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文檔簡介
化工廠安全評(píng)價(jià)中過程方法的應(yīng)用在對(duì)化工廠進(jìn)行安全評(píng)價(jià)時(shí)無論是定性安全評(píng)價(jià)還是定量安全評(píng)價(jià),關(guān)鍵是危險(xiǎn)源的辨識(shí)與評(píng)價(jià)單元的劃分。在危險(xiǎn)源辨識(shí)中一定要全面確保無遺漏,在評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐诌^程要做到分析出最危險(xiǎn)的評(píng)價(jià)單元。因此在原有評(píng)價(jià)方法的基礎(chǔ)上提出使用過程方法,進(jìn)行危險(xiǎn)源的辨識(shí)與評(píng)價(jià)單元的劃分。在化工廠評(píng)價(jià)中運(yùn)用過程方法,通過對(duì)過程的排列和整合,從而使結(jié)果得以實(shí)現(xiàn)。通常一個(gè)過程的輸入也就是上一個(gè)過程的輸出,把輸入轉(zhuǎn)換成輸出的就是一個(gè)過程,將各個(gè)過程進(jìn)行系統(tǒng)識(shí)別和管理,并且判斷其相互作用。研究各個(gè)過程之間的基本聯(lián)系,更有利于對(duì)各個(gè)過程進(jìn)行控制。使用過程方法進(jìn)行安全評(píng)價(jià)時(shí)首先將評(píng)價(jià)對(duì)象劃分為一個(gè)個(gè)過程,之后要確定過程的輸入,過程的輸入和輸出可包括設(shè)備、能量、物質(zhì)和環(huán)境條件等。過程方法的優(yōu)點(diǎn)是根據(jù)單個(gè)過程的輸入以及輸出可以全面判斷整個(gè)過程的危險(xiǎn)源以及影響因素,同時(shí)為選擇權(quán)重系數(shù)值提供依據(jù)。1、將過程方法用于重大危險(xiǎn)源評(píng)價(jià)使用過程方法對(duì)重大危險(xiǎn)源進(jìn)行評(píng)價(jià),首先確定過程的輸入,在確定過程的輸入階段,可以找出重大危險(xiǎn)源的各個(gè)組成部分,全面辨識(shí)重大危險(xiǎn)源。在整個(gè)過程中,根據(jù)整個(gè)過程的發(fā)展,可以判斷重大危險(xiǎn)源發(fā)生事故的嚴(yán)重程度,危險(xiǎn)等級(jí)。將一個(gè)過程作為一個(gè)評(píng)價(jià)單元,對(duì)重大危險(xiǎn)源進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí),分為固有危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)和現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。過程各個(gè)部分的輸入可以包括各個(gè)物質(zhì)的固有特性、生產(chǎn)特性,以及該過程(也即是該評(píng)價(jià)單元)的內(nèi)部外部環(huán)境條件,因此過程的輸入可以用來對(duì)物質(zhì)進(jìn)行固有危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。過程的輸出則是反映了人在控制事故的發(fā)生以及控制事故后果擴(kuò)大并且采取措施之后的結(jié)果。該過程的輸出可以用來進(jìn)行現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)?,F(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)是在固有危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)的基礎(chǔ)上,考慮各種抵消因子之后的各種危險(xiǎn)程度,它反映了人在應(yīng)對(duì)事故時(shí)的主觀能動(dòng)性?,F(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),如圖1。下面通過對(duì)某化工廠原料罐區(qū)的評(píng)價(jià),簡要說明過程方法在易燃、易爆、有毒重大危險(xiǎn)源中的使用。1.1固有危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)(1)首先確定原料輸入與環(huán)境輸入。該罐區(qū)貯存過程的原料輸入為氨水儲(chǔ)罐、丁二烯儲(chǔ)罐、苯乙烯儲(chǔ)罐,該罐區(qū)的過程的環(huán)境輸入,如圖2。(2)將過程的輸入用于固有危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),將過程輸出用于現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。使用過程方法進(jìn)行危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)時(shí),首先確定評(píng)價(jià)對(duì)象,之后選取評(píng)價(jià)系數(shù)。在進(jìn)行固有危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)以及現(xiàn)實(shí)為危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)時(shí),各評(píng)價(jià)對(duì)象的選擇參照過程的原料輸入,并且根據(jù)過程的環(huán)境輸入確定取值系數(shù)。對(duì)該罐區(qū)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)時(shí),過程的輸入用來做固有危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),固有危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)包括事故易發(fā)性評(píng)價(jià)、事故嚴(yán)重度評(píng)價(jià)。由圖1可知,事故易發(fā)性評(píng)價(jià)包括危險(xiǎn)物質(zhì)易發(fā)性評(píng)價(jià)和工藝過程危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。對(duì)危險(xiǎn)物質(zhì)事故易發(fā)性(B111)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)選擇該過程原料的輸入,也即是氨水、丁二烯、苯乙烯;工藝過程危險(xiǎn)性(B112)進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)選擇該過程內(nèi)外部環(huán)境條件的輸入,也即是該儲(chǔ)罐區(qū)的廠房設(shè)置,設(shè)備的泄漏、腐蝕等工藝影響因素。由于原料物質(zhì)的性質(zhì)會(huì)影響工藝過程的參數(shù),因此物質(zhì)事故易發(fā)性與工藝過程事故易發(fā)性,兩者之間存在相關(guān)性。它們之間的關(guān)系用相關(guān)系數(shù)Wij表示。事故易發(fā)性計(jì)算為:該過程的嚴(yán)重度反映了該儲(chǔ)罐區(qū)發(fā)生事故之后造成的損失程度。對(duì)該儲(chǔ)罐區(qū)的嚴(yán)重度進(jìn)行估計(jì)時(shí),綜合考慮該過程的原料輸入和環(huán)境條件的輸入,由于爆炸事故是該罐區(qū)較為常見的事故,因此分析嚴(yán)重度時(shí)要分析發(fā)生爆炸事故的嚴(yán)重度。該過程的原料的輸入以及設(shè)備環(huán)境條件的輸入反映了發(fā)生爆炸事故的固有危險(xiǎn)性,并且儲(chǔ)罐區(qū)環(huán)境的設(shè)置影響了傷害/破壞半徑。丁二烯罐區(qū)的爆炸模型有兩個(gè),蒸汽云爆炸以及擴(kuò)展蒸汽爆炸,計(jì)算最終嚴(yán)重度時(shí)需要將兩種爆炸的嚴(yán)重度進(jìn)行加權(quán)求和。即是:S=AS1+(1一A)S2式中:S1,S2一蒸汽云爆炸和擴(kuò)展蒸汽爆炸嚴(yán)重度;A,1一A蒸汽云爆炸和擴(kuò)展蒸汽爆炸發(fā)生的概率。1.2現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)對(duì)該儲(chǔ)罐區(qū)進(jìn)行現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)時(shí),根據(jù)過程的原料輸入和環(huán)境輸入確定需要重點(diǎn)防護(hù)的對(duì)象,過程的輸出則是反映了人采取措施也即是在固有危險(xiǎn)性基礎(chǔ)上的危險(xiǎn)性抵消因子。因此可將過程的輸出用于現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)。首先是工藝設(shè)備建筑物抵消因子,考慮到過程的原料輸入為氨水儲(chǔ)罐、丁二烯儲(chǔ)罐、苯乙烯儲(chǔ)罐,需要對(duì)其儲(chǔ)罐進(jìn)行檢查、維修、保養(yǎng),丁二烯具有爆炸性,儲(chǔ)罐區(qū)需要增加一些抑制爆炸、防止爆炸的設(shè)備。由于氨水具有易揮發(fā)性,需要必備的冷卻系統(tǒng)??紤]到丁二烯的易燃性,除了要增加一些惰性氣體保護(hù)裝置,還要保證廠區(qū)有良好的通風(fēng)條件。過程的輸入不僅考慮各種原料的輸入,還必須考慮原料的物理、化學(xué)性質(zhì)以及與環(huán)境相互作用的影響。過程的輸出則全面反映了人針對(duì)危險(xiǎn)所采取的防護(hù)措施,包含各危險(xiǎn)抵消因子,因此將過程的輸出用于現(xiàn)實(shí)危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)能避免無遺漏全面仔細(xì)的對(duì)儲(chǔ)罐區(qū)進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。安全管理評(píng)價(jià)則是根據(jù)過程的輸入、輸出從而采取的一些安全管理措施并對(duì)其進(jìn)行的評(píng)價(jià),包括安全生產(chǎn)各方面內(nèi)容,危險(xiǎn)源評(píng)估、應(yīng)急計(jì)劃與措施,消防安全等,在制定安全管理措施時(shí)需要根據(jù)過程的各個(gè)輸入環(huán)節(jié),進(jìn)行全面的評(píng)估。2、過程方法用于單個(gè)生產(chǎn)工藝安全評(píng)價(jià)在化工廠的各個(gè)運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,其中最具危險(xiǎn)性的是工藝生產(chǎn)過程。使用過程方法對(duì)單個(gè)生產(chǎn)工藝進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的步驟如下:(1)分析生產(chǎn)工藝的各過程,確定各過程的輸入輸出。本文以聚苯乙烯的生產(chǎn)為例,使用過程方法對(duì)生產(chǎn)工藝進(jìn)行安全評(píng)價(jià),從而展現(xiàn)過程方法在單個(gè)生產(chǎn)工藝安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用。聚苯乙烯的生產(chǎn)廠區(qū)分為生產(chǎn)區(qū)以及儲(chǔ)罐區(qū)。聚苯乙烯生產(chǎn)流程如圖3所示。該聚苯乙烯生產(chǎn)有以下幾個(gè)過程:a聚苯乙烯配料進(jìn)行預(yù)熱的過程。該過程的輸入是橡膠、苯乙烯單體、礦物油配料的輸入;輸出是預(yù)熱后的配料的輸出。b配料的預(yù)聚合及聚合過程。該過程的輸入是a中預(yù)熱后的配料的輸入,聚合過程還有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)所需的引發(fā)劑的輸入;該過程的輸出是聚合物聚苯乙烯以及其他物質(zhì)混合物的輸出c預(yù)熱過程。該過程的輸入是聚合后混合物的輸入;輸出是達(dá)到一定溫度可以進(jìn)行脫揮的混合物的輸出d脫揮過程。該過程的輸出主要包括聚苯乙烯的輸出,并且進(jìn)行下一步的分離e冷卻固化、切粒包裝過程。該過程的輸入是聚合反應(yīng)以及脫揮后符合要求的聚苯乙烯的輸入;該過程的輸出是包裝后可以運(yùn)輸銷售的成品。根據(jù)這幾個(gè)過程的相互聯(lián)系以及相互作用,可以劃分評(píng)價(jià)單元,確定代表性評(píng)價(jià)單元。由于苯乙烯的聚合階段是整個(gè)過程中最危險(xiǎn)的階段,反應(yīng)為放熱反應(yīng),前期為常壓反應(yīng)操作,后期為低壓灌氣操作,是危險(xiǎn)化學(xué)反應(yīng)過程,危險(xiǎn)操作或者操作不當(dāng)會(huì)造成反應(yīng)失控;系統(tǒng)設(shè)備或者管道泄漏、物料噴濺遇明火或靜電火花會(huì)導(dǎo)致著火或者爆炸。各個(gè)過程有一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將會(huì)造成不可估量的損失。(2)根據(jù)過程的輸入確定評(píng)價(jià)單元,選取代表性評(píng)價(jià)單元。通過以上生產(chǎn)過程的分析,根據(jù)該過程的輸入劃分評(píng)價(jià)單元。生產(chǎn)裝置區(qū),單元中乙烯的聚合過程是最具危險(xiǎn)性的,以此作為代表性評(píng)價(jià)單元。該評(píng)價(jià)過程物質(zhì)的輸入有苯乙烯、礦物油、抗氧化劑等,選取危險(xiǎn)性大的或儲(chǔ)量大的物質(zhì)為代表性物質(zhì),因此選取苯乙烯為代表性物質(zhì)。儲(chǔ)罐區(qū)的苯乙烯依然是最具危險(xiǎn)性的代表性物質(zhì),將其作為代表性評(píng)價(jià)單元。(3)根據(jù)劃分好的各過程依次進(jìn)行危險(xiǎn)系數(shù)的選取,結(jié)合過程原料及環(huán)境輸入更為準(zhǔn)確的確定危險(xiǎn)系數(shù)。生產(chǎn)裝置區(qū)確定一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)時(shí),分為三個(gè)過程分別是苯乙烯聚合時(shí)的放熱化學(xué)反應(yīng)過程、聚合完成后混合物的處理與運(yùn)輸過程、廢料的排放與泄漏過程。由于苯乙烯聚合過程為中等程度的放熱反應(yīng),因此放熱化學(xué)反應(yīng)系數(shù)選為0.4。物料處理和輸送過程根據(jù)規(guī)定選0.80。各工藝過程選取的危險(xiǎn)系數(shù),見下表。一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)為基本危險(xiǎn)系數(shù)與所有選取危險(xiǎn)系數(shù)相加。因此聚苯乙烯生產(chǎn)裝置區(qū)一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)為3.15,苯乙烯儲(chǔ)罐區(qū),一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)為2.30。表一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)聚苯乙烯生產(chǎn)裝置區(qū)苯乙烯儲(chǔ)罐區(qū)代表物質(zhì)苯乙烯苯乙烯基本系數(shù)(MF)1.001.00放熱化學(xué)反應(yīng)0.4物料處理與輸送0.800.80室內(nèi)工藝單元0.45排放和泄漏控制0.500.50將過程方法用于單個(gè)工藝危險(xiǎn)性評(píng)價(jià),即是根據(jù)每個(gè)過程劃分評(píng)價(jià)單元,根據(jù)過程之間的相互聯(lián)系相互作用確定最具代表性的評(píng)價(jià)單元。根據(jù)過程的物質(zhì)輸入確定最具危險(xiǎn)性的代表性物質(zhì)。物質(zhì)系數(shù)選取則在原料輸入的基礎(chǔ)上結(jié)合各環(huán)境條件確定取值。根據(jù)各個(gè)過程選取危險(xiǎn)系數(shù),可以避免遺漏掉任何危險(xiǎn)性的系數(shù)。根據(jù)過程的環(huán)境輸入,可以更為準(zhǔn)確的確定危險(xiǎn)系數(shù)。用過程方法對(duì)化工廠生產(chǎn)工藝過程進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)前可以根據(jù)各個(gè)過程將所需評(píng)價(jià)單元進(jìn)行快速準(zhǔn)確劃分,在評(píng)價(jià)的過程中,可以全面、嚴(yán)謹(jǐn),保證無遺漏,有條理的進(jìn)行評(píng)價(jià),根據(jù)各個(gè)過程之間的聯(lián)系,可以迅速判斷出代表性危險(xiǎn)物質(zhì)、危險(xiǎn)單元。在評(píng)價(jià)之后,根據(jù)各個(gè)過程評(píng)價(jià)結(jié)果,分析嚴(yán)重危險(xiǎn)的過程。由于各個(gè)過程之間密切聯(lián)系,可以發(fā)現(xiàn)在評(píng)價(jià)過程中出現(xiàn)的系統(tǒng)性問題,掌握各個(gè)過程的優(yōu)勢(shì)與劣勢(shì),確定生產(chǎn)系統(tǒng)中產(chǎn)生危險(xiǎn)的更深層次的原因。依據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,分析系統(tǒng)存在的危險(xiǎn)源,結(jié)合各個(gè)過程的現(xiàn)狀,提出整改措施,增強(qiáng)預(yù)防措施的管理,這樣可以促進(jìn)企業(yè)的本質(zhì)安全化生產(chǎn),并且降低企業(yè)的事故概率,使損失達(dá)
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