04安全对策措施

《化工建设项目安全设计管理导则》培训教材中国石油和化工勘察设计协会项目安全对策措施《导则》第6章中国石油和化工勘察设计协会2重点内容（一）安全对策措施概要（二）安全对策措施选择依据和原则（三）工程设计主要安全对策措施中国石油和化工勘察设计协会3（一）安全对策措施概要中国石油和化工勘察设计协会4风险的基本概念风险（risk)：对伤害的综合衡量，包括伤害发生的概率和伤害的严重程度可容许风险(tolerablerisk)：按当今社会价值取向在一定范围内可以接受的风险防护措施(protectivemeasures)：降低风险的方法，主要包括本质安全设计、防护装置、个人防护用品、使用和安装信息及培训等中国石油和化工勘察设计协会5剩余风险(residualrisk)：在实施防护措施后还存在的风险风险降低(riskreduction)：减少风险的消极后果或降低其发生概率，也可二者兼有风险减缓(mitigation)：对某一特定事件的消极后果进行限制风险的基本概念中国石油和化工勘察设计协会6减少事故发生频率设置安全联锁、紧急停车或安全仪表控制系统设备、管道材料的合理选用安装安全阀/爆破膜/可燃气体探测器等采用防爆电气仪表/防雷/防静电等电气安全防护严格执行安全生产管理规程降低事故风险的主要措施中国石油和化工勘察设计协会7降低事故风险的主要措施降低事故后果设置防火墙、防爆墙，采用抗爆建筑物等设置火灾报警系统及消防灭火设施编制应急预案，制定应急措施，设置避难/逃生设施等中国石油和化工勘察设计协会8安全对策措施特性1.本质控制特性（消除或降低危险)按照本质安全设计原则，从根本上消除危险将事故频率或后果降为最低2.外在控制特性（附加控制)采取措施，降低事故发生频率（预防性）减轻事件后果的严重程度（减灾性）外在措施可以是被动的，也可以是主动的3.程序控制特性（管理控制)制定操作规程、安全管理制度紧急响应、应急预案与演练中国石油和化工勘察设计协会9安监总危化〔2007〕225号指在生产经营活动中将危险因素、有害因素控制在安全范围内以及预防、减少、消除危害所配备的装置（设备）和采取的措施什么是安全设施中国石油和化工勘察设计协会10预防事故⑴检测、报警设施⑵设备安全防护设施⑶防爆设施⑷作业场所防护设施⑸安全警示标志安全设施分类中国石油和化工勘察设计协会11安全设施分类控制事故⑹泄压和止逆设施⑺紧急处理设施中国石油和化工勘察设计协会12安全设施分类减少与消除事故影响⑻防止火灾蔓延设施⑼灭火设施⑽紧急个体处置设施⑾应急救援设施⑿逃生避难设施⒀劳动防护用品和装备中国石油和化工勘察设计协会13（二）安全对策措施选择依据和原则中国石油和化工勘察设计协会14两个概念安全（safety）——免除了不可接受的损害风险的状态ALARP（aslowasreasonablypracticable）——将风险控制在最低合理可行的范围内中国石油和化工勘察设计协会15安全对策措施的选择依据法律法规和国家及行业标准规范当地法规及政府要求安全评价报告和政府审批意见业主对风险的认知和承受度中国石油和化工勘察设计协会16安全对策措施设计原则（一）导则6.1事故预防优先原则采取本质安全设计消除或削减危险采取预防事故的设施，防止因装置失灵和操作失误导致事故，如探测报警设施、设备安全防护设施、安全警示标志等中国石油和化工勘察设计协会17安全对策措施设计原则（一）可靠性优先原则采用被动性安全技术措施，不需启动任何主动动作的元件或功能来消除或降低风险，如防火堤、防爆墙、较高等级的设备管道采取主动性安全技术措施，能自动启动预防事故发生或减轻事故后果的功能，如安全仪表系统（SIS）、泄压装置采取程序性管理措施，预防事故的发生，如操作程序等中国石油和化工勘察设计协会18安全对策措施设计原则（一）针对性、可操作性和经济合理性原则根据项目特点和对风险评价采取有针对性的安全对策措施安全对策措施应在经济、技术、时间上具有可行性和可操作性安全技术措施与经济效益要统筹兼顾、综合平衡中国石油和化工勘察设计协会19安全对策措施设计原则（二）导则6.2：安全对策措施应严格执行相关法规、标准、规范、规定的要求识别和获得适用法规、标准、规范、规定要求，并及时更新传达给所有有关人员中国石油和化工勘察设计协会20安全对策措施设计原则（二）国家法律法规及标准规范国家法律国家行政法规地方法规及规章国家标准规范行业标准地方标准中国石油和化工勘察设计协会21标准规范实施要点强制性标准主要范围产品及产品生产、储运和使用中的安全、卫生、环境标准标准执行力度强制性标准，必须执行推荐性标准，国家鼓励企业自愿采用中国石油和化工勘察设计协会22标准规范实施要点(续)国、行、企标的优先等级——《标准法》1989年在公布国家标准之后，该项行业标准即行废止在公布国标或行标之后，该项地方标准即行废止国家鼓励企业制定严于国家标准或者行业标准的企业标准，在企业内部适用中国石油和化工勘察设计协会23（三）工程设计主要安全对策措施中国石油和化工勘察设计协会24工程设计安全对策措施体现在各专业的设计文件中，主要包括下列几方面：1.工艺装置、储运及辅助设施系统设计（工艺流程/设备选型/安全泄压）2.仪表控制系统（SIS、ESD系统/安全联锁控制）3.设备管道材料选择及设计（压力容器与管道/超压保护）4.防火防爆（总图布置/消防系统/防雷防静电/建筑物设计）5.应急措施中国石油和化工勘察设计协会25什么是本质安全（inherentsafety）采用无危险性物料和工艺条件来消除危险，而不是依靠控制系统、联锁、报警和工作程序来终止初始事件摘自《Guidelinesforengineeringdesignforprocesssafety》1.工艺技术——决定过程的本质安全性中国石油和化工勘察设计协会26实现本质安全的主要途径最小化（Minimize）——最大限度地减小系统中危险物质或能量的数量如：减少中间储存环节，限制换热器流体温度防止过热，而不是依赖温度联锁装置，强化反应，以降低反应器容量中国石油和化工勘察设计协会27实现本质安全的主要途径替代（Substitute）——用危险性较小的物料代替，或用危险性较小的化学过程代替危险的化学过程如：使用不燃或不易燃的物料、低毒性的溶剂；采用低危险的反应工艺替代；但注意替代也可能引入新的危险源和风险中国石油和化工勘察设计协会28实现本质安全的主要途径缓解（Moderate）——在危险性较小的状态或条件下（例如低温和低压）处理物料，以削减过程危险源如：稀释；缓解苛刻的过程条件；用冷冻液体的形式储存氨、氯气和LPG，在低于其沸点以下的压力而不是在大气压力下储存中国石油和化工勘察设计协会29实现本质安全的主要途径简化（Simplify）——简化操作的复杂性消除不必要的复杂操作，使装置操作更简单，更人性化，以减少人为失误和错误操作中国石油和化工勘察设计协会30安全仪表系统（SIS）完全独立于DCS的安全仪表系统，当工艺过程发生偏差时，用于维持工艺过程的安全状态2.安全仪表系统——降低风险的重要屏障中国石油和化工勘察设计协会312.安全仪表系统——降低风险的重要屏障国家及行业标准GB/T20438.1~7-2006（等同采用IEC61508-1998)《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全》GB/T21109.1~3-2007（等同采用IEC61511-2003)《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》SH/T3018-2003《石油化工安全仪表系统设计规范》中国石油和化工勘察设计协会32安全完整性等级(SIL—SafetyIntegrityLevel)满足执行仪表安全功能的平均失效概率,等级越高,安全功能越强SIL值要求的安全率（有效性）要求故障概率（PFD）无效期499.99%10-5~10-4399.9~99.99%10-4~10-30.1%无效（8.76时/年)299~99.9%10-3~10-21%无效（3.65天/年)190~99%10-2~10-110%无效（36.5天/年)2.安全仪表系统——降低风险的重要屏障中国石油和化工勘察设计协会33SIS系统特点每个工艺装置的SIS系统有多个SIF（安全仪表功能）,每个SIF有确定的SIL值,SIS系统的功能和方案根据安全度等级（SIL）确定SIL等级的确定取决于对仪表故障可能造成的人员、经济损失、环境等方面的风险评估，可采用定性或半量化方法进行评估SIS系统设计为故障安全型，可采用双重或三重冗余、容错系统SIL等级审查可避免过度设计和不必要的投资，使SIS设计的风险控制与投资费用达到最佳合理化2.安全仪表系统——降低风险的重要屏障中国石油和化工勘察设计协会343.超压保护——防控风险的基本设施主要超压原因工艺反应失控——放热、爆聚公用工程故障——停电/停水/停气出口堵塞——阀门关闭火灾事故——造成过热、气化、膨胀、分解设备故障——换热器管破裂、控制系统故障中国石油和化工勘察设计协会353.超压保护——防控风险的基本设施防止超压的主要措施操作工干预足够强度的设备与管道贮罐的弱缝焊接紧急减压系统，避免物料大量排放泄压措施（安全阀/爆破膜/压力真空呼吸阀）火炬排放系统中国石油和化工勘察设计协会36《TSG——特种设备安全技术规范》规范号名称1TSGR0001-2004非金属压力容器安全技术监察规程2TSGR0002-2005超高压容器安全技术监察规程3TSGR0003-2007简单压力容器安全技术监察规程4TSGR0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程5TSGR1001-2008压力容器压力管道设计许可规则6TSGR7001-2004压力容器定期检验规则7TSGZF001-2006安全阀安全技术监察规程8TSGD0001-2009压力管道安全技术监察规程——工业管道9TSGD3001-2009压力管道安装许可规则国家质检总局于2004-2009年发布16项TSG标准，主要相关规范如下：中国石油和化工勘察设计协会37压力容器/压力管道设计要点设计条件的确认——设计压力应当不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力与温度组合工况的压力材料的选择——特定使用条件和介质,还应考虑在可能发生火灾和灭火条件下的材料适用性及由此带来的材料变化和次生灾害.（TSGD0001第21条）风险评估要求——对第III类压力容器，设计应出具包括主要失效模式和风险控制的评估报告。（TSGR0004第3.6条)中国石油和化工勘察设计协会38压力容器/压力管道设计要点安全保护装置安全泄放装置(安全阀、爆破片装置）用于防止管道系统发生超压事故,其控制仪器或仪表和事故联锁装置不能代替安全泄放装置作为系统的保护设施.（TSGD0001第127条）管道与安全阀（爆破片装置）之间一般不宜设置切断阀。（TSGD0001第144条）阻火器、紧急切断装置中国石油和化工勘察设计协会39紧急切断装置可燃液化气或可燃压缩气储运和装卸设施重要的气相或液相管道应当设置紧急切断装置。紧急切断装置包括紧急切断阀、远程控制系统和易熔塞自动切断装置----（TSGD0001第131条）紧急切断阀是在应急情况下可手动或自动快速关闭的阀门。自动切断装置所用易熔合金应确保75±5℃时熔融，完全关闭时间≤5-10s----（《液化气体设备用紧急切断阀》GB/T22653-2008）压力容器/压力管道设计要点中国石油和化工勘察设计协会40压力容器/压力管道设计要点紧急切断装置(续)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报警信号和泄压排放设施，以及自动或手动遥控的紧急切断进料设施----(GB50160-2008第5.5.13条)液化烃设备抽出管道应在靠近设备根部设置切断阀。容积超过50m3的液