化工厂危险程度分级在大化肥厂的应用_精品文档.pdf

1、、彳 洲巴 j，1 9 9 6年 算 2期 一一 l：培连与专：论：l H j 。t 、-n 、化工厂危险程度分级 在大化肥厂 的应 用 i 一 聪 蜘 厂 Lf c 苎 1 一 c 【摘 要】采用 化工 厂危 险程 度j 级 方 法 结 合栽公 司 大化 肥 装置 实际 情 况 进 行 了 系统 的安 垒评 价 并开 美 出固有 危险分 级评 价软 件 推 动 了分缓 方 法的推 广应 用 l 问题的提出 我国 在 7 O年 代初分 别从 美国、荷兰、日 本和法 国引进 了 1 3套 日产 台成 氮 1 0 0 0 t、尿 索 1 6 0 0 t l 7 4 0 t 大 型氮肥 装置，后又相

2、继 目 f 进 了数套相同规模的装置。这类装 置除了 具有化工 生产 的“高温、高 压、易燃、易爆、低 温、深冷、有毒有害、腐蚀性强”等特 点外 还 具 有生产能 力大、自动化程度高、单 系列生产 酌特点。整个装置 由各个 工序构成 一个有 机 的整 体，某一环 节失调就 会造成 全厂停产 或 减 产，甚至发生重大事故。这些装置大多 已运 行 2 O年，由于种种原 因也 发生过一 系列 人员 伤亡 和设 备事故。如何对 生产过程 中的潜在 绝 进行预先的识 别、分析 和评 价 为制定大 化肥系统 基本 防灾措施和 管理决策提 供科学 依据 降低危 险度 提高 可靠性，减少 事故发 生是对 本套

3、装置开 展安垒评价 的 目的 自 1 9 8 7年起，我们对大化肥装 置开展了 镑 个汗价 的,I f 日本劳动省化 学上 J女 生评 价六 阶段 法，山 葭评价 方 法 对物 料毒性 认识 很差，而且 在取值上所 考虑 司的科技进步和建设 发展工作在职代 会讨论 通过后 已经作了全面 布署。我们要起好步，开 好头，完成好 1 9 9 6年 的任务，为 实现公 司“九 五”计划 和 2 0 1 0年奋 斗 目标奠 定 坚实 的 基 的固索太少 因此影响 了对某些设 备、容器评 价结果的合理性 1 9 8 8年，我们对大 化肥厂重大 危险源之 一的 O 0 m。氡球 进 行了可靠 眺 求得 的

4、失效 概率 为 l 7 8 6 1 0 一，与 一般 压 力咎 器 允许 概率 1 l O 相 比已 足够 大 必须 给 予高度重视。为了进了步掌握和了解工 厂各 类 危 险源 和危险 程度 现状，1 9 9 0年 后 我 们 采 用 了由青 岛劳保所 开发的 化工厂 危险 程 度分级 方法(下简称 分级 )对大化肥J 开 展了全面的安全评价。2 采用 分级 方法，开 展安全评 价 2 1 I 厂 固 有危 险 等级 的安 全评 价 大化肥 台成氨装置有 天然气或 油田气 为原料的凯洛格型和 以轻油为原料的法国 型 二 种，前者的工艺流程为天然气压缩与脱硫、转化、变换、净化、压缩、氨 合成、冷

5、 冻等 7个 部分；后者的 工 艺流 程 为原 料 油 的脱 硫、转 化、变换、净 化、台成、氮 回收 等 6个部 分组 成。础 在跨世纪的进程 中 把握机遇 经受考验 真正把 川化建 设成 为有 规模、有实 力、在市场 竞争中立于不败之地的大企业、戈集团、大基 地，以崭新 的风貌迈向 2 l世纪。，、当，0 _池 一 一、川 皇 一 f rh U 8 维普资讯 http:/ 1 9 9 6年 第 2期 川 化 尿素装置有二氧化碳气提法和全循环改 良 C法 二 种，其 工 艺 流 程 为 合成、分 解、回 收、结晶和 造粒以及蒸汽系统 等。我公 司第二化肥 厂的合成氨 系统是以天 然气 为原

6、料的凯 洛格型 尿素 系统是水溶 液 全 循环改 良 C法 流程。在评价 中 首 先确认 一般工艺过 程 和特殊工艺 过程，然后 对装置 的关键设 备进行 分类，对以往 事故发 生频率 高的设备开展重点调查与分析。在此基础上，划分相对 独立 的的评价单 元，再 逐个 进行安 全评价。2 1 1 单 元 划 分 根据大 化肥 装置的 工艺特 点，共 划分 了 1 2：。相 对独立的评价单元：配气站 天然气过 滤 快锅 一段炉及 辅锅 二段炉及高温蒸汽 系统压缩机厂房 压缩机油系统 氨合成塔 氨球 液氨分离和中 间贮存 系统 尿素合成塔 尾气吸愧塔 2 1 2 单 元物质指数(M)的求取 列 出所

7、有 单元的危险 物质：甲烷(CH)、氨(NH)、氢 气(H：)、有 机 硫、硫 化 亚 铁(F e S)、一 氧化碳(cO)、二 氧化碳(C O2)和 油 类 8种 查 出以上 危 险物 质的火 灾、爆 炸指数 F 和毒性 指数 R 相加 后求 出该 物质 的物 质指 数(M)：M(CH)=2 3 M(NH3)=2 8 M(H2)一2 3 M(有机硫)3 0 M(Fe S)一 3 0 M(CO)=3 1 M(C O)一3 M(油)=8 2 1 3 单元物量指数(wF)的取 求 根据 单元 内火灾 爆 炸、有每物 质的 种类 按公式 wF=(E M Ki Wi)分 别计 算单 元的物量指数。式中

8、 M 为物质指数；K为物质 的状态系 数；W 为物质的重量(t)；i 为第 i 项。由于本 装置 内的物质大 多是气体 因此 在 确定物 质 重量时，需查 阅相应的设备 图 计算 出该 单元 内管道、塔、贮罐 等的总容积，在 已知压 力、温 度等工艺 参数 的情况 下 再 利用气 体状 态方 程来求出物质的重量。2 1 4工艺 系数()、设 备 系数()、广 瞎 系数()、安全 系数()、环境 系 数()的求 取 工艺、设 备、厂 房、安全装置 的修 正 系数 按单元划分逐项取值。在同一单元 内 每一系 数按最高危险值求取。如操作压 力在同一单 元 内有 3MP a 也有 2 5MP a，则按

9、 2 5MP a取 值。由于本套 系统现场 布置较 紧 凑 而 且远 离 居 民区，除配气 站单 元划 分 为点在 型环境 外，其余单元均属 密集型环境，其环境 系数取 L 3。以上各 系数 与物量指数 wF的乘积则为 该单元的 固有危险指数 g。配气站 g=1 6 7 天然气过滤 g=1 4 9 快锅 g=6 2 一段炉 g：2 7 5 二段炉 g=2 0 6 压缩机 厂房 g=3 4 3 压缩机 油系统 g 一1 2 3 氨合成 塔 g=5 6 9 氨球 g=3 6 9 3 液氨分离和 中间贮存g=9 5 7 尿 素合成 塔 g 一7 5 9 尾气 吸 收塔 g=4 3 2 1 5 工厂固

10、有危险指数(G)的求取 通过计算得 出工厂危险指数最高 的 5个 单 元 是：氨球 g 一3 6 9 3 液氨分离与贮存 系统 g 一9 5 7 尿素合成塔 g 一7 5 9 维普资讯 http:/ l 0 川化 1 9 9 6年 第 2期 氨合成塔 g 5 6 9 压缩机 厂房 g=34 3 利用公式 G一(g。5)“求 出 I l J。-。_ 。-。_ 。_ -。_。_ _ _-_ _ _。_-。-一 3(3 9 3 0+9 5 7 +7 5 9 0+5 6 9。十3 4 3 一 一 一 1 76 5 该值大 于 1 5 0 0，因此工厂 固有 危险等级 属一级。2 2 I 厂 安 全 管

11、 理 等 级 的安 全评 价 为 了能制定 出符 合实际，事半功倍 的安 全 管理检查 表，我们对 分级 中的安 全管理 检查 表部分 进行 了修 改，这 样就能更真 实 的 全面评价 由于管 理不慎造成 事故的工 艺、设 备以及环 境因 素，从而通 过管理手段 来消除 这 部分 隐患，提高系统的安全可靠性。我们深 入工厂车 问，举办学 习班，讲授安全系统工 程 现代安全 管理知识，培养骨干队伍，对同类工 厂已发生的事故，运用事故树分析，按结 构重 要度顺 序编制安全检查表。我们一次叉一次 的到现场，召集工 程技术 A员和 工人，共 同 制定了大化 肥厂 共 1 7个 岗位及 3 0 0台仪

12、表 的 岗位安 全检查 表和巡 回检 查表。在此 基础 上，再制定 出 化工厂大化肥装置安全性评价 表，该表 分四部分，6 2条 检查 条款，共 5 7个 安全性 评价表，总分为 1 0 0 0分。综 合管理性评价4 0 0分 工伤事故评价 1 5 0分 生 产设 藏评价 3 5 0分 生 产环境评价 1 0 0分 综合管理评价共 l 8条，评价的是企业 安 全管理保证体系功能，即各项安全、卫 生规章 制度的有 效性 和 可靠性；各级 各类 人员的安 全意识和安 全 素质；预 防事故发生 的组 织措 藏的有效性和完善性。工伤事故评价共 3条，评价工 厂死亡、重 伤、轻伤 事故的发 生率是 否在

13、希望的 控制 指 标 内。生产设施 评价共 3 7条，评价工厂生产设 施的安全可靠性 以及预 防各类事故 发生的管 理和技术保证措 施。生产环境 评价共 4条，评 价工 厂生 产现 场 的 安全可靠性，查找造成 工伤事 故的 不 良 环境因素。通 过多次检 查并逐 条打 分 得 到的总 分 大于 9 0 0分，工厂安全管理等级为优。在 对工 厂 固有 危险等级 一级进 行 修正后 确定 了工 厂实际危险 等级 仍属高度危险。3 评价后对系统采取 的安全措施 及效果 通过评价，了解了工厂 危险 指数最 高的 5个单元 其中叉 以氦球 为最大 达 3 6 9 3 也 就是说，对氨球必须先 采取措施

14、 为此 我们 制 定了符合实际且行之 有效 的基本 防灾措 施 和一系列管 理决 策，输入 电脑 相应的 防范措 施在 现场组织实 藏，从 而构成 了劳动 部 国家“8 5”重大 科技攻关项 目 易燃 易爆重 大危险 源 监控及预警 技术研 究 示范工程 该项 成果 经劳动部鉴定通过，现正 式 申报国家级 验收。此外，我们加快 了对其它 化学 危 险源 设 备方面 的技术改造 步伐 如增设 一个尿 素 合 成塔，对氨合成塔进行工艺改造等 以降低工 厂 固有危险等级。工厂的 氨球安 全防 范措 施 实施 后，氨球 的危 险指数明显下 降，安 全装置修 正 系数 由 原来的 0 8 6降到 0 7

15、 4，物量指数 由 1 7 0 0下 降 到 1 5 2 0，该 单元 的 危 险指 数 值 也 由 3 6 9 3 下降刘 2 6 8 7，下降了 1 0 0 6 此外 其它 危险单 元的技术改造完成 后，使 在 7 O年代 引进的大 化 肥装置达到 了 8 0年代 末的国际 水平，设 备 安 垒先 进程 度修 正系 数取值 降到 了 o 从而 使工 厂固有 危险指 数 G 由 1 7 6 5降到 l 3 4 2 工厂固有 危险等级 由一级 下降到二级。髓之 工厂 固有危 险等级 也由高度 变为 中度。与 此 同时，我们强化管理，全 面优化 整 体达标，在 班 组建 设上狠下功 夫，以控制工

16、 厂的安全 管 维普资讯 http:/ 1 9 9 6年 第 2期 川化 理等级。近两年来，大化肥厂的各 类大小事故 为零，安全 生产和经济效益均刨历史好水平。4 编制固 有危险分级评价软件 我们利用 F o x p r o f o r wi n d o w编程 把工 厂 固有危险等级的安全评价计算 过程输入 电 脑，实现评 价的分级 计算。4 1 使 用 环境 4 1 1 硬件 主 机 P C 3 8 6以 上 内存4 M 以 上 硬盘l O O M 以上 2 4针打印机 1台 VGA 彩 包显示器 鼠标 1只 4 1 2软件 DOS 6 0 以 上 中文 Wi n d o w 3 1 F o x p t o f o r wi n d o w 2 5数据库 系统 4 2使 用说 明 本软 件 F o x p t o编 程实现，所 有操 作、显 示均以窗 口实现。每一项操作 可由键盘或鼠 标完成，同时显示提示窗1：3，要求用户对刚完 成 的操 作进行 确认，若选择。放 弃”则 重新 选 择+直至确认后再进入下一窗 口。进入本软 件后 用户输入装置名称(中英 文均可)，然后输 入装置内的