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氯堿裝置的安全分析技術(shù)

文檔作者：李月玲陳燕鵬文檔來(lái)源：天津渤天化工有限責(zé)任公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2020年12月28日
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第4期 一67
氯堿裝置的安全分析技術(shù)
李月玲，陳燕鵬
(天津渤天化工有限責(zé)任公司， 天津300480)
[摘要]介紹了氯堿生產(chǎn)企業(yè)中常用的五種安全分析技術(shù)，舉例介紹了安全分析技術(shù)應(yīng)用的方法。
[關(guān)鍵詞]氯堿裝置；安全分析；技術(shù)
氯堿生產(chǎn)企業(yè)是高危行業(yè)。電解車(chē)間和鹽酸
車(chē)間使用的氫氣、合成聚氯乙烯使用的乙炔、氯
乙烯等均屬于易燃易爆物質(zhì)，相關(guān)反應(yīng)和儲(chǔ)存設(shè)
備一旦發(fā)生泄漏或反應(yīng)失控， 可能釀成嚴(yán)重的火
災(zāi)、爆炸事故。氯氣是劇毒氣體，液氯鋼瓶、液
化器或汽化器等由于設(shè)備老化、工人誤操作、設(shè)
備故障等原因?qū)е缕茡p泄漏后，可能導(dǎo)致人員中
毒甚至死亡； 另外，大量使用的壓力容器、壓力
管道等特種設(shè)備因超期未檢、腐蝕嚴(yán)重、安全附
件失效等也會(huì)造成嚴(yán)重的安全事故。因此，對(duì)氯
堿企業(yè)及其裝置進(jìn)行安全分析十分必要。
適用于氯堿裝置的常用安全分析技術(shù)， 主要
有安全檢查表、事故樹(shù)與事件樹(shù)、道化學(xué)火災(zāi)、
爆炸危險(xiǎn)指數(shù)、事故后果模擬分析等?，F(xiàn)介紹如
下。
l安全檢查表
安全檢查表是系統(tǒng)安全工程的一種最基礎(chǔ)、
最簡(jiǎn)便、廣泛應(yīng)用的系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)方法。該方法
根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)和規(guī)范，對(duì)系統(tǒng)加以剖析，
查出各層次的不安全問(wèn)題， 把檢查項(xiàng)目編制成
表，以便進(jìn)行檢查和評(píng)估。
氯堿企業(yè)工藝單元多，工藝流程長(zhǎng)且復(fù)雜，
安全評(píng)價(jià)時(shí)依據(jù)的法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范較
多，因此，制定安全檢查表時(shí)要針對(duì)各單元的特
點(diǎn)，如對(duì)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性較大的鹽酸裝置，安全
檢查表必須制定出有關(guān)防火、防爆要求的檢查項(xiàng)
目；液氯裝置的安全檢查表必須制定出事故應(yīng)急
處理、液氯灌裝安全操作和儲(chǔ)罐安全管理、工人
職業(yè)防護(hù)等方面的檢查項(xiàng)目。表1是氯堿企業(yè)生產(chǎn)
裝置安全檢查表(節(jié)選)。
表1 低溫?zé)崴g性分析
序號(hào) 檢查項(xiàng)目 依據(jù) 檢查結(jié)果
離子膜法燒堿生產(chǎn)系統(tǒng)必須設(shè)置報(bào)警聯(lián)鎖裝置。報(bào)警聯(lián)鎖裝置的設(shè)置，
應(yīng)將系統(tǒng)各處氯氣壓力、氫氣壓力、槽電壓、入槽鹽水總管壓力、氯氣透
1 平壓縮機(jī)的氯氣流量、突然停止交流或直流供電以及重要機(jī)械的停機(jī)信息 《氯堿生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)施指
輸入自動(dòng)報(bào)警和聯(lián)鎖系統(tǒng)，一旦上述指標(biāo)(或狀態(tài))失控，聯(lián)鎖動(dòng)作，使 南》AQ／T3016—2008第5．5．1．4
裝置各部機(jī)器、設(shè)備、各控制閥門(mén)都處于安全狀態(tài)；運(yùn)轉(zhuǎn)是否正常。
氯氣設(shè)備和管道處的連接墊料應(yīng)選用石棉板、石棉橡膠板、氟塑料等， 《2 氯氣安全規(guī)程》GB1 1984-89
嚴(yán)禁使用橡膠墊。 第4．9．3條
《氯堿生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)
3 液氯的充裝壓力不得超過(guò)1．1MPa。 施指南》AQ／T3016-2008第
5．5．4．2．e
充裝量為500kg和100Okg的鋼瓶裝卸時(shí)，應(yīng)采取起重機(jī)械，起重量應(yīng)大于
瓶體重量的一倍，并掛鉤牢固。嚴(yán)禁使用叉車(chē)裝卸。起重機(jī)械的卷?yè)P(yáng)機(jī) 《氯堿生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)
4 構(gòu)要采用雙制動(dòng)裝置 施指南》AO IT3016-2008第
， 使用前必須進(jìn)行檢查，確保正常。夜間裝卸時(shí)，
場(chǎng)地必須有足夠的照明。 5．5．2．1．d
化鹽用水、鹵水(井鹽)、原鹽必須定期或者按批次進(jìn)行銨含量分析， 《氯堿生產(chǎn)安全標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)
5 以確保電解用的鹽水中銨含量符合要求 施指南》AQ／T30i6-2008第
。 5
． 5．4．2．．a(chǎn)
作者簡(jiǎn)介：李月玲(1963一)，男，天津漢沽人，本科，工程師?，F(xiàn)任天津渤天化工有限責(zé)任公司機(jī)修廠廠長(zhǎng)。
一
68一 一 安全密封 2石0油12和年化第工設(shè)備
15卷
2事故樹(shù)與事件樹(shù)
事故樹(shù)分析又稱(chēng)為故障樹(shù)分析， 是一種演
繹的系統(tǒng)安全分析方法。它是從要分析的特定事
故或故障開(kāi)始(頂上事件)，層層分析其發(fā)生原
因，直到找出事故的基本原因，即故障樹(shù)的底事
件為止。
事件樹(shù)分析是一種按事故發(fā)展的時(shí)間順序
由初始事件開(kāi)始推論可能的后果，從而進(jìn)行危險(xiǎn)
源辨識(shí)的方法。它是一種時(shí)序邏輯的事故分析方
法，以一初始事件為起點(diǎn)，按照事故的發(fā)展順
序，分成階段，一步一步地進(jìn)行分析，每一事件
可能的后續(xù)事件只能取完全對(duì)立的兩種狀態(tài)(成
功或失敗，正?；蚬收希?安全或危險(xiǎn)等)之一的
原則，逐步向結(jié)果方面發(fā)展，直至達(dá)到系統(tǒng)故障
或事故為止。所分析的情況用樹(shù)枝狀圖表示，故
稱(chēng)事件樹(shù)。它既可定性了解整個(gè)事件的動(dòng)態(tài)變化
過(guò)程，又可定量計(jì)算各階段的概率，最終了解事
故發(fā)展過(guò)程各種狀態(tài)的發(fā)生概率。
如對(duì)重慶天原化工總廠“4．16”爆炸事故進(jìn)行
事件樹(shù)分析如下：
重慶天原化工總廠爆炸事故原因，為存在化
學(xué)物質(zhì)三氯化氮。采用事件樹(shù)分析氯堿裝置反應(yīng)
過(guò)程中產(chǎn)生三氯化氮的原因，分析過(guò)程如下：
控制精鹽水：無(wú)機(jī)銨≤lmg／L． 總銨≤4mglL
圖l 氯堿裝置Nc13事件樹(shù)分析
上述事件樹(shù)分析從事故的起因(或誘發(fā)事
件)開(kāi)始，途經(jīng)原因事件到結(jié)果事件為止，每一
事件按“成功”和“失敗”兩種狀態(tài)進(jìn)行分析。
用樹(shù)枝的上分枝作為成功事件，把下分枝作為
失敗事件，按事件發(fā)展不斷延續(xù)分析，直至最后
結(jié)果，最終形成一個(gè)在水平方向橫向展開(kāi)的樹(shù)形
圖。
據(jù)分析結(jié)果，可以按“成功”事件繼續(xù)，
按“失敗”事件糾正， 即達(dá)到既定目標(biāo)的“成
功”，消除事故隱患。同時(shí)，根據(jù)分析過(guò)程，可
以看出，在事件發(fā)展過(guò)程，有4個(gè)受到控制的步
驟，只有這幾個(gè)步驟連續(xù)失敗時(shí)才會(huì)導(dǎo)致事故的
發(fā)生。因此，在生產(chǎn)過(guò)程中，可根據(jù)分析結(jié)果，
采取必要的安全管理和安全技術(shù)控制措施。
3道化學(xué)火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)指數(shù)
氯堿企業(yè)的電解車(chē)間、鹽酸車(chē)問(wèn)、聚氯乙烯
車(chē)間、氫氣氣柜、乙炔氣柜等具有火災(zāi)、爆炸危
險(xiǎn)性，生產(chǎn)裝置的自動(dòng)控制水平、防火、防爆技
術(shù)措施的可靠性和有效性至關(guān)重要。利用美國(guó)道
化學(xué)公司的“火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法” (第
七版)對(duì)這些危險(xiǎn)單元的固有火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指
數(shù)和補(bǔ)償后的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，能
夠準(zhǔn)確判定采取的安全技術(shù)防范措施可將固有的
火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性降低到何等水平，能否達(dá)到可
以被人們接受的程度，是否需要改動(dòng)原有工藝設(shè)
計(jì)或增加新的安全防范措施。
道化學(xué)火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法(簡(jiǎn)稱(chēng)
DOW方法)，是依據(jù)以往的事故統(tǒng)計(jì)資料、物質(zhì)
的潛在能量和現(xiàn)行的安全措施情況，利用系統(tǒng)工
藝過(guò)程中的物質(zhì)、設(shè)備、物量等數(shù)據(jù)，通過(guò)逐步
推算的公式，對(duì)系統(tǒng)工藝裝置及所含物料的實(shí)際
潛在火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)、反應(yīng)性危險(xiǎn)進(jìn)行評(píng)價(jià)的方
法。
DOW方法是根據(jù)單元物質(zhì)系數(shù)MF、工藝條
件(一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F 和特殊工藝危險(xiǎn)F：)，
通過(guò)一系列系數(shù)計(jì)算(單元火災(zāi)爆炸指數(shù)F&amp;amp;EI、
影響區(qū)域、破壞系數(shù)DF等)確定單元火災(zāi)爆炸危
第4期 李月玲等氯堿裝置的安全分析技術(shù) 69一
險(xiǎn)程度(最大可能財(cái)產(chǎn)損失、采取安全措施后的
最大可能財(cái)產(chǎn)損失、最大可能工作日損失和停產(chǎn)
損失BI等)，并與安全指標(biāo)比較、判定事故損失
能否被接受的評(píng)價(jià)方法。該方法主要用于評(píng)價(jià)生
產(chǎn)、貯存、處理易燃易爆、化學(xué)活潑性物質(zhì)的化
工過(guò)程和其他有關(guān)工藝過(guò)程(如污水處理、公用
工程、整流、變壓、鍋爐、發(fā)電等設(shè)備和中試裝
置等)。
道化學(xué)火災(zāi)、爆炸指數(shù)評(píng)價(jià)法風(fēng)險(xiǎn)分析計(jì)算
程序如下：
4蒙德火災(zāi)、爆炸、毒性指數(shù)評(píng)價(jià)法
英國(guó)帝國(guó)化學(xué)(ICI)公司蒙德
(MOND)評(píng)價(jià)法是在道化學(xué)公司火
災(zāi)、爆炸方法的基礎(chǔ)上補(bǔ)充發(fā)展的評(píng)價(jià)
方法。其應(yīng)用范圍與道化學(xué)公司方法相
似，但所考慮的問(wèn)題更為全面。
MOND法對(duì)火災(zāi)、爆炸、毒性的分
析計(jì)算程序如圖3：
5事故后果模擬分析
采用SAFETI等事故后果模擬軟
件，可分析氯堿企業(yè)易燃、易爆、有毒
物質(zhì)的泄漏、擴(kuò)散規(guī)律，預(yù)測(cè)危險(xiǎn)區(qū)
域，對(duì)儲(chǔ)槽泄漏、管線泄漏等進(jìn)行后果
模擬分析，分析的結(jié)果用數(shù)字或圖形的
方式顯示出事故影響區(qū)域，可幫助企
業(yè)劃定事故狀態(tài)下的防護(hù)距離和隔離區(qū)
域。
SAFETI采用統(tǒng)計(jì)分析的方法收集
各類(lèi)事件與事故的影響范圍，其計(jì)算所
采用的方程均是經(jīng)驗(yàn)狀態(tài)方程，即是將
各類(lèi)實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，通過(guò)
回歸分析獲得計(jì)算各類(lèi)危險(xiǎn)事件事故的
圖2 D0W方法評(píng)價(jià)程序
圖3 ICI蒙德火災(zāi)、爆炸、毒性指標(biāo)評(píng)價(jià)要點(diǎn)

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