化工工艺安全与控制措施

1综合利用项目安全控制方案（草案）化工生产具有高温高压、深冷负压、易燃易爆、介质有毒、腐蚀性强、生产过程高度连续性等特点，对工艺操作控制的要求非常苛刻，为了确保装置建成后运行安全，特拟写《综合利用项目系统安全方案》，从工艺的安全设计和安全控制、防火防爆等几个方面去综合考虑，从源头上消除隐患，在过程中控制风险，全面实现安全生产。第一节、工艺安全设计安全设计就是把生产过程中潜在的不安全因素进行系统地辨识。这些不安全因素能在设计中消除的，则在设计中消除，若不能消除的，要在设计中采取相应的控制措施和事故预防措施。从设计阶段对安全问题进行科学和周密的考虑，避免设计上的“先天不足”，是化工生产中的一个至关重要的环节。一、安全设计应考虑的因素化工安全应考虑的因素很多，可以概括为“八防”：1、防火防爆，如配置可燃气体报警仪、安全阀、压力表等；2、防中毒和窒息，如配置有毒有害气体检测仪，气体泄露检测、排风连动装置；23、防机械伤害，如旋转机械加防护罩；4、防物体打击，如在立体作业区域加装物体坠落分隔层；5、防高处坠落，如加装防护栏；6、防触电，安装漏电保护器；7、防灼烫，如将管线尽可能的设计为非正面对人的位置；8、防职业病，如通风除尘等工业卫生措施。二、工艺安全设计包括的内容工艺安全设计是安全设计的主体和核心，它主要包括以下内容：1、工艺路线的安全设计；工艺路线的安全设计，应根据不同的生产工艺，综合考虑各种工艺危险因素进行设计，选择先进、可靠、安全的工艺路线。2、工艺装置的安全设计；（1）、工艺装置设计的安全要求在工艺装置设计中，必须把生产和安全结合起来，加以妥善全面地处理，并符合以下基本要求：①、从保障整个生产系统的安全出发，全面分析原料、成品、生产过程、设备装置等的各种危险因素，以确定安全的工艺路线，选用可靠的设备装置，并采用有效的安全装置和措施。②、在生产运行过程中，能有效地控制和防止火灾爆炸的发生。防火方面，根据生产中存在的可燃物、助燃物、点火源的情况，对形成的火灾危险采取相应的消防措施。根据可能形成爆炸性混合物3的条件、起爆原因和传爆条件，采取相应措施，控制和消除形成爆炸的条件，阻止爆炸破坏作用的扩大。③、有效控制化学反应中的超温、超压、和爆聚等不正常情况，并采取相应的预防措施。④、对可能产生大量泄漏危险的设备系统，采取相应的检测和安全防护措施，避免物料泄漏造成火灾、爆炸和中毒。（2）、工艺装置内的平面布置从防火防爆的安全角度出发，工艺装置内布置应尽可能满足以下要求：①、工艺装置内的设备、建筑物平面布置的防火间距应满足有关标准规定。②、工艺装置内的设备宜布置在露天或半露天的建筑物、构筑物内，尽量缩小爆炸危险场所范围，并按生产流程、地势、风向等要求分别集中布置。③、明火加热设备应远离可能泄露的可燃气体或蒸汽的设备。两个或两个以上的明火设备应集中布置在装置的边缘，并处于散发可燃气体或蒸汽的设备全年最小频率风向的下风侧。④、甲、乙类生产装置的设备、建筑物、构筑物应布置在装置的边缘；高压及有爆炸危险的设备，通常布置在一侧或放在防爆构筑物内。⑤、装置的控制室、化验室、办公室、生活间、变配电室等应布置在装置的一侧，并位于爆炸危险区范围以外和甲类设备全年最4小频率风向的下风侧，若设在可能散发比空气重的可燃气体或蒸汽的装置内是，其室内地面应比室外地面高出0.6M以上。⑥、可燃气体、液化烃、可燃液体在线分析一次仪表间与工艺设备的防火间距可不限制，但设在爆炸危险范围内的非防爆型在线分析一次仪表间，应正压通风。3、安全装置的设计；（1）、安全装置的设计基本要求在既定的工艺路线和工艺设备的基础上，必须从防火防爆、控制异常危险状况发生、并使灾害局限化的要求出发，采用不同类型和不同功能的安全装置。其基本要求是：①、能及时、准确地对生产过程中的各种工艺参数进行检测，调节和控制，出现异常情况时，能迅速地显示、报警和调节，使之恢复正常进行。②、能保证预定的工艺指标和安全控制界限的要求，对火灾爆炸危险性大的工艺过程和装置，应采用综合性的安全装置和控制系统，以保证其可靠性。③、能有效地对装置、设备进行保护，防止过负荷或超限引起的破坏和失效。④、要正确地选择安全装置与控制系统所使用的动力，以保证其安全。⑤、要考虑安全装置本身的故障以及误动作所导致的危险，必要时应设置备用装置或自行检测处理装置。5（2）、安全装置的选择和配置应根据需要控制的参数及被控制的介质特性来选配安全装置。例如：①、在不正常情况下有可能超压或造成破坏的压力容器、蒸馏塔、压缩机、柱射泵等应配置安全阀。②、若有突然超压或发生瞬时分解爆炸危险物料的反应设备，如安全阀不能满足要求时，应装爆破片或爆破板。③、因物料爆聚、分解造成超温、超压，可能引起火灾爆炸的反应设备，应设置报警信号和泄压排放装置以及自动或手动遥控的紧急切断进料设施。④、可燃气体的压缩机、泵等在停电或操作不正常情况下，介质倒流可能造成事故时，应在其出口安装止回阀。⑤、加热炉燃料气调节伐前的管道压力等于或小于0.4MPa（表）时且无低压自动保护仪表时，应在每个燃料气调节伐与加热炉之间设置阻火器。⑥、甲、乙A类火灾危险性的设备和管道，应有惰性气体置换的设施。4、工艺管道的安全设计；工艺管道是化工生产工程中不可缺少的环节，它像人的血管一样，把各种设备装置连接、沟通起来，形成流动线，将水、蒸汽、气体和各种流体物料输送到所需要的地方，因此，对工艺管道进行安全设计十分重要。从消防安全的角度考虑，工艺管道的连接和铺6设应符合以下要求：（1）、可燃气体、液化烃、可燃液体的金属管道除需要采用法兰连接外，均应采用焊接。（2）、可燃气体、液化烃、可燃液体的管道应架空或沿地面铺设。必须采用管沟铺设时，应采取防止气液在管沟内积聚的措施，并在进、出口装置及厂房处密封隔离，管沟内的污水应经水封并排入生产污水管道。（3）、可燃气体、液化烃、可燃液体的管道不得穿过与其无关的建筑物、构筑物的上方或地下，如必须跨越厂内铁路或道路时，其净空高度分别不小于5.5M和5M，如横穿铁路或公路时应铺设在管涵或套管内。（4）、跨越铁路、道路及泵房的工艺管道，不应设置阀门、法兰、螺纹接头和补偿器等，以免漏料着火，阻断交通。（5）、工艺和公用管道共架铺设时，宜将介质温度等于或高于250℃的管道布置在上层，液化烃及腐蚀性介质管道布置在下层；必须布置在下层的介质温度等于或高于250℃的管道，可布置在外侧，但不应与液化烃管道相邻。（6）、氧气管道与可燃气体、液化烃、可燃液体的管道供架铺设时，氧气管道应布置在一侧，与上述管道之间宜用公用工程管道隔开，或保持不小于250㎜的净距。（7）、公用工程管道与可燃气体、液化烃、可燃液体的管道或设备连接时，在连续使用的公用管道上应设止回阀，并在其根部设7切断阀；在间歇使用的公用工程管道上应设两道切断阀，并在两阀间设检阀。（8）、进出装置的可燃气体、液化烃、可燃液体的管道，在装置的边界应设隔断阀和“8“字盲板，在隔断阀处应设长度等于和大于8M的平台，并在两个方向设梯。5、消防给水的设计有无消防给水设施是扑救化工火灾成败的重要条件之一，因此在设计消防给水时，必须保证消防水源充足可靠，水量水压满足灭火要求。（1）、消防水源消防水源有天然水源和人工水源两大类。天然水源是指自然形成的并有输水或蓄水条件的江、河、湖、泊、池塘等。人工水源是人工修建的给水管网、水池、水井、沟渠、水库等，其设计要求如下：①、在消防水由工厂水源直接供给时，给水、进水管不应少于两条。其中一条发生事故时，另一条应该通过100﹪的消防用水和70﹪的生产、生活用水。②、消防用水由消防水池供给时，工厂给水管网的进水管应能通过消防水池的给水量以及100﹪的生产、生活用水。（2）、消防水池①、消防水池的容量应满足火灾持续时间消防用水量的要求。当发生火灾水池能连续补水时，其容量可以减去火灾持续时间内的8补水量。②、寒冷地区的消防水池应有防结冰措施。6、其它安全设计的要求；（1）、工艺设备本体（不含衬里）及其基础、管道（不含衬里），支架、吊架和基础，应采取非燃烧材料，但油罐地板垫层可采用沥青沙。（2）、工艺设备的保温层应采用非燃烧材料，当工艺设备的保冷层采用泡沫塑料制品时，应为阻燃材料。（3）、单个容积等于或大于5㎡时的甲、乙A类液体设备的承重钢支架、框架、裙座，介质温度等于或高于自燃点；单个容积等于或大于5㎡时的可燃液体设备的承重钢支架、框架、裙座，以及加热炉的钢支架，应覆盖耐火极限不低于1.5h的保护层。（4）、散发爆炸性危险粉尘和可燃纤维粉尘的场所，应采取防止粉尘和纤维扩散飞扬的措施。（5）、有可燃液体设备的多层建筑物，应采取防止可燃液体渗透到下层的措施；（6）、生产或储存不稳定的烯烃物质时，应采取防止生成过氧化物、自聚物的措施，如加抗氧剂、阻聚剂等。（7）、可燃气体压缩机的吸入口管道，应有防止产生负压的措施。当高压段排至低压段时要有防止串压、超压爆破的措施。（8）、在爆炸危险区域内的传动设备若必须使用皮带传动时，应采用防静电皮带。9（9）、在使用或产生甲类气体或甲、乙A类液体的装置内，宜按区域控制和重点控制相结合的原则，设置可燃气体报警器探头。（10）、凡有隔热衬里的设备，其外壁应涂刷超温显示剂或设置测温点。（11）、可燃气体的电除尘、电除雾等电虑器系统，应有防止产生负压和氧含量超过规定指标能自动切断电源并能放空分设施。（12）、正压通风设施的取风口，宜位于甲、乙A类设备的全年最小频率风向的下风侧，并高处地面9M以上或爆炸危险区域1.5M以上，两者中取最大值。第二节、工艺安全控制化工生产过程存在高温高压、易燃易爆、介质有毒、生产过程高度连续性、腐蚀性强、化学反应复杂，因此必须对生产工艺过程进行严格的控制，确保工艺运行安全。工艺安全控制包括以下方面的内容：一、化学反应安全控制化工生产的化学反应过程中，反应的装置、场所或系统具有一定的火灾爆炸危险性，因此必须进行严格的安全控制。控制主要从以下几个方面进行：1、反应装置、系统必须配置与其反应特点相匹配的防灾安全技术措施，确保安全运行。102、投料、卸料必须有投料、卸料的方式、顺序、料量、速度等方面的安全规定，并有保证其安全实施的技术措施。3、因催化剂因素可能导致异常反应的工艺，必须具备消除催化剂不安全因素的有效措施。催化剂的选型必须恰当，对有不安全因素的有相应的安全防范措施。二、物料处理和输送安全控制物料处理包括物料的精制、分离、过滤、调配、水洗、干燥、包装及物料的捕集、回收等非化学反应的处理过程，其安全控制包括：1、各种物料的输送和处理，必须有可靠的安全、卫生防护措施。如液体物料具有易燃、易爆、有毒的特性，其安全防护措施应有防挥发、逸散设施，静电消除、接地装置符合现场防爆级别的机电设备等。进行粉尘输送，应有防粉尘逸散的收集或滤尘装置，输送装置为长距离输送时，应有多处停车开关或故障时自动信号停车装置，带压处理或输送物料，易产生压差或发生物料倒流情况时，应装设防止物料倒流的单向阀或阻火液封等安全装置。所有防护措施应当完好有效。2、可燃、易燃、有毒物排放口，必须有安全、卫生处理措施。3、各种物料的包装必须符合储运安全要求，有详细准确的说明和必要的安全标志。4、危险化学品的包装岗位，须有必要的安全措施和劳动保护措施。115、物料捕集、回收装置或设备须有符合安全卫生要求的良好捕集和回收效果，并有其保证措施。6、物料处理和输送的装置、设备管道须及时检查，定期维护，确保完好。三、封闭单元的安全控制封闭单元安全控制，主要从防泄露、防火、防爆、危险物品的储存量等方面进行安全控制：1、易燃易爆、有毒物质的处理，必须有防逸散、泄露的可靠措施。2、易燃易爆物品处理的封闭单元必须有防止火种引燃、引爆的安全技术措施或安全装置。3、具有易燃易爆、有毒有害介质的封闭单元，必须有足够容量的通风换气装置，且设备布置合理。4、化工生产封闭单元内，危险物品的储存量，原料不超过两个班的用量，产品不超过一个班的产量。5、易燃易爆和剧毒物品生产的封闭单元，要设置易燃易爆物品和剧毒物品浓度超限报警装置。