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石油化工行业的安全评价

作者:admin 文章来源:本站原创 点击数: 更新时间:2011/3/8 10:58:15
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一、石油化工行业的生产特点
  
石油化工生产的特点是易燃、易爆、高温、高压。随着工业化生产规模的扩大,工艺技术的不断更新,新设备、新材料、新型催化剂及高效节能设备越来越多地被用于石油化工生产装备中,使得装置的规模越来越大,自动化程度越来越高。石油化工的生产及围绕石油天然气为原料的石油化工生产装置大致如下:炼油生产装置、基本有机合成、合成橡胶、合成树脂及塑料、合成氨及制品、石油化纤等。
  
目前国际上炼油装置单套设备在千万吨级以上,乙烯生产装置单套也在 100万吨以上。装置规模的大型化,对石油化工本身及配套设备的安全评价技术和方法的要求也日益复杂。有效的安全评价可以掌握系统发生风险的可能性及其危害程度,使生产过程中发生事故的可能性和后果的严重程度大大降低。
  
目前我国安全评价共分4大类:安全预评价、安全验收评价、安全现状评价、专项安全评价。
  
对于我国石油化工工程项目来说,政府的要求在项目的可行性研究阶段需要进行安全预评价,以确保项目的“三同时”工作,安全预评价工作主要是给初步设计提出指导性意见或建设性见,预测项目可能的危险、有害因素,评估风险的大小,提出安全对策,措施以将风险水平控制在安全等级。所以安全预评价工作重在预测性。
  
安全验收评价主要针对石油化工生产装置的特点和运行情况,通过对石油化工建设项目的设施、设备、装置实际运行状况及管理状况的安全评价,查找该建设项目投产后存在的危险、有害因素,确定其程度,提出合理可行的安全对策、措施及建议,重点在于复核其适应性。
  安全现状评价目前国内主要是结合危险化学品安全生产许可证制度要求进行的,主要是从人-机、物、料、环境等方面综合考虑企业的情况,给予安全生产的运行状态以综合性的结论,大部分企业目的在于取得安全生产许可证。

二、石油化工行业安全评价的重点
  
根据石油化工生产的特点,目前我们在进行石油化工安全评价时应重点关注以下几个方面:
  
1.石油化工生产装置的资料准备和分析
  
石油化工生产装置有其特殊性,需要充分收集相关资料。
  
2.选择评价方法和评价软件
  
石油化工生产的特点体现现代的工业化生产,自动化程度高,具有连续性,装置高度密集,所以选择合理、科学、有效的安全评价方法和选择安全评价软件是必不可少的工作之一。在石油化工安全评价中,可以根据不同的评价对象、不同生产装置的寿命期和不同的评价目的,选择安全评价方法。如对装置中单个设备的故障分析,采用故障类型及影响分析可以取得较好的效果;对于石油化工生产装置和工艺过程的安全分析,选择HAZOP分析方法较为合适,可以把流程分析得透彻。在进行石油化工安全评价时,安全评价工程师除了应具备对石油化工基本的安全分析基础知识,熟知常用的石油化工安全评价方法外,还应该能借助一些成熟的安全性评价软件分析,比如DNV的LEAK、SAFETYⅡ,将各种有效的评价方法有机结合在一起,计算故障的频率和事故的后果严重度,进而计算出事故的风险程度。
  
3.评价的重点内容和突出环节
  
石油化工生产的特点是易燃、易爆,所以在石油化工安全评价中,安全对策的基本思路也是防止、减少火灾的发生,控制和扑灭火灾而采取各种对策。具体评价重点包括:
  
(1)总图布置评价。对总图布置进行评价时,要考虑风向、地形标高、平面布局与安全防火的关系,明火与油气源的关系,重要设施的重点保护,同时还要考虑总体布局要适应应急救援的要求。
  
(2)工艺装置评价。对生产工艺装置进行安全评价应包括对石油化工生产过程中危险源的识别、危险物料的识别、危险化学反应的识别和危险单元的识别;按生产单元对工艺生产装置的危险进行定量评价,以确定单元的危险度和需要的安全防护措施;采用HAZOP或对设备RBI分析方法对整个工艺流程系统进行危险性分析。
  
工艺装置的危险性主要包括:
  
①泄漏和静电。设备和管道在正常操作下不严密会产生泄漏,如泵、压缩机等动设备及阀门、法兰、取样口、放凝口等静设备都可能发生泄漏,引发爆炸事故。
  
②超温、超压。可能导致装置超温、超压的原因包括:活性物质激烈反应引发的内部爆炸、被外部火灾包围导致装置强度降低或爆炸、设备腐蚀穿孔、机械破坏、设备和管道内物料流速过快或电荷积聚,产生静电,发生爆炸等。

评价时要特别注意两点:
  
第一,高温重质油品事故几率较高。重油含腐蚀性物质多,在生产过程中容易穿孔,导致破坏泄漏,例如中石化目前炼制的高硫、高酸油。
  
第二,与设备相连口径管道连接处容易发生机械破坏。
  
③火灾。可能发生火灾的情况和装置主要有:
  
a.气体泄漏。在评价中要对油气重点关注,油气一般比空气重,一旦发生大量泄漏后容易沿地面大范围地扩散,在有些地方油气易于积聚,泄漏气体遇火源将会发生爆炸,通常发生大面积的泄漏的破坏几率是比较低的,但破坏损失的严重程度较大,对于少量泄漏也要关注,特别是对烃类物质。因此,评价时应重点考虑现场的安全泄漏检测手段。
  
b.加热炉。对于加热炉,要对炉管破坏可能造成的危害进行安全分析。对于炉内炉管破坏造成的火灾,因为蒸汽灭火系统可以及时扑灭,评价时要考虑是否安装蒸汽灭火系统及阀门切断系统,保护炉内发生火灾时不会发生油喷出炉外火灾。
  
c.塔和反应器。对于石油化工生产来说,塔和反应器是其关键设备,评价时要考虑塔和反应器发生的几率和破坏的严重程度。
  
d.烃类压缩机。对于烃类压缩机,要考虑泄漏的可能性,因此,安全评价时应考虑安全检测设施的配套和适用性。
  
e.设备内爆及管道破裂。石油化工生产由于高温、高压,许多聚合反应其压力高达上千帕,压力高,聚合过程中要防止设备发生内爆形成的破坏,在评价时应考虑泄压的厂房设备和抑爆措施。对于管道,要考虑一旦发生破裂,可燃介质大量泄漏,形成爆炸性空间的可能性。
  
(3)储运设施的评价。对储运设施要重点考虑,特别是油品的罐区和装卸站等。
  
(4)公用工程系统的评价。公用工程中的水、电、气、风在石油化工生产中也非常重要,对蒸汽的供应能力、风的供应能力,火炬泄放能力和负荷均要进行安全分析和评价。
  
(5)消防系统评价。对消防系统的评价在石油化工安全评价中是十分重要的,评价时应考虑消防的外部条件的能力情况;消防站人员、车辆配备、报警形式、位置;消防水系统的管网情况,消防水量、消防水池、管网布置、消防供水时间等;消防设施配备、消防布置和通道、灭火器配备情况、半固定式蒸气软管、箱式消火栓设置、固定式消防水炮、消火栓、蒸气灭火系统、固定喷淋系统、水幕系统、泡沫系统的设置和泡沫能力与可用性等情况。
  
(6)电气的安全评价。电气的安全分析应重点考虑双电源问题、主接线问题、电气设备选型问题、保护(过流保护、过压保护、扰动保护等)问题、大机组安全问题、过电压问题、防雷、防静电问题、变电站设置和负荷率的安全分析等。
  
总之,对于石油化工生产装置的安全评价,安全控制的基本思路是:
  
首先,要从装置本身设计努力做到本质安全型,将事故的发生降至最低。这需要涉及到各专业设计,因为每个专业自身的设计技术都存在自身的安全技术,如工艺过程有安全控制手段,工艺系统的仪表控制、连锁控制等能够在脱离设计点的一定范围内自己纠偏,保证正常运行。
  
其次,出了事故后设法不使其产生灾害或减少灾害的规模,如紧急泄压火炬系统、紧急停车系统、防火堤、耐火设计、防火距离等。
  
最后,要有救灾、控灾设施系统,即经常所说的消防保护系统。这一系统只是被动防火,以减少损失。

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