化學(xué)工業(yè)的危險與安全

1、化學(xué)工業(yè)的危險與安全 化學(xué)工業(yè)初期只是伴有化學(xué)反應(yīng)的工藝制造過程，進而包括以過程產(chǎn)品為原料的工業(yè)?；瘜W(xué)工業(yè)隨著技術(shù)的進步和市場的擴大快速發(fā)展起來，目前已占整個制造業(yè)的30以上。在化工生產(chǎn)中，從原料、中間體到成品，大都具有易燃、易爆、毒性等化學(xué)危急性；化工工藝過程復(fù)雜多樣化，高溫、高壓、深冷等擔(dān)心全的因素許多。事故的多發(fā)性和嚴(yán)重性是化學(xué)工業(yè)獨有的特點。 大多數(shù)化工危急都具有潛在的性質(zhì)，即存在著“危急源”，危急源在一定的條件下可以發(fā)展成為“事故隱患”，而事故隱患連續(xù)失去掌握，則轉(zhuǎn)化為“事故”的可能性會大大增加。因此，可以得出以下結(jié)論，即：危急失控，可導(dǎo)致事故；危急受控，能獲得安全。所以辨識危急源成

2、為重要問題。目前國內(nèi)外流行的安全評價技術(shù)，就是在危急源辨識的基礎(chǔ)上，對存在的事故危急源進行定性和定量評價，并依據(jù)評價結(jié)果采取優(yōu)化的安全措施。提高化工生產(chǎn)的安全性，需要增加設(shè)備的牢靠性，同樣也需要強化現(xiàn)代化的安全管理。 一、化學(xué)工業(yè)危急因素 美國保險協(xié)會(AIA)對化學(xué)工業(yè)的317起火災(zāi)、爆炸事故進行調(diào)查，分析了主要和次要原因把化學(xué)工業(yè)危急因素歸納為以下九個類型。 1工廠選址 (1)易遭受地震、洪水、暴風(fēng)雨等自然災(zāi)難； (2)水源不充分； (3)缺少公共消防設(shè)施的支援； (4)有高濕度、溫度變化顯著等氣候問題； (5)受鄰近危急性大的工業(yè)裝置影響； (6)鄰近公路、鐵路、機場等運輸設(shè)施； (7)

3、在緊急狀態(tài)下難以把人和車輛疏散至安全地。 2工廠布局 (1)工藝設(shè)備和貯存設(shè)備過于密集； (2)有顯著危急性和無危急性的工藝裝置間的安全距離不夠； (3)昂貴設(shè)備過于集中； (4)對不能替換的裝置沒有有效的防護； (5)鍋爐、加熱器等火源與可燃物工藝裝置之間距離太??； (6)有地形障礙。 3結(jié)構(gòu) (1)支撐物、門、墻等不是防火結(jié)構(gòu)； (2)電氣設(shè)備無防護措施； (3)防爆通風(fēng)換氣能力不足； (4)掌握和管理的指示裝置無防護措施； (5)裝置基礎(chǔ)薄弱。 4對加工物質(zhì)的危急性熟悉不足。 (1)在裝置中原料混合，在催化劑作用下自然分解； (2)對處理的氣體、粉塵等在其工藝條件下的爆炸范圍不明確； (

4、3)沒有充分把握因誤操作、掌握不良而使工藝過程處于不正常狀態(tài)時的物料和產(chǎn)品的具體狀況。 5化工工藝 (1)沒有足夠的有關(guān)化學(xué)反應(yīng)的動力學(xué)數(shù)據(jù)； (2)對有危急的副反應(yīng)熟悉不足； (3)沒有依據(jù)熱力學(xué)研究確定爆炸能量； (4)對工藝異常狀況檢測不夠。 6物料輸送 (1)各種單元操作時對物料流淌不能進行良好掌握； (2)產(chǎn)品的標(biāo)示不完全； (3)風(fēng)送裝置內(nèi)的粉塵爆炸； (4)廢氣、廢水和廢渣的處理； (5)裝置內(nèi)的裝卸設(shè)施。 7誤操作 (1)忽視關(guān)于運轉(zhuǎn)和修理的操作教育； (2)沒有充分發(fā)揮管理人員的監(jiān)督作用； (3)開車、停車計劃不適當(dāng)； (4)缺乏緊急停車的操作訓(xùn)練； (5)沒有建立操作人員和

5、安全人員之間的協(xié)作體制。 8設(shè)備缺陷 (1)因選材不當(dāng)而引起裝置腐蝕、損壞； (2)設(shè)備不完善，如缺少牢靠的掌握儀表等； (3)材料的疲憊； (4)對金屬材料沒有進行充分的無損探傷檢查或沒有經(jīng)過專家驗收； (5)結(jié)構(gòu)上有缺陷，如不能停車而無法定期檢查或進行預(yù)防修理； (6)設(shè)備在超過設(shè)計極限的工藝條件下運行； (7)對運轉(zhuǎn)中存在的問題或不完善的防災(zāi)措施沒有準(zhǔn)時改進； (8)沒有連續(xù)記錄溫度、壓力、開停車狀況及中間罐和受壓罐內(nèi)的壓力變動。 9防災(zāi)計劃不充分 (1)沒有得到管理部門的大力支持； (2)責(zé)任分工不明確； (3)裝置運行異常或故障僅由安全部門負(fù)責(zé)，只是單線起作用； (4)沒有預(yù)防事故的

6、計劃，或即使有也很差； (5)遇有緊急狀況未采取得力措施； (6)沒有實行由管理部門和生產(chǎn)部門共同進行的定期安全檢查； (7)沒有對生產(chǎn)負(fù)責(zé)人和技術(shù)人員進行安全生產(chǎn)的連續(xù)教育和必要的防災(zāi)培訓(xùn)。 二、化工裝置緊急狀態(tài) 對于化工裝置的緊急狀態(tài)可以劃分為以下五個等級。 (1)運轉(zhuǎn)失靈是指運轉(zhuǎn)發(fā)生紊亂，只要更換備用設(shè)施，就可在尚未發(fā)生故障或事故之前恢復(fù)正常運轉(zhuǎn)。 (2)故障是指設(shè)備需要停車檢修，但又未發(fā)生其他損壞的狀態(tài)。 (3)異常是指對工藝過程需要采取一定措施，否則就有可能發(fā)生事故。 (4)事故是指設(shè)備損壞、生產(chǎn)中止或火災(zāi)、爆炸、毒物泄漏、人員傷亡。對此必需采取緊急措施。事故狀態(tài)沒有擴展。 (5)災(zāi)

7、難指不但發(fā)生了事故，而且事故狀態(tài)擴展，對外界造成威逼。需要采取緊急措施，并求得外部支援。 在化學(xué)工業(yè)生產(chǎn)中，故障狀態(tài)總是不可避免的。為了不使故障惡化到異常的程度，應(yīng)當(dāng)對故障、異常狀態(tài)進行調(diào)查分析，采取相應(yīng)措施，力求不要達(dá)到事故狀態(tài)。 應(yīng)當(dāng)從過去的事故或災(zāi)難中吸取必要的經(jīng)驗教訓(xùn)，使安全技術(shù)不斷充實和完善。近年來發(fā)展起來的安全評價技術(shù)，在化工界得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。如在處理危急品或進行危急反應(yīng)的工藝時，除去對物料本身的危急性進行評價外，還要對雜質(zhì)的影響、副反應(yīng)的影響以及其他反應(yīng)方面的問題進行評價。 三、化學(xué)工業(yè)安全措施 在前面，已經(jīng)給出了化學(xué)工業(yè)和石油工業(yè)的危急因素，以下將針對占較大比例的危急因

8、素提出相應(yīng)的安全措施。 1設(shè)備安全 確定設(shè)備的安全性，需要考慮以下因素： (1)是否根據(jù)相應(yīng)的安全標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范進行設(shè)計； (2)是否根據(jù)設(shè)計說明書正確進行制造； (3)是否有適當(dāng)?shù)陌踩雷o裝置； (4)維護、檢查的程序是否完善。 對于全部化工裝置的設(shè)計，目前還沒有全部達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)化，但在機械設(shè)備方面的設(shè)計則已經(jīng)實現(xiàn)了標(biāo)準(zhǔn)化。對于化工裝置設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，可按以下目次查閱審定：基礎(chǔ)工程；支持結(jié)構(gòu)；容器和罐；泵和壓縮機；加熱器和加熱爐；換熱器；透平機；電氣設(shè)備；儀表；配管；蒸餾塔和汲取塔；安全消防設(shè)備。 關(guān)于壓力容器，很多規(guī)格標(biāo)準(zhǔn)或法規(guī)都規(guī)定了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。在設(shè)計時，除這些標(biāo)準(zhǔn)外，還需要考慮結(jié)構(gòu)材料、施工方法、設(shè)計

9、強度、金屬厚度等因素。設(shè)計溫度和設(shè)計壓力，應(yīng)當(dāng)依據(jù)操作中的最大值確定。為了便于修理檢查，壓力容器上必需開有一定數(shù)量的適當(dāng)尺寸的檢查孔。處理腐蝕性物料時，除要充分留意耐腐蝕處理外，還必需有完善的排液系統(tǒng)。還要留意防止壓力容器放空口和安全閥排出的危急物滯留而形成的二次危急。 處理可燃液體和氣體的泵和壓縮機，應(yīng)當(dāng)盡可能設(shè)在室外，而且必需采用防振的配管和支撐方法進行安裝。特殊是輸送可燃流體的泵，為了防止起火時，人無法接近，可燃流體仍連續(xù)流人泵內(nèi)，應(yīng)當(dāng)安裝遠(yuǎn)程掌握開關(guān)和配管截斷閥。 加熱器和加熱爐，務(wù)必不得設(shè)置在散發(fā)可燃?xì)怏w的危急區(qū)域。需要特殊留意點火裝置、掌握裝置、壓力安全裝置以及燃燒室內(nèi)的通風(fēng)。就配

10、管系統(tǒng)而言，要考慮到裝置發(fā)生火災(zāi)的狀況，在適當(dāng)?shù)牡攸c安裝緊急迫斷閥。另外，必需防止倒流，安裝止逆閥。 自動化、儀表化是化工裝置安全運行的重要因素。全部的儀表都應(yīng)當(dāng)是牢靠的，且具有良好的耐腐蝕性和耐候性。儀表安裝時應(yīng)考慮到易于檢查和修理。 2物料加工和操作安全 應(yīng)當(dāng)建立原料、中間體、產(chǎn)物和副產(chǎn)物的完整的物性數(shù)據(jù)檔案。依據(jù)第170號國際公約及1997年我國施行的工作場所安全使用化學(xué)品規(guī)定，屬于危急化學(xué)品的物料，可向供應(yīng)商或制造商索取該物料的化學(xué)品安全技術(shù)說明書。對各種物質(zhì)的狀態(tài)、閃點、沸點、熔點、爆炸極限、燃點等性質(zhì)數(shù)據(jù)，以及操作、貯運、應(yīng)急處置等，都應(yīng)當(dāng)有清楚地了解。對物質(zhì)性質(zhì)所伴生的危急和可能

11、造成的損失或損害，以及相應(yīng)的對策應(yīng)進行分析和說明，達(dá)到防患于未然的目的。 對于操作程序，可分為有化學(xué)反應(yīng)的和無化學(xué)反應(yīng)的兩種類型。所謂“有化學(xué)反應(yīng)的”是指在設(shè)備中進行聚合、縮合、熱裂解、催化裂化、氧化、脫氫、加氫、烷基化等化學(xué)反應(yīng)。而“無化學(xué)反應(yīng)的”則是指混合、溶解、清洗、蒸餾、萃取、汲取、精制、分別、機械加工等不進行化學(xué)反應(yīng)的單元操作。對可能發(fā)生的誤操作，以及一旦發(fā)生所造成的后果，應(yīng)分門別類地進行分析和評價。特殊是對可能造成重大損失或損害的操作要非常留意。 3裝置布局安全 化工裝置的布局和排列，對于絕大多數(shù)操作都應(yīng)當(dāng)是最有效的，而且安全問題也必需放在同等重要的地位。對于大量處理可燃液體的石油和化工企業(yè)，裝置布局和設(shè)備間距應(yīng)當(dāng)留意以下幾點： (1)需要留有足夠的空地以把工藝單元可能的火災(zāi)掌握在最小范圍； (2)對于極為重要的單系列裝置，要保留足夠的空間，或用其他方法進行防護； (3)危急性極大的區(qū)域應(yīng)當(dāng)與其他部分保持足夠的安全距離； (4)裝置事故不能直接影響水、電、氣(汽)等公用工程設(shè)施； (5)因各種原因有可能使裝置界區(qū)內(nèi)浸水時，應(yīng)當(dāng)設(shè)置防水設(shè)備； (6)應(yīng)當(dāng)特殊留意公路、鐵路在裝置四周的狀況； (7)對于道路的設(shè)置，應(yīng)當(dāng)留意在發(fā)生事故時能較便利地接近裝置； (8)在裝置的邊界和出入口，應(yīng)當(dāng)安裝監(jiān)視設(shè)施。 生產(chǎn)設(shè)備會因火災(zāi)、爆炸遭受重大損失。其原因有以下幾