化工工藝的熱安全課件

14:515.0典型案例在裝有2600kg反應(yīng)物料的間歇反應(yīng)器中完成合成反應(yīng)后，得到了熔融狀態(tài)的中間產(chǎn)物。將此中間產(chǎn)物放在90℃的不帶攪拌裝置的儲(chǔ)存容器中，該容器通過熱水循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)行加熱，溫度限制在100℃以下。正常生產(chǎn)時(shí)，熔融狀態(tài)的中間產(chǎn)物應(yīng)該立即轉(zhuǎn)移到較小的容器內(nèi)進(jìn)行下游作業(yè)。在某個(gè)周五晚上，由于技術(shù)原因未能進(jìn)行轉(zhuǎn)移操作，因此整個(gè)周末熔融物將在容器內(nèi)存放。由于該中間產(chǎn)物容易分解，工廠經(jīng)理對(duì)產(chǎn)品穩(wěn)定性的有關(guān)資料進(jìn)行了研究。測試結(jié)果表明，該熔融物在90℃下按照每天1%的速度分解。由于別無選擇，工廠經(jīng)理認(rèn)為這樣的質(zhì)量損失是在可接受的范圍內(nèi)。另外，DSC圖譜顯示，200℃時(shí)該中間產(chǎn)物出現(xiàn)分解放熱峰，分解熱為800kJ/kg。

周五存放至周一再處理可以嗎？第1頁/共58頁14:51經(jīng)理推算方法：每天1%的轉(zhuǎn)化率，則放熱速率為轉(zhuǎn)換為絕熱溫升速率3天后的溫度T=90℃+0.2℃/h×（24h×3）=104.4℃升高至200℃需要（200-90）÷0.2÷24=23天安全！？第2頁/共58頁14:51實(shí)際結(jié)果：周一上午容器發(fā)生爆炸！為什么？應(yīng)該怎么推算？應(yīng)該怎么辦？第3頁/共58頁14:51范特霍夫定律：溫度增加10K，反應(yīng)速率加倍！所以100℃時(shí)的放熱速率應(yīng)為0.4℃/h。假設(shè)90℃到100℃之間的平均放熱速率為0.3℃/h。90℃10011012013014015016017018019020032h16h8h4h2h1h30min15min8min4min2min64h正確處理方法：將熔融狀態(tài)的中間產(chǎn)物存放在有攪拌的容器中，檢測并控制溫度。此時(shí)0.1J/（s·kg）的放熱速率很容易從容器中移出。第4頁/共58頁14:51經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)熱失控反應(yīng)可能導(dǎo)致嚴(yán)重的后果；化工工藝熱安全問題需要運(yùn)用專業(yè)知識(shí)進(jìn)行正確評(píng)估；熱力學(xué)分析、熱安全問題的解決需要嚴(yán)密的評(píng)估方法。第5頁/共58頁14:515.1基本概念5.1.1反應(yīng)熱5.1.2熱容5.1.3絕熱溫升5.1.4壓力效應(yīng) ——蒸氣壓、溶劑蒸發(fā)量5.1.5反應(yīng)速率第6頁/共58頁14:515.1.1反應(yīng)熱反應(yīng)熱是伴隨反應(yīng)過程所釋放出來的熱量值，常用摩爾反應(yīng)焓或比反應(yīng)熱來描述。摩爾反應(yīng)焓△Hr：kJ/mol；比反應(yīng)熱：kJ/kg。兩者關(guān)系：ρ——反應(yīng)物密度，kg/m3；c——反應(yīng)物濃度，mol/m3；比反應(yīng)熱是與安全相關(guān)的具有重要實(shí)用價(jià)值的參數(shù)，無須放大，可直接用于實(shí)際工藝中。第7頁/共58頁14:51反應(yīng)焓的典型值反應(yīng)類型△Hr：kJ/mol中和反應(yīng)（HCl）-55中和反應(yīng)（H2SO4）-105重氮化反應(yīng)-65磺化反應(yīng)-150胺化反應(yīng)-120環(huán)氧化-100聚合反應(yīng)（苯乙烯）-60加氫反應(yīng)（烯烴）-200加氫反應(yīng)（硝基類）-560硝化反應(yīng)-130注意：某些不穩(wěn)定物質(zhì)的分解熱比一般反應(yīng)熱數(shù)值大，但比燃燒熱低。由于其分解產(chǎn)物往往不確定，所以難以由標(biāo)準(zhǔn)生成焓估算分解熱。第8頁/共58頁14:5118種重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)工藝光氣及光氣化工藝電解工藝（氯堿）氯化工藝硝化工藝合成氨工藝裂化（裂解）工藝氟化工藝加氫工藝重氮化工藝氧化工藝過氧化工藝胺基化工藝磺化工藝聚合工藝烷基化工藝新型煤化工工藝如煤制油、煤制烯烴、煤制二甲醚、煤制乙二醇、煤制甲醇、甲醇制醋酸等電石生產(chǎn)工藝偶氮化工藝第9頁/共58頁14:515.1.2熱容體系的熱容Cp是指體系溫度上升1K時(shí)所需要的能量，單位為J/K。常用的是比熱容，單位為kJ/(kg·K）。水的比熱容比較大，無機(jī)化合物的比熱容比較小，有機(jī)化合物的比熱容適中。比熱容在溫度范圍不大的區(qū)間內(nèi)可以看作常數(shù)，凝聚相物質(zhì)比熱容隨溫度的變化比較小。出于安全考慮，比熱容應(yīng)當(dāng)取較低值，建議采用比較低的工藝溫度下的比熱容值計(jì)算絕熱溫升。第10頁/共58頁14:515.1.3絕熱溫升反應(yīng)體系不與外界交換能量，體系有反應(yīng)或分解原因放熱全部用來提高體系自身溫度，此時(shí)的溫度升高值即為絕熱溫升。可表示為——評(píng)估失控反應(yīng)嚴(yán)重度的常用判據(jù)。第11頁/共58頁14:515.1.4壓力效應(yīng)蒸氣壓克勞修斯-卡拉拍龍方程（Clausiua-Clapeyron’sLaw）-△Hv：摩爾蒸發(fā)焓經(jīng)驗(yàn)法則：溫度每升高20Ｋ，蒸氣壓加倍。第12頁/共58頁14:515.1.4壓力效應(yīng)溶劑蒸發(fā)量溶劑蒸發(fā)量由反應(yīng)熱（或分解熱）計(jì)算（沸點(diǎn)時(shí)反應(yīng)）反應(yīng)釋放能量一部分用于將反應(yīng)物加熱到沸點(diǎn)，另一部分用于將物料蒸發(fā)。蒸發(fā)量可由反應(yīng)溫度到沸點(diǎn)的溫差計(jì)算。（沸點(diǎn)以下反應(yīng)）無量綱，相當(dāng)于汽化分率，也就是每kg物料所能蒸發(fā)成氣體的量。第13頁/共58頁14:515.1.5反應(yīng)速率單一反應(yīng)A→P速率表達(dá)式根據(jù)范特霍夫方程，溫度每升高10K，反應(yīng)速率加倍。復(fù)雜反應(yīng)串聯(lián)反應(yīng)A→P→S平行反應(yīng)A→PA→S第14頁/共58頁14:51關(guān)系：反應(yīng)熱：決定體系危險(xiǎn)性的根本，危險(xiǎn)的能量來源；比熱容：決定體系溫度升高的程度，或者說是決定體系熱穩(wěn)定性的重要基礎(chǔ)；絕熱溫升：反映體系變化的重要參數(shù)，是體系不穩(wěn)定程度的重要指標(biāo)；壓力效應(yīng)：決定體系破化程度的直接因素，取決于溫度和體系中氣體物質(zhì)的量。反應(yīng)速度：受溫度影響，決定體系破壞的強(qiáng)度。第15頁/共58頁14:515.2化工過程的熱平衡熱平衡項(xiàng)：生成熱Qrx熱移出Qex物料流動(dòng)引起的對(duì)流熱交換Qex,fd加料引起的顯熱Qfd攪拌裝置Qs熱散失Qloss熱累積可表示為：Qac=Qrx+Qs

-Qex-Qex，fd-Qfd-Qloss第16頁/共58頁14:51※生成熱反應(yīng)體系內(nèi)的熱生成速率，即Qrx=rA·V·△Hr簡單的n級(jí)反應(yīng)，反應(yīng)速率rA可表示為反應(yīng)的放熱速率可表達(dá)為第17頁/共58頁14:51※熱移出※物料流動(dòng)引起的對(duì)流熱交換※加料引起的顯熱第18頁/共58頁14:51※攪拌裝置Qs≈0※熱散失

容器容量比熱散失/W·kg·K-1冷卻半衰期t1/2/h2.5m3反應(yīng)器0.05414.75m3反應(yīng)器0.02730.112.5m3反應(yīng)器0.02040.825m3反應(yīng)器0.05161.210mL試管5.910.117100mL玻璃燒杯3.680.188DSC-DTA0.5-5-1L杜瓦瓶0.01843.3工業(yè)容器和實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的典型熱散失第19頁/共58頁14:51實(shí)驗(yàn)室三口瓶實(shí)驗(yàn)：加熱工業(yè)反應(yīng)釜生產(chǎn)：移熱第20頁/共58頁14:51熱平衡問題可以表示為Qac=Qrx+Qs–Qex–Qex,fd-Qfd-Qloss

簡化表示為Qac=Qrx–Qex黏度小，≈0反應(yīng)溫度即出料溫度，≈0原料預(yù)熱至反應(yīng)溫度，≈0保溫措施，≈0熱累積反應(yīng)熱熱移除第21頁/共58頁14:51放熱反應(yīng)冷卻失效情形正常合成反應(yīng)溫度合成反應(yīng)最高溫度最終溫度不考慮二次反應(yīng)的絕熱溫升考慮二次反應(yīng)的絕熱溫升達(dá)到最高速率需要的時(shí)間反應(yīng)完全失控需要的時(shí)間第22頁/共58頁14:515.3失控反應(yīng)※全混流反應(yīng)器※零級(jí)反應(yīng)——與濃度無關(guān)反應(yīng)放熱速率可表示為移熱速率可表示為具有熱自衡能力的條件為一級(jí)反應(yīng)熱溫圖？Semenov熱溫圖Tcrit第23頁/共58頁14:515.4熱風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估定量評(píng)估5.4.1臨界溫度Tcrit5.4.2絕熱溫升△Tad5.4.3冷卻失效后合成反應(yīng)的最高溫度MTSR5.4.4二次反應(yīng)后的最高溫度Tend5.4.5熱爆炸的時(shí)間范圍TMRad定性評(píng)估5.4.5失控反應(yīng)的嚴(yán)重度5.4.6失控反應(yīng)的可能性第24頁/共58頁14:515.4.1臨界溫度Tc,crit

----反應(yīng)體系中存在冷卻介質(zhì)允許的最高溫度放熱速率和移熱速率相等放熱曲線與移熱曲線存在唯一交點(diǎn)零級(jí)反應(yīng)第25頁/共58頁14:515.4.2絕熱溫升△Tad

——在絕熱條件下進(jìn)行的放熱反應(yīng)，反應(yīng)物完全轉(zhuǎn)化時(shí)所放出的熱量導(dǎo)致物料溫度的升高絕熱條件下，反應(yīng)所釋放的全部能量等于提高反應(yīng)體系內(nèi)所有物料的溫度所需要的能量絕熱溫升可表示為第26頁/共58頁14:515.4.3冷卻失效后合成反應(yīng)的最高溫度MTSR5.4.4二次反應(yīng)后的最高溫度TendTend=MTSR+△Tad，d5.4.5熱爆炸的時(shí)間范圍TMRad未轉(zhuǎn)化反應(yīng)物的累積度：1-X，X為轉(zhuǎn)化率不回歸時(shí)間第27頁/共58頁14:515.4.6失控反應(yīng)的嚴(yán)重度危險(xiǎn)等級(jí)△Tad，℃失控后果極高/災(zāi)難性的＞400工廠毀滅性損失高度/危險(xiǎn)的200~400工廠嚴(yán)重?fù)p失中度/中等的50~200工廠短期破壞低度/可忽略的＜50且無壓力影響批量損失5.4.7失控反應(yīng)的可能性簡化的三等級(jí)分類擴(kuò)展的六等級(jí)分類TMRad，h高度（high）頻繁發(fā)生（frequent）＜1很可能發(fā)生（probable）1~8中度（medium）偶爾發(fā)生（occasional）8~24低度（low）很少發(fā)生（seldom）24~50極少發(fā)生（remote）50~100幾乎不可能發(fā)生（almostimpossible）＞100第28頁/共58頁14:51例題：在勻速最大工作壓力為10MPa的1m3的高壓釜中，將氯代芳烴化合物轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的苯胺化合物，反應(yīng)過程中使用大大超過化學(xué)計(jì)量比（4：1）的氨水（30%），目的是使剩余氨水能夠與反應(yīng)生成的鹽酸發(fā)生中和反應(yīng)，維持pH值大于7，從而避免腐蝕問題。反應(yīng)溫度為180℃，停留時(shí)間為8h，反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%。反應(yīng)方程式表示為Ar-Cl+2NH3

→Ar-NH2+NH4Cl

反應(yīng)器中物料量：315kg氯代芳烴化合物（約2kmol）和453kg的30%氨水（約8mol）。兩種反應(yīng)物均在室溫下進(jìn)料，然后反應(yīng)器加熱到180℃，恒溫維持12h?；緮?shù)據(jù)：

反應(yīng)焓變：△H=175kJ/mol（包括中和反應(yīng)）

反應(yīng)物料比熱容：CP=3200J/(kg·K)

最終反應(yīng)物料的分解熱：QD=840kJ/kg

分解反應(yīng)TMRad為24h的溫度：TD24=280℃請(qǐng)?jiān)u估該工藝過程失控反應(yīng)的危險(xiǎn)度

。第29頁/共58頁14:51作業(yè)將濃度為0.1mol/L的酮類物質(zhì)在30℃的水溶液中加氫反應(yīng)得到相應(yīng)的醇，反應(yīng)器壓力為2bar（表壓），為了防止超壓破壞，反應(yīng)器裝有設(shè)定壓力為3.2bar（表壓）的安全閥，分子中沒有其他官能團(tuán)。已知：反應(yīng)焓為200kJ/mol，反應(yīng)物的比熱容為3.6kJ/（kg·K）。試問：（1）該加氫反應(yīng)的失控反應(yīng)危險(xiǎn)度？（2）該反應(yīng)存在其他哪些風(fēng)險(xiǎn)？（提示：安全閥起跳后的氫氣泄漏，近似估算方法每升高20℃壓力倍增。不起跳也要防止其他因素泄露?。┑?0頁/共58頁14:51思考：某芳烴磺化和硝化反應(yīng)制備染料，反應(yīng)后用水將硫酸稀釋使得產(chǎn)物析出。若稀釋在絕熱條件下進(jìn)行且最終溫度達(dá)到80℃，然后快速降溫至20℃以防止分解反應(yīng)發(fā)生。研究表明：80℃放熱速率為10W/kg，總分解熱為800kJ/kg，比熱容2.0kJ/(kg·K）。問：（1）一旦冷卻失效，評(píng)估該操作的嚴(yán)重度。（2）評(píng)估事故發(fā)生的可能性（提示：TMR計(jì)算中，活化能根據(jù)范特霍夫定律，每升高10℃，放熱速率加倍）（3）如果采取應(yīng)急措施，這些措施需在多長時(shí)間內(nèi)到位？（提示：TNR計(jì)算）第31頁/共58頁14:51TMR推導(dǎo)過程單位時(shí)間放熱量=單位時(shí)間溫升吸熱量Qdt=ρVCpdT∴dT/dt=Q/（ρVCp）假設(shè)：不同溫度下的反應(yīng)焓相同，則Q0=k0exp(-E/RT0)V△H①Q(mào)=k0exp(-E/RT)V△H②由②/①得第32頁/共58頁14:51如果T0與T接近，則又∵∴③式可寫成第33頁/共58頁14:51令式④可寫成熱爆炸形成時(shí)間下，T0到T0+△Tad或θ→∞積分得到第34頁/共58頁14:51第六章工藝安全管理第35頁/共58頁14:51河北趙縣克爾化工廠爆炸事故2012年2月28日9時(shí)4分，位于石家莊市趙縣境內(nèi)的河北克爾化工有限公司發(fā)生重大爆炸事故，造成25人死亡、4人失蹤、46人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失4459萬元。6.0典型案例第36頁/共58頁14:51直接原因：克爾公司從業(yè)人員不具備化工生產(chǎn)的專業(yè)技能，一車間擅自將導(dǎo)熱油加熱器出口溫度設(shè)定高限由215℃提高至255℃，使反應(yīng)釜內(nèi)物料溫度接近了硝酸胍的爆燃點(diǎn)（270℃）。1號(hào)反應(yīng)釜底部保溫放料球閥的伴熱導(dǎo)熱油軟管連接處發(fā)生泄漏著火后，當(dāng)班人員處置不當(dāng)，外部火源使反應(yīng)釜底部溫度升高，局部熱量積聚，達(dá)到硝酸胍的爆燃點(diǎn)，造成釜內(nèi)反應(yīng)產(chǎn)物硝酸胍和未反應(yīng)的硝酸銨急劇分解爆炸。1號(hào)反應(yīng)釜爆炸產(chǎn)生的高強(qiáng)度沖擊波以及高溫、高速飛行的金屬碎片瞬間引爆堆放在1號(hào)反應(yīng)釜附近的硝酸胍，引發(fā)次生爆炸,從而引發(fā)強(qiáng)烈爆炸。第37頁/共58頁14:51間接原因安全生產(chǎn)責(zé)任不落實(shí)企業(yè)負(fù)責(zé)人對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品的危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)嚴(yán)重不足，貫徹執(zhí)行相關(guān)法律法規(guī)不到位，管理人員配備不足，單純追求產(chǎn)量和效益，錯(cuò)誤實(shí)行車間生產(chǎn)的計(jì)件制，造成超能力生產(chǎn)，嚴(yán)重違反工藝指標(biāo)進(jìn)行操作。技術(shù)、生產(chǎn)、設(shè)備、安全分管負(fù)責(zé)人嚴(yán)重失職，對(duì)違規(guī)拆除反應(yīng)釜溫度計(jì)，擅自提高導(dǎo)熱油溫度等違規(guī)行為，聽之任之，不予以制止和糾正。當(dāng)一車間出現(xiàn)2011年10月28日，1號(hào)反應(yīng)釜發(fā)生噴料著火；2011年11月23日，7號(hào)反應(yīng)釜導(dǎo)熱油管道保溫層著火；2012年2月16日，2號(hào)反應(yīng)釜內(nèi)著火等三次異常情況后，不認(rèn)真研究分析異常原因，放縱不管，失去整改機(jī)會(huì)，最終未能防范事故的發(fā)生。企業(yè)管理混亂，生產(chǎn)組織嚴(yán)重失控公司技術(shù)、生產(chǎn)、安全等分管副職不認(rèn)真履行職責(zé)，生產(chǎn)、設(shè)備、技術(shù)、安全等部門人員配備不足，無法實(shí)施有效管理，機(jī)構(gòu)形同虛設(shè)。車間班組未配備專職管理人員，有章不循，管理失控。企業(yè)生產(chǎn)原料、工藝設(shè)施隨意變更，未經(jīng)安全審查，擅自將原料尿素變更為雙氰胺。未制定改造方案，未經(jīng)相應(yīng)的安全設(shè)計(jì)和論證，增設(shè)一臺(tái)導(dǎo)熱油加熱器，改造了放料系統(tǒng)。設(shè)備維護(hù)不到位，在反應(yīng)釜溫度計(jì)損壞無法正常使用時(shí)，不是研究制定相應(yīng)的防范措施，而是擅自將其拆除，造成反應(yīng)釜物料溫度無法即時(shí)監(jiān)控。生產(chǎn)組織不合理，一車間經(jīng)常滯留夜班生產(chǎn)的硝酸胍，事故當(dāng)日，反應(yīng)釜爆炸引發(fā)滯留的硝酸胍爆炸，造成重大人員傷亡。第38頁/共58頁14:51間接原因車間管理人員、操作人員專業(yè)知識(shí)低公司車間主任和重要崗位員工多為初中以下文化程度，缺乏化工生產(chǎn)必備的專業(yè)知識(shí)和技能，未經(jīng)有效安全教育培訓(xùn)即上崗作業(yè)；針對(duì)突發(fā)異常情況，缺乏有效應(yīng)對(duì)的知識(shí)和能力。車間主任張召朋為加快物料熔融速度和反應(yīng)速度，擅自將絕不可以突破的工藝控制指標(biāo)（兩套導(dǎo)熱油加熱器出口溫度設(shè)定高限）調(diào)高,使反應(yīng)釜內(nèi)物料溫度接近了硝酸胍的爆燃溫度（270℃）。車間操作人員對(duì)反應(yīng)釜溫度計(jì)的至關(guān)重要作用毫無認(rèn)識(shí)，在出現(xiàn)因反應(yīng)釜攪拌器帶動(dòng)塊狀硝酸銨對(duì)溫度計(jì)套管產(chǎn)生撞擊，頻繁導(dǎo)致溫度計(jì)套管彎曲或溫度指示不準(zhǔn)等情況時(shí)，擅自拆除了溫度計(jì)，導(dǎo)致對(duì)反應(yīng)釜內(nèi)物料溫度失去了即時(shí)監(jiān)控。企業(yè)隱患排查走過場企業(yè)將已經(jīng)拆除的反應(yīng)釜溫度計(jì)臨時(shí)裝上應(yīng)付檢查，蒙混過關(guān)。對(duì)反應(yīng)釜溫度缺乏即時(shí)監(jiān)控、釜底連接短管缺乏保溫等隱患，尤其是反應(yīng)釜噴料、導(dǎo)熱油管路著火等異常情況的內(nèi)在隱患，以及導(dǎo)熱油溫度提高的危險(xiǎn)性等不重視，不分析研究，不及時(shí)認(rèn)真整改。第39頁/共58頁14:51間接原因相關(guān)部門監(jiān)管不力屬地管理存在漏洞。安監(jiān)、質(zhì)監(jiān)、工信、發(fā)改等部門以及企業(yè)所在生物產(chǎn)業(yè)園管委會(huì)監(jiān)管力量不足，化工、醫(yī)藥專業(yè)人才少，現(xiàn)場檢查時(shí)難以發(fā)現(xiàn)企業(yè)存在的專業(yè)性問題，加之企業(yè)弄虛作假，未能對(duì)企業(yè)的安全工作實(shí)施有效監(jiān)督和指導(dǎo)，未能有效監(jiān)督企業(yè)落實(shí)安全生產(chǎn)主體責(zé)任。政府監(jiān)管不力縣鄉(xiāng)政府對(duì)化工生產(chǎn)的危險(xiǎn)性認(rèn)識(shí)不足，對(duì)重點(diǎn)化工企業(yè)的特殊性重視不夠，有重發(fā)展輕安全傾向，未能有效監(jiān)管相關(guān)部門和監(jiān)督企業(yè)落實(shí)生產(chǎn)安全主體責(zé)任。第40頁/共58頁14:51PSM工藝安全信息工藝危害分析變更管理投產(chǎn)前安全檢查操作程序培訓(xùn)機(jī)械完整性動(dòng)火作業(yè)許可承包商應(yīng)急預(yù)案與應(yīng)急反應(yīng)事故調(diào)查商業(yè)機(jī)密符合性審計(jì)員工參與6.1工藝安全信息與機(jī)械完整性6.2安全檢查、審查與變更管理6.3作業(yè)許可與操作程序6.4培訓(xùn)與全員參與第41頁/共58頁14:516.1工藝安全信息與機(jī)械完整性與化學(xué)品相關(guān)的信息毒性資料允許暴露的極限濃度物性數(shù)據(jù)與工藝技術(shù)相關(guān)的信息工藝流程及相關(guān)化學(xué)反應(yīng)的說明書工藝流程圖設(shè)計(jì)確定的工藝物料與工藝設(shè)備相關(guān)的信息建造材質(zhì)管道儀表流程圖PID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)反應(yīng)特性腐蝕數(shù)據(jù)熱穩(wěn)定性與化學(xué)穩(wěn)定性化學(xué)品安全技術(shù)說明書編寫規(guī)定GB16483-2000主要參數(shù)的安全操作范圍非正常工況的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估通風(fēng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)所依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范物料平衡表和能量平衡表安全系統(tǒng)工藝安全信息第42頁/共58頁14:51第43頁/共58頁14:51機(jī)械完整性要素新設(shè)備的制造現(xiàn)場安裝預(yù)防性維修質(zhì)量保證系統(tǒng)機(jī)械完整性相關(guān)培訓(xùn)設(shè)備報(bào)廢和拆除安全泄壓裝置符合設(shè)計(jì)規(guī)格：材質(zhì)、尺寸、連接形式、裝配質(zhì)量安裝位置、連接件、氣密性等關(guān)鍵設(shè)備清單、檢驗(yàn)檢測頻率、維修程序、記錄文件等人員資質(zhì)、設(shè)備證書、配件的采購、驗(yàn)收、保管和使用要求安全閥、截止閥、爆破片的狀態(tài)要求、檢驗(yàn)程序等了解工藝系統(tǒng)基本情況；掌握作業(yè)程序；資質(zhì)和技能培訓(xùn)；實(shí)施過程培訓(xùn)等設(shè)備的隔離、清洗，拆除后的處置，環(huán)保要求等第44頁/共58頁14:516.2安全檢查、審查與變更管理

準(zhǔn)備工作現(xiàn)場檢查及會(huì)議編制投產(chǎn)前檢查初版報(bào)告落實(shí)“投產(chǎn)前必須完成檢查項(xiàng)”及工廠移交落實(shí)“投產(chǎn)后需要完成檢查項(xiàng)”編制投產(chǎn)前安全安全檢查最終版報(bào)告編號(hào)檢查項(xiàng)描述現(xiàn)狀計(jì)劃完成時(shí)間實(shí)際完成時(shí)間負(fù)責(zé)人1現(xiàn)場檢查（需列出所有需要現(xiàn)場檢查確認(rèn)的工藝安全信息項(xiàng)目）2工藝安全信息各種危險(xiǎn)化學(xué)品的MSDS化學(xué)原理描述或工藝說明文件方框流程圖或工藝流程圖物料平衡表和能量平衡表各種危險(xiǎn)化學(xué)品的最大庫存量溫度、壓力、組分和流量等各種工藝參數(shù)的安全操作范圍控制室內(nèi)有最終的PID有電氣危險(xiǎn)區(qū)域劃分圖……第45頁/共58頁14:51符合性審查國外公司通常開展工藝安全管理的符合性審查，審查范圍包括：公司的政策和法規(guī)的要求；工廠的類別（生產(chǎn)、加工、儲(chǔ)存、經(jīng)營或是其他類別）；工廠的地理位置；裝置或設(shè)施（所有的都要接受審查）全部工藝安全管理要素；人力資源國內(nèi)也有類似的審查可研報(bào)告、立項(xiàng)審查、安全預(yù)評(píng)價(jià)（設(shè)立評(píng)價(jià)）、驗(yàn)收評(píng)價(jià)、安全設(shè)施設(shè)計(jì)審查（安全專篇）“三同時(shí)”審查制度：生產(chǎn)經(jīng)營單位新建、改建、擴(kuò)建項(xiàng)目的安全設(shè)施必須與主體工程同時(shí)設(shè)計(jì)、同時(shí)施工、同時(shí)投入生產(chǎn)和使用。第46頁/共58頁14:51變更管理工藝技術(shù)變更主要是流程的改變，如原料、操作程序、操作條件等。作業(yè)程序變更主要是操作人員或維修人員改變操作程序、維修程序或其他安全作業(yè)指導(dǎo)書。組織結(jié)構(gòu)變更主要是生產(chǎn)、維修和安全等人員和崗位的改變，包括人員更替、職位增減等。工廠設(shè)施變更主要是工廠現(xiàn)場物理?xiàng)l件的改變，包括臨時(shí)或永久地替換設(shè)備，如拆除或改變管道等。第47頁/共58頁14:51變更的程序提出變更設(shè)想設(shè)計(jì)審查（危害分析）是否需要改進(jìn)批準(zhǔn)施工安裝培訓(xùn)或告知投產(chǎn)前檢查正常運(yùn)行文件和圖紙更新完成確認(rèn)河北克爾化工擅自更改工藝，未進(jìn)行變更管理程序，最終釀成災(zāi)難！第48頁/共58頁14:516.3作業(yè)許可與操作程序在PSM中，要素是指“動(dòng)火作業(yè)許可證”，我國執(zhí)行更嚴(yán)格的八大作業(yè)許可制度?；瘜W(xué)品生產(chǎn)單位動(dòng)火作業(yè)安全規(guī)范（AQ3022-2008）化學(xué)品生產(chǎn)單位吊裝作業(yè)安全規(guī)范（AQ3021-2008）化學(xué)品生產(chǎn)單位動(dòng)土作業(yè)安全規(guī)范（AQ3023-2008）化學(xué)品生產(chǎn)單位斷路作業(yè)安全規(guī)范（AQ3024-2008）化學(xué)品生產(chǎn)單位高處作業(yè)安全規(guī)范（AQ3025-2008）化學(xué)品生產(chǎn)單位檢修作業(yè)安全規(guī)范（AQ3026-2008）化學(xué)品生產(chǎn)單位抽堵盲板作業(yè)安全規(guī)范（AQ3027-2008）化學(xué)品生產(chǎn)單位受限空間作業(yè)安全規(guī)范（AQ3028-2008）第49頁/共58頁14:51動(dòng)火作業(yè)安全許可動(dòng)火作業(yè)：能直接或間接產(chǎn)生明火的工藝設(shè)置以外的非常規(guī)作業(yè)，如使用電焊、氣焊（割）、噴燈、電鉆、砂輪等進(jìn)行可能產(chǎn)生火焰、火花和熾熱表面的非常規(guī)作業(yè)。

《化學(xué)品生產(chǎn)單位動(dòng)火作業(yè)安全規(guī)程》（AQ3022-2008））第50頁/共58頁14:51動(dòng)火作業(yè)典型案例某年10月27日，大慶石化總廠工程公司，在大慶石化分公司煉油廠硫磺回收車間64萬噸/年酸性水汽提裝置V403原料水罐罐頂切割DN200排氣管線作業(yè)中，引爆V402罐泄漏出的爆炸性混合氣體，發(fā)生重大爆炸事故。爆炸導(dǎo)致2人當(dāng)場死亡、5人失蹤。10月29日13時(shí)，5名失蹤人員遺體在V402罐內(nèi)找到，事故共造成7人死亡。第51頁/共58頁14:51原因分析直接原因：V403原料水罐內(nèi)的爆炸性混合氣體從與V402罐相連接的DN200管線根部焊縫或V402罐壁與罐頂板連接焊縫開裂處泄漏，遇到在V402罐上氣割DN200管線作業(yè)的明火或飛濺的熔渣，引起爆炸。間接原因（1）V403罐檢修方案作業(yè)危害因素分析不到位。沒有考慮到與之相連的V402酸性水罐的風(fēng)險(xiǎn)，沒有制定針對(duì)性防控措施；施工人員對(duì)V402酸性水罐存在的風(fēng)險(xiǎn)不清楚，對(duì)現(xiàn)場危害認(rèn)識(shí)不足，沒有制定針對(duì)性管控措施。第52頁/共58頁14:51（2）動(dòng)火作業(yè)管理制度執(zhí)行不嚴(yán)。作業(yè)人員在未對(duì)動(dòng)火點(diǎn)進(jìn)行氣體采樣分析、未對(duì)動(dòng)火作業(yè)采取有效防護(hù)