研究和設計等過程中基本安全要求
研究和設計等過程中基本安全要求 化工過程需要加強安全管理與檢查，制定一系列的安全管理法規(guī)，在過程設計中引 入安全裝置等，毫無疑問這些都是很重要的，但問題是在設計和操作過程里是否考慮到 了所有可能導致事故的危險情況？所設計的系統(tǒng)的安全性如何？特別是新的工藝過程的 設計，無經驗可供借鑒，又如何在設計過程中考慮到所有的危險情況呢？既然在化工過 程存在著危險性，為什么不在設計過程中盡可能地發(fā)現(xiàn)這些危險并加以消除，讓過程本 身就是安全的（即固有安全）呢？在裝置建成之后，或者裝置的改造之后進行危險性分 析，根據(jù)對裝置的操作及安全管理經驗可以進一步發(fā)現(xiàn)安全問題，經過改進，可以進一 步提高過程的安全性。 為此，在每一個項目（包括各種技術改造項目）建設之初必須從工藝、設備、自控 、操作、維修、人員安全、防火、環(huán)境保護、管理及政策等方面進行全面系統(tǒng)的危險性 分析，研究所等設計部門都需要在日常工作中考慮設計和操作過程中的安全問題，安全 科、環(huán)保科有責任進行監(jiān)督檢查。 一、工藝 （一）物料和性質 1、有哪些危險物料（如原料、中間產品、產品、廢物、事故反應產品、燃燒產品） ？會形成蒸氣云嗎？ ○哪些是劇毒物質？ ○哪些是慢性有毒物質、致癌物質、誘導有機體突變的物質或導致胎兒畸形的物質？ ○哪些是易燃物質？ ○哪些是可燃物質？ ○哪些是不穩(wěn)定、震敏性、或能自燃的物質？ ○哪些物質的排放有法律和法規(guī)的限制？ 2、工藝物料的性質如何？考慮以下問題： ○物理性質（如沸點、熔點、蒸汽壓） ○劇毒物質的性質及暴露極限（如IDLH、LD50） ○慢性有毒物質的性質及暴露極限（如TLV、PEL） ○反應性質（如不相容或腐蝕性物質、聚合） ○燃燒性質（如閃點、自燃溫度） ○環(huán)境性質（如生物降解性，對水生物的毒性、氣味） 3、將發(fā)生哪些不希望的危險反應或分解： ○因為貯存不當？ ○因為擠壓或震動？ ○因為外來物質？ ○因為非正常工藝條件（如溫度、PH值）？ ○因為非正常流速？ ○因為無某組分、或反應物比例不當、或使用的催化劑不當？ ○因為機械故障（如泵關閉、攪拌停止）或操作不當（如開始過早、遲、或順序不對 ）？ ○因為設備突然或逐漸堵塞或堆積？ ○因為設備中（如底部）的殘留過熱？ ○因為公用系統(tǒng)故障（如惰性氣體）？ 4、物質的反應或分解速度及熱效應數(shù)據(jù)？ 5、如何避免失控反應？一旦失控反應發(fā)生如何降低反應速度、將反應停止、或者放 空？ 6、需要時如何迅速使反應物不參與反應或進行處理？ 7、對伴熱設備，當一路或多路流體流動停止時如何保持溫度控制？ 8、某些化合物（如硫化鐵、高氯酸銨）從溶液中取出或溶液干燥后會自燃或對擠壓 或震動敏感嗎？ 9、工藝物料如何貯存？ ○易燃或者有毒物質貯存溫度在正常沸點以上嗎？ ○低溫或冷凍貯存是為了減少貯存壓力嗎？ ○可爆炸粉塵貯存在較大的貯存柜里嗎？ ○建筑物內貯存了大量的易燃或有毒物質嗎？ ○需要抑制劑嗎？如何保持抑制劑的效力？ 10、貯存的物質與其他化學物質不相容（不能配裝）嗎？ 11、如何保證對原料的鑒別和質量控制？與水、空氣、油、清洗劑或金屬接觸會有 危險嗎？所使用的物質相互間容易混淆嗎？ 12、極端氣候條件對原料或工藝物料將產生哪些不良影響？ 13、能消除危險物質嗎？可采用低毒、或低反應活性、或不易燃的原料、中間產品 、或副產品的工藝路線嗎？危險物料可在稀釋狀態(tài)下貯存嗎？（如用氨水代替無水液氨 、硫酸代替發(fā)煙硫酸） 14、能減少工藝過程中危險物的量嗎？ ○能減少貯槽的數(shù)量或大小嗎？ ○所用工藝設備的設計和選用能使工藝過程中危險物的量最小嗎？（如用膜蒸發(fā)器、 離心萃取、閃蒸干燥器、連續(xù)反應器、管理混合器） ○危險性物料的進料能以氣體而不是液體進料嗎？ ○有可能直接生成產品而減少中間產品的貯存嗎？ 15、工藝過程能在安全條件下完成嗎？ ○原料的進料壓力能在容器工作壓力之下嗎？ ○能通過使用或改進催化劑、增加循環(huán)量以彌補產率降低的方法讓反應條件（如溫度 、壓力）更溫和一些嗎？ 16、能將危險廢物的量降到最小嗎？ ○廢物流能循環(huán)嗎？ ○所有溶劑、稀釋劑或“載體”能循環(huán)嗎？如果不能，它們能消除或讓它們的量保持最 小嗎？ ○所有的沖洗操作都已最優(yōu)化，以減少廢水的排放量？ ○廢物流中的有用副產品能回收嗎？能將危險副產品萃取出來以減少危險廢物的總體 積嗎？ ○危險廢物與非危險廢物分開了嗎？ 17、設備的材質能與危險物料配裝嗎？ 18、根據(jù)已進行的安全分析對工藝或操作參數(shù)進行了哪些修改？ 19、原料、中間物、或產品的組成發(fā)生了哪些變化？如何改變工藝以適應這些變化 ？ 20、根據(jù)上一次安全分析所作的工藝修改，下列設備的尺寸是否恰當： ○其他工藝設備？ ○減壓閥和報警系統(tǒng)？ ○放空和排污？ 21、改變設計或操作（如減少投資、增加能力、提高質量、改變產品）使哪些安全 裕量降低？ 22、如果沒有某股進料將產生哪些危險？如果同時沒有兩股或多股進料會產生哪些 危險？ 23、如果某個公用系統(tǒng)發(fā)生故障，以及兩個或多個公用系統(tǒng)同時發(fā)生故障將產生哪 些危險？如： ○電？　　　　　　　○工藝空氣？ ○高、中、低壓蒸汽？○冷卻水？ ○儀表空氣？　　　　○致冷劑或鹽水？ ○惰性氣體？　　　　○去離子水？ ○燃燒氣或燃料油？　○通風？ ○天然氣或點火氣？　○工藝排污或處理系統(tǒng)？ 24、可能發(fā)生最嚴重的事故是什么？（最壞的情況同時發(fā)生） 25、外部可能著火嗎？（產生危險工藝條件） 26、對工藝過程有多少經驗？如果經驗有限，有相似裝置的經驗嗎？從行業(yè)協(xié)會能 得到特殊化學過程的經驗嗎？ 27、所有設備中哪些是關鍵性的設備？這些設備停車需要其他設備停車嗎？ （二）設備位置與布置 1、設備所處位置能讓危險物料的輸送量最少、距離最短嗎？ 2、設備中的危險物質以何種方式對社區(qū)和控制室的人員、相鄰設備、附近的辦公室 、商店的工作人員造成傷害或破壞： ○有毒、腐蝕、易燃物質噴射、煙、霧或蒸氣？ ○熱輻射？ ○爆炸產生的高壓？ ○污染？ ○噪聲？ ○公用系統(tǒng)（如飲用水、空氣、下水道）被污染？ ○危險物質從其他位置的輸送？ 3、對相鄰設施的人員（如高速公路、機場、地下管道）或相鄰設備帶來的危險，包 括： ○有毒、腐蝕、易燃物質噴射、煙、霧或蒸氣？ ○熱輻射？ ○爆炸產生的高壓？ ○污染？ ○噪聲？ ○公用系統(tǒng)（如飲用水、空氣、下水道）被污染？ ○撞擊（如飛機墜毀、火車出軌、渦輪葉片破碎）？ ○溢流（如貯槽破裂、下水道堵塞）？ 4、哪些外來力可對裝置產生影響？考慮： ○大風（如颶風、龍卷風、臺風） ○地球運動（如地震、滑坡、地陷、結冰、海岸或堤壩沖蝕） ○雪或冰（如積雪很厚、雪崩、冰雹） ○外部原因導致公用系統(tǒng)故障 ○相鄰裝置的排放 ○破壞、恐怖事件、戰(zhàn)爭 ○空氣夾帶顆粒（如花粉、沙粒、火山灰、沙塵暴） ○自然火災（如森林火災、灌木叢火災、火山爆發(fā)） ○極限溫度（如導致易碎鋼制品的破裂） ○洪水（如颶風、大壩坍塌、巨浪、雪融） ○光 ○干旱（如導致地下水位降低等） ○隕石 ○霧 5、對建筑物或操作區(qū)域發(fā)生爆炸采取了哪些預防措施？ 6、在下水道、容器、深坑等處可能發(fā)生惰性、有毒、易燃蒸氣的積累嗎？ 7、應該有保護相鄰設備或人員不受爆炸危險的防護墻或隔離帶嗎？ 8、設備的間距是否能將爆炸或火災的破壞程度降到最低？是否有足夠的消防設施？ 有足夠的滅火作業(yè)空間？有安全通道嗎？ 9、設備的空間是否適當以便于維修操作（如更換換熱器的管束、更換催化劑、吊裝 ）？ 10、原料與最終產品的臨時貯存位置是否恰當？ 11、對設備有何修改或發(fā)展計劃？ 12、設備的安裝和維修不需要將重的設備從正運行的設備和管道上舉過嗎？ 13、緊急情況下交通工具有無合適的通道？通道會因火車、高速公路擁擠而堵塞嗎 ？ 14、通道有沒有急轉彎？有交通信號嗎？ 15、對車輛是否有限制以免傷害行人或破壞設備？ 16、對交通流量大的區(qū)域是否設置交通障礙以保護鄰近的關鍵設備？ 二、設備 （一）壓力和真空安全閥 1、設計的設備能承受工藝過程波動產生的最大壓力嗎？ 2、哪些地方需要緊急減壓裝置（如排氣孔、安全閥、爆破片、液封）？這些裝置的 尺寸大小的依據(jù)是什么（如公用系統(tǒng)故障、外部起火、閥的位置不對、失控反應、熱膨 脹、管道破裂）？ 3、減壓系統(tǒng)是為兩相流設計的嗎？應該是什么？ 4、有未安裝安全閥保護但在操作時有可能因為工藝故障而超壓的設備嗎？ 5、在哪些地方爆破片和安全閥串聯(lián)安裝？ ○有壓力指示器嗎（如測量、變送、開關）？爆破片與安全閥之間有放空嗎？ ○多長時間讀一次壓力指示器？要安裝自動泄放裝置或壓力報警器嗎？ ○安全閥的尺寸考慮了壓力降嗎？ 6、在什么地方用爆破片來放空爆炸產生的高壓（如過氧化物的分解）？其尺寸與容 器的容量和設計相適應嗎？ 7、安全閥的壓力設置和尺寸正確嗎？ ○至少有一個安全閥的壓力設置為設計壓力或設計壓力以下？ ○需要考慮分級多重設置泄放裝置嗎（特別是在許多情況下安全閥的負荷比最大能力 低25%）？ ○泄放裝置的最大反壓力是多少？該反壓力下的能力經過校正嗎？ ○工藝條件改變后（如流量升高、不同的反應物）泄放裝置的尺寸重新進行了調整嗎 ？ 8、泄放裝置的輸入輸出管道是否適當？ ○管道尺寸是否滿足要求的流量和壓力降？ ○進出口管道的等級和尺寸是否與泄放裝置法蘭的等級和尺寸一致？ ○排出時如何避免對管道末端的沖蝕？ ○排出管道能承受液體沖擊？ ○冷凝液或雨水如何從排出管道排出？ ○蒸汽能進入排出管道滅火或者分散排出物嗎？如果行，排出管可以完全排放并有防 凍保護嗎？ ○如何避免固體物質進入排出管或吸入管造成堵塞？有置換或反吹系統(tǒng)嗎？需要加熱 嗎？要使用爆破片嗎？有防鳥罩嗎？ ○所有閥門是否加封條？多長時間檢查一次？ 9、放空、安全閥、爆破片的排放位置能避免對設備和人員造成危險嗎？液體會噴入 空氣中嗎？泄壓裝置的放空（如爆破片和安全閥之間）位置也是在安全位置嗎？安裝了 滅火器嗎？ 10、泄壓裝置所處的位置，當它打開時工藝流體能繼續(xù)使關鍵設備冷卻嗎（如蒸汽 過熱器）？ 11、火炬、焚燒爐、熱氧化器聯(lián)鎖或熄滅后有何影響？如果火炬氣體壓縮機被聯(lián)鎖 會有什么后果？ 12、有可靠的火炬熄滅檢測裝置嗎？火炬裝備有可靠的點火系統(tǒng)嗎？ 13、如果火炬、焚燒爐、熱氧化器或洗滌器停止運行需要采取何種措施？有操作程 序使排放量最小直到系統(tǒng)恢復嗎？ 14、火炬、泄料、排氣系統(tǒng)經過置換、密封或其他保護以防止空氣進入？在管道上 安裝了合適的滅火器嗎？ 15、泄放裝置能承受放出物質或其他物質（如腐蝕、自冷作用、變脆）的破壞作用 嗎？會在泄放裝置內部導致堵塞嗎？ 16、拆除、檢查、測試和替換放空、真空調節(jié)閥、安全閥和爆破片時有什么規(guī)定和 要求？誰對這些工作負責并檢查完成情況？ 17、一個或多個泄放裝置失效后的操作有何規(guī)定（如拆除、替換、或修理）？按規(guī) 定執(zhí)行嗎？ 18、火炬、泄料、排氣系統(tǒng)能對付過壓的情況（包括公用系統(tǒng)失效）？工藝過程排 放到這些系統(tǒng)的最壞情況是什么？ 19、是否是獨立的冷卻和增濕泄放系統(tǒng)？安全閥直接排放到合適的系統(tǒng)嗎？ （二）管道和閥門 1、管道是否符合工藝條件的要求，考慮： ○與工藝物料和其他物料相容（如腐蝕和防腐）？ ○與清洗劑和清洗方法相容？ ○正常壓力和溫度？ ○過壓（如熱膨脹、液體氣化、泵出口關閉、壓力調節(jié)器故障）？ ○高溫（如上游冷卻器走旁路）？ ○低溫（如冬天、使用冷卻劑）？ ○循環(huán)條件（如振動、溫度、壓力）？ ○管道特別易受外部腐蝕（如管道材質、管道保冷）、位置（如浸在水池中）或環(huán)境 （如鹽水噴淋）？ 2、在正常和非正常操作條件下某些特殊因素促使管道發(fā)生故障？例如： ○液體閃蒸使管道自冷卻到設計溫度以下？ ○在較低位置、管道的一端或管道中間積累的水凍結？ ○致冷劑將使其輸送管道的溫度降到設計溫度以下嗎？ ○伴熱會促進在管道內發(fā)生放熱反應、導致固體堵塞管道或者使管道局部腐蝕？ ○真空條件下管道會抽癟嗎？ ○過程波動將把腐蝕物料帶入管道或使腐蝕物質增濃（如硫酸）、在閥體處積累、排 放，等等？ ○金屬塵會導致災難性故障嗎？管道經過化學保護嗎？（如硫化物） ○管道受腐蝕易破裂嗎？（如碳鋼管道中的堿液、不銹鋼管道中的氯）會降低管道的 強度嗎？ ○閥門的快速開關或兩相流會對管道產生水力學錘打嗎？閥門的開關速度是否應慢一 些以免損壞管道？ ○軟連接會扭曲或裂開嗎？ 3、能減小管道的尺寸或長度使其中的危險物的量最小嗎？ 4、安裝在管道上的泄放裝置當其中的流體發(fā)生熱膨脹（如氯）時會使法...
研究和設計等過程中基本安全要求