如何預(yù)防和處理因停電引發(fā)的化學(xué)事故

如何預(yù)防和處理因停電引發(fā)的化學(xué)事故雷電、狂風(fēng)或冰風(fēng)暴經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致停電，而電廠發(fā)生事故或輸電線出現(xiàn)問題也會(huì)引起供電停止，此外，高溫天氣對電能的大量需求同樣會(huì)造成長期輪換停電。無論在計(jì)劃之內(nèi)的長期輪換停電可能會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)停工或波動(dòng)，但相關(guān)于發(fā)電系統(tǒng)超載和發(fā)生故障、或降低電壓來說，前者產(chǎn)生的影響要小些，主要因其不會(huì)對電氣設(shè)備造成損壞。化工裝置如果停電，很有可能會(huì)引發(fā)化學(xué)事故，因此尤其應(yīng)該加以注意。相關(guān)事故位于美國路易斯安那州的Gramercy精煉廠，有一道生產(chǎn)工藝是在一系列由蒸汽加熱的壓力容器中，把礬土轉(zhuǎn)化成鋁。1999年7月，由于停電，工廠中所有的泵〔包括那些用來將工藝物料循環(huán)到換熱器進(jìn)行冷卻的泵〕都停掉了。泵雖然停止了運(yùn)轉(zhuǎn)，可蒸汽的注入仍在繼續(xù)，不斷增加的蒸汽使溫度和壓力繼續(xù)上升。同時(shí)，由于泄壓閥和管線被卡住或被固體沉積物堵塞，致使不斷升高的壓力無法泄放出去，造成多個(gè)容器超壓后發(fā)生爆炸。爆炸產(chǎn)生的沖擊波和容器中噴灑出來的高腐蝕性堿性物質(zhì)導(dǎo)致29名員工受傷，并使工廠受到嚴(yán)重?fù)p壞。2001年5月，位于美國加利福尼亞州的GeneralChemicals公司的Richmond工廠在正常生產(chǎn)的過程中，由于一輛卡車將電線桿撞倒，造成停電，致使整個(gè)工廠全部停工。緊接著，二氧化硫和三氧化硫從一臺(tái)鍋爐的排煙煙道中泄漏出來。稍后不久，在供電恢復(fù)后，鍋爐排煙煙道堅(jiān)持負(fù)壓的汽輪機(jī)卻無法迅速重新啟動(dòng)。后來發(fā)現(xiàn)是一臺(tái)自動(dòng)調(diào)節(jié)閥出現(xiàn)了故障。事故發(fā)生的過程中，工廠四周的居民都被通知留在室內(nèi)。大約有50—100人在事后尋求醫(yī)療救護(hù)。危險(xiǎn)識(shí)別不管停電的原因是什么，停電都可能會(huì)造成泵、壓縮機(jī)、攪拌器終止工作，照明也會(huì)停止，儀表和控制設(shè)備也可能會(huì)發(fā)生故障。當(dāng)這些設(shè)備停止運(yùn)行后，可能會(huì)導(dǎo)致儲(chǔ)罐溢流、發(fā)生化學(xué)失控反應(yīng)、溫度或壓力升高或下降，繼而則很有可能會(huì)引發(fā)泄漏、火災(zāi)或爆炸。即使不馬上發(fā)生泄漏，也可能會(huì)因熱沖擊或其他因素導(dǎo)致設(shè)備的機(jī)械完整性受到破壞，在以后的生產(chǎn)中也會(huì)有一些相應(yīng)的反應(yīng)。即使停電時(shí)間很短，當(dāng)重新恢復(fù)供電后，在還未準(zhǔn)備好生產(chǎn)之前，有些設(shè)備會(huì)自動(dòng)重新啟動(dòng)，而有些則需要復(fù)位后再手動(dòng)重啟。因此，首要的任務(wù)是要確定在停電的狀況下，最有可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸或危險(xiǎn)物質(zhì)泄漏的工藝和設(shè)備，并為這些工藝和設(shè)備進(jìn)行排序。運(yùn)用完備的工藝安全管理體系框架之內(nèi)的工藝危險(xiǎn)分析方法就可以達(dá)到上述目的。例如，應(yīng)用危險(xiǎn)和可操作性分析或假設(shè)分析，再加上經(jīng)驗(yàn)豐富的員工的參加，就會(huì)更容易地識(shí)別出與停電和恢復(fù)供電相關(guān)的危險(xiǎn)和失效機(jī)制。利用這些工具和方法將有助于創(chuàng)建工藝設(shè)備〔泵、閥、儀表〕列表，并確切地標(biāo)注出在停電和恢復(fù)供電時(shí)會(huì)對各種設(shè)備造成的影響。此外，表中還應(yīng)該包括那些可能會(huì)間接地受到影響的設(shè)備。例如，當(dāng)壓縮機(jī)停工時(shí)，由于空氣壓力下降而會(huì)使氣動(dòng)設(shè)備終止運(yùn)行的這種狀況。設(shè)備應(yīng)為“故障—安全〞類型，即在停電或其它公用工程〔如空氣或水〕停掉時(shí)，設(shè)備和工藝都應(yīng)該為安全狀態(tài)。并且，當(dāng)供電恢復(fù)后，各個(gè)設(shè)備應(yīng)保證生產(chǎn)過程在恢復(fù)正常運(yùn)行前一直堅(jiān)持在安全狀態(tài)。表1給出了一些設(shè)備及其可能的故障—安全及恢復(fù)狀態(tài)舉例列表?！踩Ｊ脚e例列表設(shè)備停電時(shí)的狀態(tài)恢復(fù)供電時(shí)的狀態(tài)反應(yīng)器進(jìn)料泵停止停止—手動(dòng)重啟反應(yīng)器蒸汽加熱閥關(guān)閉重啟前一直關(guān)閉冷卻水進(jìn)料閥全開依據(jù)溫控決定開度反應(yīng)器排空閥全開依據(jù)壓控決定開度反應(yīng)器混和器停止停止—手動(dòng)重啟傳輸泵停止停止—手動(dòng)重啟大多化工廠都制定了合理的應(yīng)急方案來應(yīng)對各種公用工程〔包括供電〕停止的狀況。停電結(jié)束后，應(yīng)該對工藝設(shè)備和人員的應(yīng)急活動(dòng)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以確認(rèn)是否存在事先未識(shí)別出來的危險(xiǎn)及其潛在的負(fù)面影響。有些狀況下，停電對生產(chǎn)造成影響的類型和規(guī)模都無法全面地估計(jì)。還有些問題是在恢復(fù)供電后，由于采用不當(dāng)行為而產(chǎn)生的，應(yīng)該定期地對停電應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行審查、更新及檢查。風(fēng)險(xiǎn)削減依據(jù)危險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果，應(yīng)保證所有的工藝和設(shè)備在停電的狀況下都處于故障—安全模式。保證停電狀況下使用的設(shè)備都得到檢查、維護(hù)及測試，并要把此類工作作為設(shè)備預(yù)防性維護(hù)方案的一部分來實(shí)施。在操作規(guī)程和培訓(xùn)內(nèi)容中一定要對危險(xiǎn)狀況加以說明，同時(shí)還應(yīng)該制定計(jì)劃和檢查表，并合計(jì)運(yùn)用備用電系統(tǒng)來維持關(guān)鍵的操作。預(yù)防、準(zhǔn)備和應(yīng)對因停電和恢復(fù)供電而引起的化學(xué)緊急狀況，還應(yīng)該采用如下措施：1、緊急狀況導(dǎo)致的停工。在長期輪換停電或其他公用工程〔蒸汽、儀表風(fēng)或冷卻水〕停供前，有時(shí)會(huì)有警告或臨時(shí)通知，有時(shí)甚至只有幾分鐘的準(zhǔn)備時(shí)間。很多公司都制定了對緊急狀況導(dǎo)致的停工的應(yīng)急預(yù)案。預(yù)案中只對那些在停電時(shí)需馬上采用的重要行為進(jìn)行了說明。其目的是盡可能有效地利用有限的時(shí)間，使裝置達(dá)到安全的停工狀態(tài)，并避免因停電而引起不必要的波動(dòng)。預(yù)案中還應(yīng)該給出在時(shí)間同意的狀況下應(yīng)采用的后續(xù)行為，即停電結(jié)束后應(yīng)采用什么措施來保護(hù)裝置和工藝。另外，應(yīng)急預(yù)案中還應(yīng)該包括“切負(fù)荷〞措施，將不太重要的操作停電，這樣可以把電、蒸汽、冷卻水或儀表風(fēng)用在最關(guān)鍵的操作上。該應(yīng)急預(yù)案應(yīng)該由參加的員工進(jìn)行制定、審查并要定期進(jìn)行檢查。2、停電時(shí)應(yīng)馬上采用的措施。作為危險(xiǎn)評(píng)價(jià)的結(jié)果，當(dāng)電壓下降或停電時(shí)，設(shè)備應(yīng)達(dá)到規(guī)定或制定的故障—安全狀態(tài)。可以合計(jì)制作一個(gè)檢查表或讓員工使用其他工具來保證達(dá)到安全條件。檢查表中應(yīng)包括關(guān)鍵設(shè)備的故障—安全模式及應(yīng)采用的措施，如關(guān)閉關(guān)鍵的反應(yīng)器進(jìn)料管線閥門或停掉加熱爐的燃料供應(yīng)，啟動(dòng)備用的發(fā)電機(jī)，切換到蒸汽或柴油驅(qū)動(dòng)的備用泵或壓縮機(jī)。此外，還應(yīng)該采用措施保證當(dāng)電力恢復(fù)后準(zhǔn)備重新開工時(shí)，采用的所有行為都應(yīng)該是有準(zhǔn)備、有意識(shí)的。表2給出了一些設(shè)備及停電后需要進(jìn)行的其他檢查項(xiàng)目?！绦枰频健瓣P(guān)閉〞位置的手動(dòng)操作開關(guān)列表；√需要對閥位進(jìn)行檢查的閥門列表；√可操作性需要得到驗(yàn)證的公用工程列表，如蒸汽、儀表風(fēng)、氮封、冷卻水、火炬系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)、無線、傳呼通訊設(shè)施等；√備用發(fā)電機(jī)、消防系統(tǒng)及其他應(yīng)急設(shè)備的可操作性；√確認(rèn)進(jìn)料存量及可用的產(chǎn)品儲(chǔ)存空間；√必須獲得復(fù)位且可操作性需要得到驗(yàn)證的儀表控制、報(bào)警、探測設(shè)備，自動(dòng)停車或跳閘的設(shè)備列表；√自動(dòng)開車時(shí)要耗電的設(shè)備，為了安全起見應(yīng)該停掉，并且在電力恢復(fù)時(shí)，應(yīng)將負(fù)荷降到最小；√列出停車時(shí)需要通知的上游、下游或其他有影響的部門。短暫停電后，人們可能會(huì)希望能盡快恢復(fù)生產(chǎn)。匆忙地恢復(fù)裝置、工藝或某些設(shè)備的運(yùn)行很可能會(huì)使問題更加復(fù)雜。3、供電恢復(fù)后重新開工。當(dāng)供電恢復(fù)后，應(yīng)采用一系列措施保證過程堅(jiān)持在安全模式且已經(jīng)為重新運(yùn)行做好準(zhǔn)備。此外，如果是在用備用系統(tǒng)維持運(yùn)行，則必須轉(zhuǎn)回到正常操作模式。由于停電的時(shí)間一般都很短，對某些裝置、工藝或設(shè)備應(yīng)合計(jì)建立預(yù)先計(jì)劃的熱啟動(dòng)程序。在供電未恢復(fù)且裝置未重啟前，裝置不完全停工可能出現(xiàn)的特別問題，在熱啟動(dòng)程序中都會(huì)有說明。在生產(chǎn)恢復(fù)前，一定保證其他輔助的公用工程〔蒸汽、儀表風(fēng)、冷卻水、火炬氣系統(tǒng)、消防系統(tǒng)等〕都已經(jīng)重新運(yùn)行。還應(yīng)該注意的是，在短暫停電后，人們可能會(huì)希望盡快恢復(fù)某些生產(chǎn)過程，以避免熱啟動(dòng)或完全停工再重新開工的各種麻煩程序。過去曾經(jīng)發(fā)生過因加熱爐吹掃不正確或未按安全操作程序進(jìn)行吹掃而導(dǎo)致的爆炸和泄漏事故。有些設(shè)備必須完全停工且吹掃后，按照規(guī)定的步驟進(jìn)行操作才能恢復(fù)運(yùn)行。熱啟動(dòng)程序中必須規(guī)定，即使在短暫停電后，必須在工藝設(shè)備穩(wěn)定且經(jīng)過檢查后才能重新啟動(dòng)。4、關(guān)鍵生產(chǎn)的繼續(xù)性。為了保證過程或工作區(qū)域處于安全狀態(tài)，如果需要關(guān)鍵設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行，則應(yīng)該安裝備用電發(fā)電和供應(yīng)系統(tǒng)。緊急泵、照明、報(bào)警及儀表和控制設(shè)備，特別是計(jì)算機(jī)操作的分散式控制系統(tǒng)〔DCS〕的運(yùn)行都可能會(huì)需要用備用電發(fā)電機(jī)或不間斷電源〔UPS〕。當(dāng)過程停工或停電時(shí)，可以合計(jì)使用蒸汽或柴油驅(qū)動(dòng)的泵，且所有關(guān)鍵的設(shè)備和程序都應(yīng)定期地進(jìn)行維護(hù)、測試及確認(rèn)以保證運(yùn)行優(yōu)良。另外，備用發(fā)電機(jī)的選擇和安裝