重大危险源整治设计方案.docx
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重大危险源整治设计方案
*****有限公司重大危险源整治设计方案
2企业概况
2.1企业简介
*****有限公司位于****，注册资本****万元，法定代表人：
***。
公司现有年产**万吨的硫酸生产线一条，年产**万吨干法氟化铝生产线一条.
*****有限公司于**年**月取得***安全生产监督管理局颁发的安全生产许可证，证号（*）WH安许证字［****］***号，****年*月办理了延期换证，许可范围：
******。
*****有限公司现有员工***余人，其中技术、管理人员**余人。
特种作业人员取证**人等。
2.2厂址周边基本情况
*************
厂区周边环境情况见表2-1。
表2-1厂区周边环境一览表（以围墙计1500m范围内）
序号
外部单位
方位
距离厂界（m）
规模（人）
备注
2.3氟化铝及硫酸工艺流程及描述
*****有限公司现有年产**万吨的硫酸生产线一条，年产**万吨干法氟化铝生产线一条。
2.3.1硫酸工艺流程
1、制硫酸反应原理：
硫铁矿与氧在高温下焙烧反应生成二氧化硫，二氧化硫再与氧反应生成三氧化硫，三氧化硫最后被水或酸吸收成为硫酸。
反应如下：
4FeS2+11O22Fe2O3+8SO2
3FeSO2+8O2Fe3O4+6SO2
2、硫酸生产工艺简述：
采用以硫精矿为原料的制酸工艺路线，主要工艺过程由六个工段组成：
原料工段、焙烧工段、净化工段、转化工段、干吸及成品工段。
1）原料工段：
将硫精砂与块矿混合，通过互相吸收，再直接焙烧。
2）焙烧工段：
硫铁矿由焙烧炉的两个加料斗，通过皮带给料机连续均匀地送至沸腾炉，采用氧表控制沸腾炉出口氧含量，根据其氧含量对沸腾炉的加矿量进行调节。
沸腾炉出口炉气经废热锅炉回收热量后，从废热锅炉出来的炉气进旋风除尘器、电除尘器进一步除尘，然后进入净化工段。
3）净化工段：
由电除尘器来的炉气，进入动力波洗涤塔，用稀硫酸除去一部分矿尘，然后进入冷却塔，进一步除去矿尘、砷、氟等有害物质。
再经一级、二级电除雾器除去酸雾，出口气体中酸雾含量<0.005g/Nm3。
经净化后的气体进入干吸工段，在干燥塔前设有安全水封。
4）转化工段：
经干燥塔金属丝网除沫器除沫后，炉气进入二氧化硫鼓风机升压后，经第III换热器和第II换热器换热，进入转化器。
第一次转化分别经一、二、三段催化剂层反应和I、II、III换热器换热，反应换热后的炉气进入发烟酸塔、第一吸收塔，再分别经过换热器换热后，进入转化器进行第二次转化，二次转化气经第IV换热器和省煤器换热后，进入第二吸收塔吸收SO3。
为了调节各段催化剂层的进口温度，设置了必要的副线和阀门。
为了系统的升温预热方便，在转化器一段和四段进口设置了两台电炉。
5）干吸成品工段：
自净化工段来的炉气，补充一定量空气，进入干燥塔。
气体经干燥后，进入SO2鼓风机。
经一次转化后的气体，进入发烟酸塔和一吸塔，吸收其中的SO3，经塔顶的丝网除雾器除雾后，返回转化系统进行二次转化。
经二次转化的转化气，进入二吸塔，吸收其中的SO3，经塔顶的丝网除雾器除雾后，通过烟囱达标排放。
2.3.2氟化铝工艺流程
1、氟化铝反应原理：
萤石（氟化钙）与浓硫酸在200-250℃的温度下，反应30-80分钟，生成氟化氢气体和硫酸钙（无水氢氟反应原理），氟化氢气体与固态氢氧化铝直接反应得到固体氟化铝和气态水，该反应为放热反应，其反应热可维持整个流化床的热平衡，不需外热即得到干法氟化铝产品，
该反应方程式如下：
加热
CaF2+H2SO4HF+CaSO4
Al（OH）3+3HFAlF3+3H2O+Q
2、氟化铝工艺流程简述：
氟化铝生产的核心，可分为两部份。
一是制取氟化氢气体，二是制取氟化铝。
1）氟化氢气体生产：
（1）萤石干燥：
（2）氟化氢气体制取：
2）氟化铝生产：
2.4企业涉及到一重大二重点情况说明
①根据国家安全监管总局安监总管三〔2009〕116号《关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》和安监总管三〔2013〕3号《国家安全监管总局关于公布第二批重点监管危险化工工艺目录和调整首批重点监管危险化工工艺中部分典型工艺的通知》，*****化工公司氟化铝生产装置属于氟化典型危险工艺。
该公司使用煤气发生炉制水煤气属于国家规定的危险工艺。
②根据《国家安全监管总局关于公布首批和第二批重点监管的危险化学品名录的通知》：
氨、一氧化碳、氟化氢为重点监管的化学品。
③构成重大危险源的物质辨识：
二氧化硫、煤气、氨列入表1毒性气体；三氧化硫、氟化氢列入表1毒性物质；发烟硫酸列入表1氧化性物质。
五氧化二钒为毒害性物质，急性毒性为类别为Ⅱ的物质，属列入表2的毒性物质。
2.5涉及到重大危险源的生产设备和储存设备现状描述
表2-2涉及的危险化学品物质及装置能力一览表
序号
名称
装置能力/用量t/a
危险货物编号
分布场所
备注
表2-3硫酸装置主要设备
表2-4氟化铝生产线主要装置
2.6企业原有重大危险源监测监控现状
企业原先设置了视频监控系统和有毒气体报警系统，因年久失修，现场摄像头和探头现已经全部损坏，因此在本次整治方案中重新设计。
2.8企业原有DCS系统介绍
根据工艺专业对自控专业的要求，氯化铝自控设计采用DCS作为该工程的控制核心。
控制系统的规模为模拟量输入点111个，模拟量输出点38个，开关量输入点36个，开关量输出点23个，与其它PLC及智能仪表通讯点300个。
设现场控制站1个；操作员站3个，其中1个操作员站兼作通讯站。
所有工艺参数的显示、操作、记录、打印、报警都由DCS实现。
电气控制、连锁、报警及自动点火逻辑分别由PLC实现，电气设备的运行状态通过通讯网络在DCS上显示，中控室DCS上只设停止按钮。
硫酸自控设计采用DCS作为该工程的控制核心。
控制系统的规模为模拟量输入点90个，模拟量输出点52个，开关量输入点32个，开关量输出点18个，与其它PLC及智能仪表通讯点100个。
设现场控制站1个；操作员站3个，其中1个操作员站兼作通讯站。
所有工艺参数的显示、操作、记录、打印、报警都由DCS实现。
电气控制、连锁、报警及自动点火逻辑分别由PLC实现，电气设备的运行状态通过通讯网络在DCS上显示，中控室DCS上只设停止按钮。
三、重大危险源辨析及其分级
3.1危险化学品重大危险源辨识
1）构成重大危险源的物质辨识
二氧化硫、煤气、氨列入表1毒性气体；三氧化硫、氟化氢列入表1毒性物质；发烟硫酸列入表1氧化性物质。
五氧化二钒为毒害性物质，急性毒性为类别为Ⅱ的物质，属列入表2的毒性物质。
****涉及的危险化学品重大危险源辨识结果.该项目危险物数量构成重大危险源。
3.2危险化学品重大危险源分级
该公司重大危险源属于*级重大危险源
四、危险化学品重大危险源监测监控系统整治设计方案
该企业属于重大危险源*级，该公司必须实现重大危险源原有监测监控设施整改。
4.1设计依据
4.1.1主要危险介质
企业在生产和储存过程中，使用了下列危险化学品的物质：
****有限公司所涉及的危险物料有二氧化硫烟气、三氧化硫、发烟硫酸、氟化氢、煤气、液氨、五氧化二钒等；具体见下表（略）
4.1.2法规要求
1）国家安全生产监督管理总局第40号令第十三条危险化学品单位应当根据构成重大危险源的危险化学品种类、数量、生产、使用工艺（方式）或者相关设备、设施等实际情况，按照下列要求建立健全安全监测监控体系，完善控制措施：
（一）重大危险源配备温度、压力、液位、流量、组份等信息的不间断采集和监测系统以及可燃气体和有毒有害气体泄漏检测报警装置，并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息存储等功能；一级或者二级重大危险源，具备紧急停车功能。
记录的电子数据的保存时间不少于30天；
（二）重大危险源的化工生产装置装备满足安全生产要求的自动化控制系统；一级或者二级重大危险源，装备紧急停车系统；
（三）对重大危险源中的毒性气体、剧毒液体和易燃气体等重点设施，设置紧急切断装置；毒性气体的设施，设置泄漏物紧急处置装置。
（四）重大危险源中储存剧毒物质的场所或者设施，设置视频监控系统；
（五）安全监测监控系统符合国家标准或者行业标准的规定。
4.2设计目的
通过本设计对厂区原有重大危险源监测监控系统进行整改，
加强对危化品企业重大危险源实施安全的监测监控，使企业在化工生产过程中有效防范生产安全事故，保证安全生产。
4.3设计范围
对****有限公司厂区原有监控监测设施进行整改设计。
4.4设计方案
4.5整改设计方案
（一）重大危险源发烟硫酸储罐区发烟硫酸储罐和备用储罐新增伺服液位计对温度、液位等信息进行不间断采集和监测，并远传至硫酸车间中控室内，并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息存储等功能；记录的电子数据的保存时间不少于30天；并设置2台云台式防爆摄像头对发烟硫酸储罐区进行监控，16路硬盘摄像机设置在硫酸车间中控室内。
发烟硫酸储罐通往发车罐和氯化铝车间原有设置3道手动开启阀门，考虑到紧急情况的出现在发烟硫酸储罐出口处，增设一个气开式气动紧急切断阀门，在现场控制箱和硫酸车间中控室可以同时进行控制。
（二）硫酸储罐区发烟硫酸发车罐区设置磁翻板液位计一套并与发烟硫酸储罐出口气动阀门进行联锁，当液位超过设定高度时自动报警并关闭。
（三）企业已经采取杭州和利时自控系统对氯化铝生产线，硫酸生产线，余热锅炉生产线进行自动化控制，每套系统留有20%余量。
（四）氟化铝车间补充设置氟化氢有毒气体探头3台，一氧化碳有毒气体报警器3台，报警主机设置在氯化铝车间中控室内，所有报警器具备现场声光报警功能，中控室内设置无纸记录仪对有毒气体数据进行保存；记录的电子数据的保存时间不少于30天；
硫酸车间在发烟硫酸反应器和尾气处理装置处设置二氧化硫有毒气体报警器2台，三氧化硫有毒气体报警器2台，报警主机设置在硫酸车间中控室内，所有报警器具备现场声光报警功能，中控室内设置无纸记录仪对有毒气体数据进行保存；记录的电子数据的保存时间不少于30天；
（五）原氟化铝车间危险工艺氟化工艺企业通过温度、压力与进料硫酸流量进行联锁，通过控制硫酸的进料量来调节温度，已达到了危险工艺的控制要求。
（六）视频监控系统安装在硫酸车间主控室内，将视频信号引入硫酸车间主控室内，并配备UPS二级供电电源。
（七）厂区煤气发生炉通过调节进气量和加料量，来控制反应炉温度；达到了危险工艺要求，恢复原先损坏的一氧化碳报警器并引至煤气发生炉操作间内。
（八）在监控室内加装无纸记录仪对气体报警信号进行记录，记录的电子数据的保存时间不少于30天，并配备UPS供电系统保证视频监控系统和气体报警系统供电半小时以上。
4.5监测监控方案概述
（1）气体检测报警系统概述：
本系统满足《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》（GB50493-2009），适合现场工况要求，对现场泄露的气体能够实时检测并延伸报警，确保厂区及人身的安全。
现场采用的气体探测器检测现场的有毒气体的泄漏。
监控室内采用气体报警控制器，接收现场有毒气体探测器输出的4-20mA标准信号，传输到气体检测报警系统进行报警。
气体探测器在线检测现场空气中有毒气体的浓度并输出4-20mA信号到监控室的气体控制系统。
当现场气体发生泄漏浓度超标的时候，控制系统输出继电器信号到监控室的声光报警器触发报警，提示人员离开或是采取相应的措施。
根据此方案对整个厂区进行气体泄漏进行检测，大大提高了系统安全性能，维护工厂、设备及人身的安全。
（2）视频监控系统概述
本方案只涉及到重大危险源相关场所和设备的视频监控，通过监控，来确保工厂、设备及人身的安全。
视频监控系统具有夜视功能，在罐区设置防爆罩并使用镀锌管穿线，硬盘能储存30天以上图像文件，具有上网接口，可与当地安监局实行网络对接。
4.6.3产品配置方案
1、监测方案
WNKY-2000T有毒气体探测器技术参数
项目
性能
概
述
1
型号
WNKY-2000T
2
名称
点型有毒气体探测器
3
检测原理
电化学式；
4
检测方式
自然扩散式
5
测量范围
0-5ppm（HF）0-20ppm（CO）0-50ppm（SO2）
0-25ppm（SO3）
6
测量精度
≤±2%FS
7
灵敏度漂移
±2%FS/月
8
输出信号
4~20mA标准电流信号
9
探头寿命
两年以上
10
防护等级
IP65（EN60529：
1992）
11
防爆标志
ExdⅡBT4
12
国际标准
北美：
UL1203欧洲：
EMC（EN50270）
中国：
GB3836.2-2000
13
工作环境温度
－20℃—＋55℃
湿度范围
连续操作设备20—90%RH（非冷凝）
间歇性操作设备10—99%RH（非冷凝）
14
压力范围
90—110kpa
15
存储温度
－40℃—＋50℃
16
供电电源
电源：
12—30VDC最大电源：
200mA@24V
17
工作电压
24VDC±2V
WNKY-2000A气体报警控制器技术参数
项目
性能
概
述
1
型号
WNKY-2000A
2
名称
气体报警控制器
3
输入信号
标准4~20mA
4
浓度单位
Ppm
5
显示方式
液晶屏显示（数字+模拟）
6
报警设定
报警设定：
HF2.5ppmCO10ppm
SO225ppmSO312ppm
7
报警方式
声、光报警
8
报警输出
二段报警输出（触点容量3A/250VAC）
9
信号输出
标准4~20mA电流输出/485通讯接口
10
温度范围
0℃~＋40℃
11
电源
220VAC/50HZ/24VDC
12
最大功耗
≤5.5W/路
13
输入信号
4~20mADC
14
信号传输距离
小于1500m
蓝屏无纸记录仪技术参数
产品技术指标
显示器
5.6英寸TFT液晶显示屏，高亮度，宽视角
输入规格
电压：
0~5V毫伏信号；
电流：
4~20mA；频率信号；
热电偶：
K、S、B、T、E、J；
热电阻：
Pt100、Cu50
输出规格
8路可组态继电器触点输出，触点容量为3A、250VAC（阻性负载），默认为常开触点。
精度
±0.2%FS
记录间隔
分为1秒、2秒、4秒、10秒、30秒、1分钟、10分钟、30分钟、60分钟9档
存储容量
16M
采样周期
1秒
通讯方式
RS485，波特率有5种为可选，即1200bps、9600bps、19200bps、57600bps和115200bps
供电
85VAC~265VAC
工作条件
环境温度：
0~50℃；环境湿度：
10~85%RH（无结露）
尺寸
外形尺寸：
144mm×144mm×245mm
开孔尺寸：
138+1mm×138+1mm
转存方式
32GCF卡（功能同U盘）
记录频次
使用1200bps记录频次，32CFG同时可支持12路输入信号
储存2个月
2、监控方案
视频监控摄像头
项目
性能
概
述
1
型号
SONY-540
2
名称
视频监控摄像头
3
电源
DC12V
4
信号传输距离
小于500m
5
是否防爆
配防爆罩
数字硬盘录像机
项目
性能
概
述
1
型号
16路全D1网路硬盘录像机
2
名称
嵌入式数字硬盘录像机
3
电源
220V转DC12V
4
功率
10W
5
视频路数
16
6
上网功能
支持内置WEB预览功能，可进行IE访问
7
录像保存时间
30天以上
8
硬盘
2000G
UPS电源
US11T-00301KVA艾默生UPS电源主要参数
类型：
在线式
额定输出容量：
3KVA
输入电压范围：
176--276Vac
输入频率范围：
46.5--55Hz
输出电压范围：
220Vac±3％
输出频率范围：
46.5--55Hz（市电模式）/50Hz±0.5%（电池模式）
输出电压波形：
正弦波
转换时间：
0毫秒
电池：
外接电池
噪音值（dBA）：
55
备用时间：
与客户选取电池容量有关
市电浪涌保护：
具备
长：
145
宽：
400
高：
220
重量：
7
面板显示：
面板上的自检按键随时执行模拟断电演示
通讯界面：
RS-232+IntelligentSlot
其他技术参数：
超载能力:
105％－130％维持10分钟后输出
UPS蓄电池配置
容量（VA/W）
配置
满载后备时长
型号
总重kg
300VA/800W
主机+12V100AH电池3只+C3电池箱
1.5小时
C1KS
4.7设计结论
通过本设计方案的整改设计后，企业能满足重大危险源监测监控设施的验收条件，并能有效防范生产安全事故，保证企业的安全生产。
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