了冷凍系統(tǒng)之后,報(bào)警溫度被設(shè)定在20,實(shí)際的操作溫度基本上在15左右。 (4)安全設(shè)失效。按照原來(lái)的設(shè)計(jì)意圖,當(dāng)發(fā)生較小泄漏時(shí),泄漏的氣體先經(jīng)過(guò)洗滌器吸收,少量未被洗滌吸收的氣體進(jìn)入炬,在進(jìn)人大氣之前被焚燒掉。洗滌器能夠處理溫度為35、流量為90kg/h的mic蒸氣,在事故發(fā)生時(shí),mic的排赦量大約是設(shè)計(jì)處理流量的200倍;而且火炬正處于維修狀況,與工藝系統(tǒng)分開(kāi)了。另一項(xiàng)安全設(shè)是噴

12、淋水系統(tǒng),在3日凌晨1時(shí),操作人員啟動(dòng)了噴淋水,但是最高只能噴到離地面15m處,而泄露的mic蒸氣達(dá)到了離地面50m的高度。 (5)應(yīng)急反應(yīng)低效率。在該工廠,少量的泄漏早已司空見(jiàn)慣,而且儲(chǔ)罐上的壓力計(jì)早先已經(jīng)出現(xiàn)故障,操作人員不再相信它們的結(jié)果。事故發(fā)生之初,工廠操作人員忽視了所發(fā)生的泄漏,在發(fā)現(xiàn)泄漏2h后才拉響警報(bào)。mic的泄漏持續(xù)了約45一60min,在這期間,居住在工廠周圍的許多人,因?yàn)檠劬秃韲凳艿酱碳乃瘔?mèng)中驚醒,并很快喪失了生命。 (6)管理層缺乏安全意識(shí)。工廠的管理層為了節(jié)約成本,不惟以犧牲安全為代價(jià),這是導(dǎo)致一系列不安全條件和不安全行為的重要原困。 2.4事故啟示 (l)管理層

13、對(duì)于安全的認(rèn)可是實(shí)現(xiàn)工廠安全的根本前提。管理層的認(rèn)可不僅利于落實(shí)日常的安全管理,也是建設(shè)企業(yè)安全文化的重要推動(dòng)力。就實(shí)現(xiàn)安全無(wú)事故的目標(biāo)而言,如果沒(méi)有管理層的承諾,再好的管理系統(tǒng)和技術(shù)能力都沒(méi)有現(xiàn)實(shí)的意義。 (2)管理層對(duì)于安全的認(rèn)可解決了“應(yīng)該去做”的問(wèn)題,緊接著的問(wèn)題是“如何去做”。為了防止災(zāi)難性的事故,工廠需要做好管理與技術(shù)兩個(gè)方面的工作:一是需要建立科學(xué)的安全管理系統(tǒng);二是管理人員、工程師及操作和維修人員需要具備必要的技術(shù)能力。 (3)僅就工藝安全而言,我們可以從本次事故吸取以下教訓(xùn) 需要對(duì)危害較大的工藝系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)的工藝危害分析;辨別工藝系統(tǒng)可能出現(xiàn)的偏離正常工況的情形,找出相關(guān)的原

14、因與后果,并提出消除或控制危害的改進(jìn)措施,從而提高系統(tǒng)的安全性能。 建立和切實(shí)執(zhí)行工藝系統(tǒng)的變更管理制度,嚴(yán)肅對(duì)待工藝系統(tǒng)和操作、維修程序的變更。工藝系統(tǒng)的重要安全設(shè)施(如本案例中的冷凍系統(tǒng)和火炬)之所以存在,都是為了實(shí)現(xiàn)一定的工藝意圖,不能隨意取消或繞過(guò)它們;如果確實(shí)需要這樣做,應(yīng)事先按照變更管理程序的要求,對(duì)新的做法進(jìn)行必要的危害分析,并依據(jù)分析結(jié)果落實(shí)必要的安全措。 加強(qiáng)對(duì)操作員和維修人員(包括承包商)的培訓(xùn)和管理。幫助員工和承包商了解工藝系統(tǒng)中存在的危害、相關(guān)的控制措施以及工廠的各項(xiàng)安全管理制度(如作業(yè)許可證制度)。 加強(qiáng)對(duì)事故和未遂事故的根源分析。在本次災(zāi)難性事故發(fā)生之前,博帕爾工廠

15、就發(fā)生過(guò)多次小規(guī)模的mic泄事故,工人們都有過(guò)眼睛不適的經(jīng)歷(mic損傷眼睛、肺部和神經(jīng)系統(tǒng)等)。但是,這些前兆并沒(méi)有引起工廠管理層的足夠重視。經(jīng)驗(yàn)表明,后果輕微的事故和未遂事故是重大事故的前兆,需要重視工廠所發(fā)生的哪怕是不起眼的小事故,仔細(xì)分析和消除它們的根源。 重視職業(yè)安全的同時(shí),更需要高度重視工藝安全。職業(yè)安全和工藝安全都是工廠總體安全的重要組成部分,但兩者又有區(qū)別:職業(yè)安全事故往往是傷害一個(gè)人或幾個(gè)人;而工藝安全事故的后果通常會(huì)嚴(yán)重得多,它不僅僅是傷害幾個(gè)人而已,有可能嚴(yán)重?fù)p壞工藝系統(tǒng)本身、造成大量人員傷亡、使整個(gè)公司倒閉、甚至給周圍公眾或環(huán)境帶來(lái)災(zāi)難性的后果,博帕爾事故就是一個(gè)典型的

16、例子。 3 工藝安全(process safety) 最近幾十年來(lái),技術(shù)革新給化工和石化等行業(yè)帶來(lái)巨大的變化:新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)、控制手段更加先進(jìn)、裝置規(guī)模日趨擴(kuò)大。但是,隨之而來(lái)的是:涉及化學(xué)品的品種更多且儲(chǔ)存量更大、應(yīng)用的工藝技術(shù)更加復(fù)雜、操作條件更加苛刻、工藝系統(tǒng)的危害更多。例如,廣泛采用易燃和有毒的化學(xué)品、工藝過(guò)程涉及高溫和高壓、反應(yīng)大量放熱等等。 隨著技術(shù)進(jìn)步,愈來(lái)愈復(fù)雜的工藝系統(tǒng)對(duì)安全提出了更高的要求。很多專家甚至認(rèn)為從某種意義上講,安全方面的高要求已經(jīng)成為化工和石化行業(yè)發(fā)展的一個(gè)瓶頸。工藝系統(tǒng)越復(fù)雜,化工工程師就需要掌握越多的安全知識(shí),以確保工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和操作滿足基本的安全要求。

17、(1)工藝安全的一個(gè)基本出發(fā)點(diǎn)是預(yù)防工藝物料(或能量)泄漏。雖然化工和石化行業(yè)發(fā)生的各類事故通常表現(xiàn)為著火、爆炸或有毒物暴露等不同的形式,但都可以歸咎于物料的泄漏或能量的釋放(也可以視為一種泄漏形式)。 工藝系統(tǒng)一旦出現(xiàn)泄露,就有可能導(dǎo)致災(zāi)難性的工藝安全事故。化學(xué)品泄或能量釋放可能發(fā)生于正在運(yùn)行的工藝裝置、儲(chǔ)存原料或產(chǎn)品的區(qū)域、長(zhǎng)途輸送管道、鐵路和公路裝運(yùn)化學(xué)品的槽車以及化學(xué)品水運(yùn)船舶等等。 以涉及易燃物料的工藝系統(tǒng)為例,如果僅僅是泄漏且物料在泄漏出來(lái)后很快形成蒸氣并擴(kuò)散開(kāi)去,危害相對(duì)較??;較多的情形是,泄漏出來(lái)的物料蒸發(fā),并且形成蒸氣云,蒸氣云體積增大并蔓延,接觸到著火源后發(fā)生著火或爆炸。可

18、燃物著火燃燒時(shí),烘烤臨近的設(shè)備或管道,導(dǎo)致它們破裂;爆炸也可以造成周圍設(shè)備或管道破裂;這樣以來(lái),就出現(xiàn)了更多的泄漏,形成更大范圍的著火或數(shù)量更多的爆炸。 泄漏 蒸氣云 ( 著火源) 著火或爆炸 更多泄漏 更多著火或爆炸 反之,如果工藝物科按照原本的設(shè)計(jì)意圖,以預(yù)想的狀態(tài)(溫度、壓力和相態(tài)等等)停留在設(shè)備或管道內(nèi),整個(gè)工藝系統(tǒng)就處于安全的狀態(tài); (2)工藝安全的目的是在設(shè)計(jì)、建造、操作和維修工廠工藝設(shè)備和設(shè)施過(guò)程中,運(yùn)用工程知識(shí)、原理與經(jīng)驗(yàn),消除或減少與工藝過(guò)程相關(guān)的危害。 “工藝過(guò)程相關(guān)的危害”源自兩個(gè)方面,一是工藝介質(zhì)車身的危害,二是工藝過(guò)程(對(duì)介質(zhì)的儲(chǔ)存、處理和加工)所賦予的危害。例如,氯

19、氣有毒屬于這種介質(zhì)本身的危害;將氯氣儲(chǔ)存在容器內(nèi)并保持一定的壓力,這些氯氣就具備了一定的能量,“具有能量”是對(duì)這些氯氣加壓這一工藝過(guò)程所帶來(lái)的危害。固此,工藝安全既關(guān)心工藝過(guò)程中涉及的各類化學(xué)品,又關(guān)心如何儲(chǔ)存、處理和加工這些化學(xué)品。 (3)工藝安全有別于傳統(tǒng)的“安全”概念。傳統(tǒng)的“安全”主要是指使用各類個(gè)人防護(hù)用品和建立相應(yīng)的規(guī)章制度來(lái)保護(hù)作業(yè)人員,防止發(fā)生人員傷害事放?!肮に嚢踩彼珜?dǎo)的事故預(yù)防方法有別于以上傳統(tǒng)的做法,它強(qiáng)調(diào)采用系統(tǒng)的方法舡藝危害進(jìn)行辯識(shí),根據(jù)工廠不同生命周期或階段(研發(fā)、設(shè)計(jì)、投產(chǎn)前和生產(chǎn)過(guò)程中)的特點(diǎn),采取不同的方式辨別存在的危害、評(píng)估危害可能導(dǎo)致的事故的頻率及后果

20、,并以此為基礎(chǔ),設(shè)法消除危害以避免事故,或減輕危害可能導(dǎo)致的事故后果。工藝安全重視應(yīng)用以往設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn),強(qiáng)調(diào)嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。工藝安全管理的理念和危害控制技術(shù)可以應(yīng)用于各種流程工業(yè),倒如化工、石化、煉油、海上采油、制藥及冶金等等。 (4)工藝安全的側(cè)重點(diǎn)是工藝系統(tǒng)或設(shè)本身。工藝安全也關(guān)注可能導(dǎo)致事故的人為因素,但相對(duì)而言,職業(yè)安全關(guān)注更多的是人的行為,工藝安全則較關(guān)心工藝系統(tǒng)或設(shè)施本身是否存在技術(shù)上的缺陷或安全操作的隱患。除了關(guān)心操作人員及工廠周圍人員的安全外,工藝安全也重視 泄露事故對(duì)環(huán)境的破壞和對(duì)工廠設(shè)施的損壞。 (5)工藝安全已是一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。雖然工藝系統(tǒng)的安全在工藝系統(tǒng)

21、產(chǎn)生的那一刻就客觀存在了,但是直到20世紀(jì)90年代,工藝安全才開(kāi)始成為一門(mén)獨(dú)立的學(xué)科。 20世紀(jì)60年代以來(lái),工藝系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜、操作條件愈加惡劣(如高壓與高溫等),在歐洲和美國(guó)發(fā)生了一系列重大的工藝安全事故,工業(yè)界開(kāi)始逐漸意識(shí)到,需要應(yīng)用系統(tǒng)的方法和技術(shù)來(lái)預(yù)防工藝安全事故。其后,在歐、美等地,政府部門(mén)陸續(xù)頒布了相關(guān)的工藝安全管理法規(guī)。 自20世紀(jì)80年代以來(lái),工藝安全管理及技術(shù)獲得了長(zhǎng)足發(fā)展。人們相繼開(kāi)發(fā)了不少預(yù)防工藝安生事故的方法和工具,例如危險(xiǎn)性與可操作性研究(hazop)、故障樹(shù)分析(fra)等分析方法。同時(shí),也建立了一些后果模擬的計(jì)算模型,如火球輻射模型、有毒蒸氣擴(kuò)散模型、兩相流

22、泄放模型等等。目前,有一部分歐、美化工及能源公司設(shè)有專職的工藝安全專業(yè)人員,他們負(fù)責(zé)為本公司的設(shè)計(jì)人員和生產(chǎn)人員提供工藝安全技術(shù)與管理方面的專業(yè)支持。 1985年,美國(guó)化學(xué)工程師協(xié)會(huì)(the americaninstilute ofchemical enpneers,afche)設(shè)立了化工工藝安全中心(the center for chericalproceas safety,ccps),主要從事化工、石化及工藝加工行業(yè)的安全技術(shù)發(fā)展與傳播,以幫助企業(yè)預(yù)防重大工藝安壘事故。4工藝安全管理及相關(guān)法規(guī)簡(jiǎn)介 4.1工藝安全管理 工藝安全管理的主要目的是預(yù)防危險(xiǎn)化學(xué)品(或能量)的意外泄漏,特別是防止它

23、們泄露到員工或其他人員活動(dòng)的區(qū)域,使相關(guān)人員遭受傷害。完善的工藝安全管理系統(tǒng)不但能幫助減少人員傷害,也能避免重大的財(cái)產(chǎn)損失。此外,它還通過(guò)消除或減少工藝系統(tǒng)中存在的操作隱患,提高工藝設(shè)備的可靠性,減少不必要的停車,提升產(chǎn)品的品質(zhì),而且可以提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本和延長(zhǎng)工藝設(shè)備的使用壽命。 工藝安全管理的主要對(duì)象是處理、使用、加工或儲(chǔ)存危險(xiǎn)化學(xué)品的工廠或設(shè)施。它強(qiáng)調(diào)運(yùn)用系統(tǒng)的管理手段,識(shí)別、理解、清除和控制工藝危害,在設(shè)計(jì)上確保工藝系統(tǒng)具備可以接受的安全性,并使工藝設(shè)施在建成后按照設(shè)計(jì)意圖安全地運(yùn)轉(zhuǎn)。 工藝安全管理關(guān)心工藝系統(tǒng)的“變化”。許多工藝安全事故是由于工藝系統(tǒng)的“變化”所導(dǎo)致的,如液位

24、偏高、流量過(guò)大、車輛撞破工藝管道等等,這種“變化”可能是自發(fā)的,也可能是外部作用的結(jié)果。如果上述“變化”處于設(shè)計(jì)預(yù)期的范圍內(nèi),就不-發(fā)生事故;反之,當(dāng)這些“變化”使系統(tǒng)的操作工況超出設(shè)計(jì)的安全范圍,就很可能導(dǎo)致操作問(wèn)題或事故。這些“變化”可能發(fā)生在工藝、設(shè)備或人員等諸方面,而且在工廠生命周期中,不可避免會(huì)發(fā)生這些“變化”,重要的是要將這些“變化”納入適當(dāng)?shù)墓芾碇小?4.2工藝安全管理法規(guī)的發(fā)展沿革 1974年,在英國(guó)flibomugh出的一家化工廠,工廠維修人員用一條臨時(shí)管道替代6個(gè)串級(jí)反應(yīng)器中的第5級(jí)反應(yīng)器,結(jié)果該臨時(shí)管道破裂,泄漏了約50t可燃物。一可燃物形成的蒸氣云發(fā)生爆炸,造成28人死

25、亡及周圍社區(qū)重大的財(cái)產(chǎn)損失(請(qǐng)參考本書(shū)第四章對(duì)該事故的詳細(xì)描述)。 在以往,安全管理的重點(diǎn)是職業(yè)安全管理,主要是防止在作業(yè)過(guò)程中,工人遭受機(jī)械傷害或由于跌落等原因所導(dǎo)致的傷害。本次事故使化工行業(yè)的管理者和工程師們意識(shí)到,對(duì)新工廠的設(shè)計(jì)以及發(fā)生變更的工藝系統(tǒng)進(jìn)行危害分析至關(guān)重要,人們需要在設(shè)計(jì)階段做更多的工作,來(lái)消除工藝系統(tǒng)中潛在的危害,而不是僅僅關(guān)注職業(yè)安全相關(guān)的危害?;诖苏J(rèn)識(shí),工藝危害分析( ptocesa hazard review)逐漸成為工程設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。 1975年,荷蘭畢克(beek)的一套石油裂解裝置在投產(chǎn)前發(fā)生泄漏,導(dǎo)致了一起嚴(yán)重的蒸氣云爆炸事故,造成14死亡。1977

26、年,在意大利的塞維索(seveso)工廠,因?yàn)殚y門(mén)泄漏,導(dǎo)致大范圍的有毒蒸氣泄露。這些事故直接催生了第一部針對(duì)工藝安全的政府法規(guī),即1982年歐洲頒布的“seveso i指令”。該指令以意大利發(fā)生事故的工廠命名,主要包含了社會(huì)公眾的知情權(quán)和對(duì)應(yīng)急反應(yīng)相關(guān)的要求,為歐盟各成員國(guó)所遵守。 1984年,發(fā)生在印度博帕爾的災(zāi)難性事故奪去了成千上萬(wàn)人的生命。“明天博帕爾災(zāi)難還會(huì)不會(huì)再發(fā)生?”和“該如何防止博帕爾事故重演?”成為流程工業(yè)學(xué)術(shù)界的熱門(mén)議題。鑒于本次事故美國(guó)化學(xué)工程師怫會(huì)在1985年成立了專門(mén)的化工工藝安全中心(ccps),該中心為化工、石化等行業(yè)提供工藝安全技術(shù)和管理的全面支持,以防范重大的

27、工藝安全事故。相應(yīng)地,在加拿大,成立了重大工業(yè)事故協(xié)調(diào)委員會(huì)(mlacc),它的使命是減少工業(yè)事故發(fā)生的頻率和減輕事故的后果。此外,“sevesoi指令”也經(jīng)歷過(guò)修訂,1996年形成了“swreso指令”,它吸取了博帕爾事故的教訓(xùn),更加強(qiáng)調(diào)對(duì)重大危害的控制和建立工藝安全管理系統(tǒng)的必要性。1988年,美國(guó)化學(xué)協(xié)會(huì)(the amenczm chemiatrr councd,acc)頒布了“責(zé)任關(guān)懷”(responsible care),其中包含了工藝安全相關(guān)的規(guī)定,并要求其成員企業(yè)遵守這些規(guī)定。 1989年,在美國(guó)體斯頓發(fā)生了一起重大的反應(yīng)器爆炸事故,導(dǎo)致23人死亡。1990年,在美國(guó)得克薩斯州又

28、發(fā)生了一起污水罐爆炸事故,造成l7人死亡。這些事故或多或少加速了工藝安全相關(guān)的立法。1992年2月24且,美國(guó)職業(yè)安壘健康局(oecupational safehr andhealth administriion,osha)頒布了危險(xiǎn)化學(xué)品工藝安全管理系統(tǒng)的相關(guān)要求(29cfr1910. 119: pmcess safetr m印ent of hi azardous chemicals,psiu),并于1992年5月26日正式生效。隨后,美國(guó)環(huán)保局( epa)頒布的“凈化空氣法案之災(zāi)難性泄漏預(yù)防”于1999年生效,在osha工藝安全管理系統(tǒng)相關(guān)要求的基礎(chǔ)上,補(bǔ)充了對(duì)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)和應(yīng)急預(yù)案的要求。

29、韓國(guó)參考美國(guó)osha頒布的工藝安全管理系統(tǒng)的相關(guān)要求,也于1996年頒布了該國(guó)的工藝安全管理系統(tǒng)要求,即kosha psm。 在我國(guó),中國(guó)石油天然氣集團(tuán)公司參考美國(guó)石油學(xué)會(huì)標(biāo)準(zhǔn)api rp750編寫(xiě)了相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)sy/t 6230-1997即石油天然氣加工工藝危害管理,該標(biāo)準(zhǔn)主要應(yīng)用于石油天然氣加工設(shè)施,于1997年8月25日頒布,井于1998年3月1日程執(zhí)行, 5 0sha頒布的工藝安全管理系統(tǒng)簡(jiǎn)介 5.1適用范圍 osha頒布的工藝安全管理系統(tǒng)相關(guān)的法規(guī)(29cfr1910. 119),主要是為了幫助企業(yè)防止有毒、易燃、易爆和易反應(yīng)的化學(xué)品出現(xiàn)災(zāi)難性泄漏,必及減輕上述物質(zhì)不幸發(fā)生泄漏時(shí)的后果

30、。部分典型事故與工藝安全相關(guān)的立法見(jiàn)表1-1 osha規(guī)定的psm(以下簡(jiǎn)稱pm)主要應(yīng)用于加工工業(yè)。在psm法規(guī)中附錄了一個(gè)危險(xiǎn) 化學(xué)品列表,它包含130余種有毒或具有反應(yīng)性的化學(xué)品,對(duì)每種化學(xué)品規(guī)定了一個(gè)散量標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)工廠處理的危險(xiǎn)化學(xué)品數(shù)量達(dá)到或超出所列表中的數(shù)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí),或者處理的易燃液體 或易燃固體的數(shù)量等于或大于4535.9kg時(shí),工廠就需要遵守psm規(guī)定。 psm法規(guī)不適用于下列工藝設(shè)施: (1)零售設(shè)設(shè) (2)油井、氣井; (3)無(wú)人操作設(shè)施。 osha對(duì)應(yīng)該遵守psm規(guī)定的“工藝”也進(jìn)行了定義:“工藝”是指使用、儲(chǔ)存、加工、處理或者在工廠范圍內(nèi)轉(zhuǎn)移危險(xiǎn)化學(xué)品,也可以是上述活動(dòng)的綜

31、合。 5.2工藝安全管理系統(tǒng)執(zhí)行投產(chǎn)前安全檢查; (5)測(cè)試相關(guān)設(shè)備以實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)備的機(jī)械完整性; (6)編寫(xiě)應(yīng)急預(yù)案; (7)開(kāi)展事故調(diào)查; (8)幫助承包商認(rèn)識(shí)工藝過(guò)程中潛在的危害。 本章,我們先討論一起因沒(méi)有有效使用工藝安全信息而導(dǎo)致的爆炸事故,然后了解psm對(duì)于工藝安全信息這一要素的要求,并進(jìn)一步說(shuō)明工廠需要編制的工藝安全信息資料以及管理過(guò)程中普遍存在的問(wèn)題與對(duì)策。2事故案例(羥胺蒸餾裝置爆炸事故2.1事故簡(jiǎn)介 1999年2月19日,c公司位于美國(guó)賓夕法尼亞州的一套羥胺(hycboxylamine)裝置發(fā)生爆炸,造成5人死亡,包括4名c公司的員工西1名臨近工廠的管理人員,并有多人受傷。生

32、產(chǎn)裝置遭受嚴(yán)重破壞(請(qǐng)參考圖2-1),爆炸還損壞了臨近工業(yè)園區(qū)中的建筑物。 事故發(fā)生時(shí),c公司的員工正在對(duì)羥胺和硫酸鉀(k2s04)的混臺(tái)物進(jìn)行蒸餾操作,這也是該公司第一次商業(yè)化投產(chǎn)這類工藝裝置。在蒸餾過(guò)程中,可能是由于羥胺濃度和溫度過(guò)高,工藝設(shè)備或管道內(nèi)的羥胺劇烈分解,導(dǎo)致了本次爆炸事故。 2.2涉及事故的化學(xué)品羥胺 羥胺(nh2oh)是氨的氧化產(chǎn)物,通常以水溶液或鹽的形式存在。表2-1中列出了它的基本物性數(shù)據(jù)。表2-1羥胺的基本特性參敲 參 數(shù) 數(shù) 值 l 參 數(shù) 數(shù) 值 相對(duì)分子質(zhì)量 33.03 爆炸溫度 26 焙點(diǎn) 34 密度(kg/m3) 1.277 擤點(diǎn) 110 蒸汽壓(47.2)

33、kpa 1.33 羥胺其他特性如下: (1)無(wú)色或白色、遇熱不穩(wěn)定的吸濕性針狀晶體; (2)易溶于液氨、水和甲醇,可溶于酸; (3)暴露于明火、火焰或氧化劑耐,可能著止; (4)大面積暴露于空氣中可能自燃; (5)在空氣中加熱,溫度超過(guò)70時(shí),會(huì)發(fā)生爆炸; (6)與硫酸銅、金屬和氧化物(如氯氣)接觸時(shí)能被點(diǎn)燃。 羥胺主要應(yīng)用于半導(dǎo)體行業(yè),用作集成電路的清潔劑,也用于制造墨水、油漆和照片顯影劑等等。在全球只有少數(shù)公司生產(chǎn)羥胺,如果c公司不發(fā)生這次爆炸事故,它將會(huì)是第一家商業(yè)生產(chǎn)這類產(chǎn)品的美國(guó)公司。 2.3發(fā)生事故的工藝系統(tǒng) c公司從1997年開(kāi)始在實(shí)驗(yàn)室開(kāi)發(fā)羥胺的生產(chǎn)工藝,并于1998年上半年建

34、立了10加侖(37.8l)的中試裝置。1998年7月開(kāi)始租用面積約186的生產(chǎn)設(shè)(本次事故所在地)擴(kuò)大生產(chǎn)。 羥氨生產(chǎn)流程包含四個(gè)基本單元:反應(yīng)、過(guò)濾、減壓蒸餾和離子交換純化。其中的減壓蒸餾是為了將上游來(lái)的濃度30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的羥胺溶液和硫酸鉀分離,并獲得濃度50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的羥胺溶液。堿壓蒸餾系統(tǒng)包括進(jìn)料罐、蒸餾塔、加熱器、冷凝器、冷凍器、真空泵、初餾分罐和產(chǎn)品罐(詳見(jiàn)圖2 -2) 減壓蒸餾的操作過(guò)程包括兩個(gè)階段: (1)進(jìn)料罐中濃度30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的羥胺溶液由循環(huán)泵輸送到蒸餾塔頂部(進(jìn)料罐內(nèi)的物料是漿料,其中的固相物質(zhì)主要是硫酸鉀),用49cc熱水加熱蒸餾;蒸氣經(jīng)冷凝器用冷凍水冷凝。

35、最初的餾分中主要是水和羥胺,被送往初餾分罐。當(dāng)初餾分罐內(nèi)的羥胺濃度達(dá)到lo%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),將餾出物切換到產(chǎn)品罐,并持續(xù)蒸餾;當(dāng)進(jìn)料罐內(nèi)液相中羥胺濃度到達(dá) 80% - 90%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),結(jié)束第一階段蒸餾。用30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的羥胺溶液清洗進(jìn)料罐 后,進(jìn)料罐停用。 (2)對(duì)產(chǎn)品罐中收集到的濃度為45%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))的羥胺進(jìn)一步蒸餾:用泵將產(chǎn)品罐中的 物料送入蒸餾塔,用60熱水加熱蒸餾,分離掉溶液中的部分水分后,餾出物直接進(jìn)入產(chǎn)品罐。當(dāng)產(chǎn)品罐內(nèi)羥胺濃度為50%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),蒸餾過(guò)程就完成了。 2.4事故經(jīng)過(guò) 1999年2月l9日,操作人員更換了蒸餾塔的進(jìn)料管后,在當(dāng)天早上啟動(dòng)蒸餾系統(tǒng),當(dāng)時(shí)進(jìn)料

36、罐內(nèi)液相中的羥胺濃度為57%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。此后罐內(nèi)濃度持續(xù)增加,19時(shí)15分前后,進(jìn)科罐內(nèi)羥胺的濃度達(dá)到了86%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。操作人員憑肉眼觀察來(lái)控制結(jié)晶,于19時(shí)45分停用加料罐,然后用30%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))羥胺溶液沖洗進(jìn)料罐內(nèi)形成的羥胺晶體;在20時(shí)14分,突然發(fā)生了爆炸。 2.5事故原因 在濃度較高時(shí),羥胺晶體及溶液可能發(fā)生爆炸性的分解,熱源或污染雜質(zhì)會(huì)促進(jìn)分解。在本案例中,從蒸餾塔回到進(jìn)料罐內(nèi)的物料中,羥胺濃度較高(因?yàn)榇蟛糠值乃徽舭l(fā)掉了);而且,在工藝過(guò)程中存在某些促進(jìn)分解的因素,如蒸餾時(shí)的過(guò)度加熱、無(wú)意間混入工藝系統(tǒng)的雜質(zhì)、循環(huán)泵輸送時(shí)的摩擦等等。當(dāng)羥胺濃度較高耐,這些因素可以導(dǎo)致進(jìn)

37、科罐和進(jìn)料管道內(nèi)的羥胺分解,乃至發(fā)生爆炸。 從管理角度分析,本次事故是多個(gè)工藝安全管理要素缺失的結(jié)果。例如,未進(jìn)行工藝危害分析、未編制適當(dāng)?shù)牟僮鞒绦蛞约皢T工缺乏必要的培訓(xùn)等等。此外,沒(méi)有合理應(yīng)用工藝安全信息是導(dǎo)致本次事故的一個(gè)重要固素。 c公司的管理人員明白,當(dāng)工藝過(guò)程中的羥胺濃度超過(guò)80%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),會(huì)析出羥胺晶體,羥胺晶體不穩(wěn)定并有潛在的爆炸性。公司的材料安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)(msds)中有相關(guān)的說(shuō)明“當(dāng)水被蒸發(fā),羥胺濃度超過(guò)70%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))時(shí),可能發(fā)生著火和爆炸”。但是這一重要信息并沒(méi)有充分反映到工藝設(shè)計(jì)和操作程序當(dāng)中,在實(shí)際的工藝生產(chǎn)過(guò)程中,羥胺濃度選到85%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)),超出了安全技

38、術(shù)說(shuō)明書(shū)中所記載的羥胺可能發(fā)生爆炸的濃度即70%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。而且,工廠只有草圖,沒(méi)有正規(guī)的工藝流程圖和其他圖紙;操作程序也只包含初步的信息,缺乏安全操作相關(guān)的信息和指南。 反之,如果對(duì)率案例的工藝系統(tǒng)進(jìn)行危害分析,并且在危害分析時(shí)充分利用材料安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)中已知的信息即羥胺濃度超過(guò)70%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))可能發(fā)生爆炸,就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)工藝過(guò)程中存在的危害,及時(shí)修改工藝設(shè)計(jì)或采取其他措施來(lái)預(yù)防本次事故。 總之,如果缺乏必要的、準(zhǔn)確的工藝安全信息(如工藝系統(tǒng)中介質(zhì)的物性參數(shù)、工藝介質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)特性、設(shè)備規(guī)格、物料衡算和操作程序等等),就難以進(jìn)行工藝系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)安全的生產(chǎn)操作。3 psm對(duì)“工藝安

39、全信息”要素的規(guī)定 osha要求雇主在開(kāi)晨工藝危害分析之前,編制好書(shū)面的工藝安全信息。在編寫(xiě)這些書(shū)面材料的過(guò)程中,有助于雇主及雇員辨別、掌握工藝系統(tǒng)中存在的危害。工藝安全信息應(yīng)該包括工廠儲(chǔ)存、使用和生產(chǎn)的化學(xué)品的危害、工藝技術(shù)以及工藝設(shè)備相關(guān)的信息。(l)與工廠儲(chǔ)存、使用和生產(chǎn)的化學(xué)品的危害相關(guān)的信息至少包括:毒性;允許暴露極限濃度;韌性數(shù)據(jù);反應(yīng)特性;腐蝕性數(shù)據(jù);熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性,以及與其他物質(zhì)混合時(shí)的不良后果。(2)工藝技術(shù)相關(guān)的信息至少包括:方塊流程圖或簡(jiǎn)單工藝流程圈;工藝流程的化學(xué)反應(yīng)背景資料;設(shè)計(jì)的最大物料儲(chǔ)存量;工藝參數(shù)的安全操作范圍(溫度、壓力、流量和組分等等);偏離正常工況

40、后果的評(píng)估(包括對(duì)員工安全和健康的影響)。(3)工藝設(shè)備相關(guān)的信息至少包括:建造材質(zhì);帶控制點(diǎn)的管道儀表流程圖;電氣設(shè)備危險(xiǎn)等級(jí)區(qū)域劃分圖;泄壓系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及設(shè)計(jì)基礎(chǔ);通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)所依據(jù)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范;物料平衡表與能量平衡表;安全系統(tǒng)(如聯(lián)鎖、監(jiān)測(cè)和抑止系統(tǒng)等)。4“工藝安全信息”要素相關(guān)實(shí)踐 4.1 工藝安全信息的重要性 (1)工藝安全信息是對(duì)工藝系統(tǒng)的準(zhǔn)確描述,也是開(kāi)展工藝安全管理工作的基礎(chǔ)。依據(jù)書(shū)面的工藝安全信息開(kāi)展工藝危害分析,可以幫助我們識(shí)別和掌握工藝系統(tǒng)中存在的各種危害,井采取必要的措施消除發(fā)現(xiàn)的危害或減輕它們可能導(dǎo)致的事故的后果。此外,我們還需要參考工藝安全信息編寫(xiě)操作程

41、序,培訓(xùn)操作人員,開(kāi)展機(jī)械完整性相關(guān)的檢驗(yàn)和測(cè)試,執(zhí)行工藝系統(tǒng)的變更以及編制應(yīng)急預(yù)案等等。 (2)工藝安全信息是對(duì)工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)格的記錄。假如工廠在建設(shè)之初就經(jīng)歷過(guò)系統(tǒng)的工藝危害分析,找們就設(shè)想在設(shè)計(jì)條件下所進(jìn)行的生產(chǎn)操作是安全的,之所以發(fā)生事故,主要是工藝系統(tǒng)超出了正常的操作范圍,偏離了原本的設(shè)計(jì)意圖。工藝安全信息可以幫助我們了解工藝系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意圖以及偏離正常工況可能導(dǎo)致的后果及其對(duì)策,它有助于我們確保生產(chǎn)和維修等活動(dòng)符臺(tái)設(shè)計(jì)意圖,從而有效地防范工藝安全事故。 (3)工藝安全信息是工藝系統(tǒng)改造、擴(kuò)建的重要設(shè)計(jì)依據(jù)以及變更管理的基礎(chǔ)。任何工廠的擴(kuò)建都是在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行的,如果沒(méi)有已有工藝系統(tǒng)的

42、信息資料,新的擴(kuò)建設(shè)計(jì)就缺乏必要的基礎(chǔ)。此外,出于各種理由,工廠的工藝系統(tǒng)和設(shè)施總是在不斷經(jīng)歷改造或變更, 據(jù)統(tǒng)計(jì),80%的工藝安生事故的根源都可以追溯到“不適當(dāng)?shù)淖兏?,完整和?zhǔn)確的工藝安全信息是有效完成變更的基礎(chǔ),它們對(duì)于變更過(guò)程中的事故預(yù)防有特別重要的意義。 (4)工藝安全信息也是積累工廠設(shè)計(jì)、操作、維護(hù)和維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的載體。有些公司忽視文件和文檔的作用,只把注意力放在具體的現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)活動(dòng)上,工作任務(wù)完成后不愿意再花更多的時(shí)間總結(jié)和記錄,結(jié)果往往是雖然裝置投入運(yùn)行了很多年,技術(shù)水平的提高和積累仍 非常有限。其中的原因并不復(fù)雜,試設(shè)想,一名工程師進(jìn)入一套工藝裝置工作,他在工作中不斷刻苦地學(xué)習(xí)

43、、研究,包括測(cè)試各種工藝條件來(lái)優(yōu)化工藝系統(tǒng);35年后,當(dāng)他離開(kāi)這套工藝裝置時(shí),如果沒(méi)有留下相關(guān)的信息資料,新接替他的工程師可能又要重復(fù)他的老路,重復(fù)同樣的測(cè)試、重復(fù)同樣的失敗或成功的經(jīng)驗(yàn);如果人員更迭頻繁,即使建廠投產(chǎn)了許多年,工廠的技術(shù)水平還是會(huì)停留在較低的水平,難以實(shí)工藝上的創(chuàng)新。大多數(shù)跨國(guó)化工和石化公司都非常注重技術(shù)信息的總結(jié)、記錄和存檔,平時(shí)看起來(lái)很小的技術(shù)上的改進(jìn)都有詳盡的記錄,日積月累,經(jīng)過(guò)若干年后就可能從“量變”到“質(zhì)變”,完成對(duì)整套工藝技術(shù)的整體革新,選一點(diǎn)非常值得我們學(xué)習(xí)。無(wú)論從安全角度還是從技術(shù)積累和創(chuàng)新的角度看,編制工藝安全信息資料都有非常重要的意義。 (5)工藝安全信息

44、還是工廠遵守安全相關(guān)法律、法規(guī)的證據(jù)。例如,在工藝安全危害分析完成后,工廠會(huì)編制和保存分析報(bào)告,除了將該報(bào)告用于指導(dǎo)設(shè)計(jì)、落實(shí)生產(chǎn)和培訓(xùn)員工外,也是工廠努力做好安全工作、遵守相關(guān)法規(guī)的證據(jù)。 4.2 與化學(xué)品相關(guān)的信息 工廠需要書(shū)面保存其生產(chǎn)、儲(chǔ)存或使用的化學(xué)品(包括原料、中間產(chǎn)品和成品)相關(guān)的信息資料,通常包括: (1)毒性資料對(duì)健康的短期或永久的影響; (2)允許暴露的極限濃度; (3)物性數(shù)據(jù)如沸點(diǎn)、蒸氣壓、密度、溶解度、閃點(diǎn)和爆炸極限; (4)反應(yīng)特性如分解反應(yīng)、聚臺(tái)反應(yīng)或與水之間的反應(yīng); (5)腐蝕性數(shù)據(jù)腐蝕性以及與施工材質(zhì)的不相容性; (6)熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性如受熱是否分解、暴露

45、于空氣或被撞擊時(shí)是否穩(wěn)定: (7)與其他物質(zhì)混臺(tái)的后果 與其他化學(xué)品之間的相容性,混合后是否相互反應(yīng)。 對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行危害分析時(shí),需要了解工藝系統(tǒng)所涉及的化學(xué)品的特性。上述化學(xué)品相關(guān)的信息有助于正確評(píng)估著火或爆炸的特征、反應(yīng)的危害、對(duì)工藝設(shè)備的腐蝕以及對(duì)人體健康的影響。 化學(xué)品的標(biāo)簽和材料安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)(msds)是獲取化學(xué)品相關(guān)信息非常重要的途徑, 通常在化學(xué)品的包裝和容器上都有標(biāo)簽,如果需要獲得更多更詳細(xì)的信息,可以參考msds在使用任何化學(xué)晶之前,最好事先閱讀msds,以便了解它存在的危害及正確的處理方法。 osha規(guī)定msds必須包括一些必要的內(nèi)容,但是仍允許供應(yīng)商按照自己的情況編制m

46、sds。依據(jù)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)is0 11014-1,目前我國(guó)已編制了關(guān)于msds編寫(xiě)的規(guī)定“gb16483-2000:化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)編寫(xiě)規(guī)定”。它要求msds包含下列l(wèi)6項(xiàng)內(nèi)容: (1)化學(xué)品及企業(yè)標(biāo)識(shí);(2)成分組成信息;(3)危險(xiǎn)性概述;(4)急救措施;(5)消防措施;(6)泄漏應(yīng)急處理;(7)操作處置與儲(chǔ)存;(8)接觸控制個(gè)體防護(hù);(9)理化特性; (10)穩(wěn)定性和反應(yīng)性;(11)毒理學(xué)資料;(12)生態(tài)學(xué)資料;(13)廢棄處置;(14)運(yùn)輸信息;(15)法規(guī)信息;(16)其他信息 msds是了解化學(xué)品特性的最好的文件之一。制造商有義務(wù)提供自己所生產(chǎn)的化學(xué)品的msds,工廠可以從制造商那里

47、免費(fèi)獲得此文件。 對(duì)于涉及化學(xué)品品種較多的工廠,宜建立msds文件管理系統(tǒng),其主要目的是確保所有的化學(xué)品都有相應(yīng)的最新版本的msds,并且在使用時(shí)可以方便地獲得所需要的msds。由于msds都是制造商編制的,其中不乏一些模棱兩可的敘述,如果msds中缺乏必要的信息,工廠可以通過(guò)權(quán)威書(shū)刊或其他生產(chǎn)相同產(chǎn)品的制造商獲得這些缺少的信息。 化學(xué)品的相關(guān)信息中需要包含它們的反應(yīng)特性,以便在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中避免不必要的反應(yīng)。為了防止生產(chǎn)過(guò)程中誤將不相容的化學(xué)品混合,可以將工廠范圍內(nèi)涉及的化學(xué)品編制成化學(xué)品相互反應(yīng)的矩陣表;需要時(shí),可以通過(guò)查閱此矩陣表了解某種化學(xué)品與其他化學(xué)品之間的相容性。 4.3與工藝技術(shù)

48、相關(guān)的信息 工廠需要有書(shū)面的與工藝技術(shù)相關(guān)的信息,它們是對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行危害分析、編制操作程序和編寫(xiě)培訓(xùn)材料的重要參考資料。通常包括:工藝流程及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的說(shuō)明文件;工藝流程圖(方塊流程圖或簡(jiǎn)單工藝流程圖);設(shè)計(jì)確定的工藝物料(原料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品等)的最大儲(chǔ)存量;主要參數(shù)(溫度、壓力、液位、流量和組分等)的安全操作范圍;非正常工況的后果評(píng)估(包括對(duì)員工安全和健康的影響)。 與工藝技術(shù)相關(guān)的這些信息通常包古在技術(shù)手冊(cè)、操作手冊(cè)、培訓(xùn)材料或其他類似的文件中。 (1)工藝流程及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的說(shuō)明文件該文件是對(duì)工藝過(guò)程的簡(jiǎn)單描述,_主要闡述工藝流程中的基本反應(yīng)和所包含的單元操作。化學(xué)反應(yīng)控制是實(shí)

49、現(xiàn)工藝安全的重要環(huán)節(jié),工廠的書(shū)面文件應(yīng)該說(shuō)明哪些反應(yīng)可能發(fā)生以及哪些工藝條件的改變可能對(duì)反應(yīng)造成影響,諸如: 可能發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)及其基本原理; 反應(yīng)原料和產(chǎn)物的基本特性(是否生成危險(xiǎn)的產(chǎn)物); 反應(yīng)熱(放熱反應(yīng)還是吸熱反應(yīng)); 可能導(dǎo)致反應(yīng)失控的條件; 有哪些副反應(yīng),可能存在哪些危害; 影響反應(yīng)進(jìn)程的因素(如反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特征)。 (2) 工藝流程圖(pfd) 能夠幫助我們快速了解工藝系統(tǒng)是如何工作的。不像帶控制點(diǎn)的管道儀表流程圖(p&id)那么復(fù)雜,它用較少的篇幅對(duì)整個(gè)工藝流程進(jìn)行高度概括性的說(shuō)明。例如,通過(guò)工藝流程圖,我們可以了解:工藝系統(tǒng)牛的主要設(shè)備和主要的單元操作.單元操作之間的相互關(guān)系;

50、工藝物料的基本路線:進(jìn)料、出料和內(nèi)部循環(huán)的路徑;主要的工藝控制點(diǎn);主要的公用工程(如冷卻水、氮?dú)夂蛪嚎s空氣等等)。剛接觸一個(gè)新工藝系統(tǒng)的員工和承包商的員工,可以利用工藝流程圖快速了解工藝系統(tǒng),這點(diǎn)對(duì)于復(fù)雜的工藝系統(tǒng)尤其有用。工廠的操作人員和維修人員可以利用工藝流程圖開(kāi)展初步的危害分析、培訓(xùn)操作人員、編寫(xiě)操作程序、審查工藝變更以及幫助承包商的員工認(rèn)識(shí)工藝過(guò)程中存在的危害。 (3)設(shè)計(jì)確定的工藝物料(原料、中間產(chǎn)品和最終產(chǎn)品等)的最大儲(chǔ)存量;工藝安全管理制度完善的公司一般都建立了本公司可以接受的風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)( riak criteria)j本設(shè)計(jì)工藝系統(tǒng)時(shí)(包括對(duì)工藝系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)時(shí)),應(yīng)該確保所設(shè)計(jì)的工廠滿足上述風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)的要求。在風(fēng)險(xiǎn)標(biāo)準(zhǔn)中,包括后果和頻率兩個(gè)

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