重大危險源的辨識

1、許昌縣電業(yè)局制氧廠安全標準化文件編號YDY·AB·03風險管理標準條款重大危險源辨識重大危險源的辨識1危險源及風險分析1.1 危險物品的固有危險特性分析本項目涉及到的危險化學品主要有：氧（壓縮的）、氧（液化的）、氮（壓縮的）、氮（液化的）、氬（壓縮的）、氬（液化的）、二氧化碳（壓縮的）、二氧化碳（液化的）等，其主要特征如下：（1）爆炸性、可燃性化學品序號物料名稱閃點爆炸極限V%火險類別燃燒、爆炸危險特性主要存在場所1氧（壓縮的）/助燃生產場所儲存場所2氧（液化的）/助燃，皮膚接觸會發(fā)生凍傷生產場所儲存場所3氮（壓縮的）/若遇高熱，容器開裂或爆炸；氮氣濃度過高，引起人員窒息生

2、產場所儲存場所4氮（液化的）/氮氣濃度過高，引起人員窒息；皮膚接觸發(fā)生凍傷生產場所儲存場所5氬（壓縮的）/若遇高熱，容器開裂或爆炸；氬氣濃度過高，引志人員窒息生產場所儲存場所6氬（液化的）/若遇高熱，容器開裂或爆炸；氬氣濃度過高，引起人員窒息；皮膚接觸發(fā)生凍傷生產場所儲存場所7二氧化碳（壓縮的）/若遇高熱，容器開裂或爆炸；氬氣濃度過高，引起人員窒息；皮膚接觸發(fā)生凍傷生產場所儲存場所8二氧化碳（液化的）/若遇高熱，容器開裂或爆炸；氬氣濃度過高，引起人員窒息；皮膚接觸發(fā)生凍傷生產場所儲存場所（2）毒性化學品本項目所涉及到的氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳等物質一般無毒，但當空氣中某種氣體濃度過高也會產生

3、中毒或窒息事故。例如：氧氣在空氣中濃度超過40%可引起中毒癥狀。2主要危險、有害因素分析2.1 火災、爆炸（化學爆炸）氧氣為助燃性氣體，本身具有強烈的氧化性。氧接觸油即能引起自燃，沾氧的工作服一碰到火星就會迅速著火；液氧排放不當，氣化后竄入其他有著火危險的部位時，也可能引起火災。不僅如此，在一定條件下金屬也能在純氧中燃燒。A火災1）氧氣在儲存、壓送過程中進入雜質、跑漏、絕熱壓縮而發(fā)生著火爆炸。液氧在壓送過程中，預冷時如密封不嚴，易泄漏出氧氣。若與潤滑油充分接觸會發(fā)生氧化反應而發(fā)生爆炸。在液氧壓送和氧氣輸送過程中，泵及管道中留有鐵銹等雜質，在流體沖刷及雜質摩擦情況下也會發(fā)生火災。當氧氣在1.6M

4、pa以上的管路中輸送時，急開或速閉閥門時，可能因絕熱壓縮發(fā)生著火或爆炸。2）氧氣輸送中靜電、雷電引起著火爆炸在氧氣管道輸送時，氣流的出口或調節(jié)閥處會產生并積聚靜電荷。當干燥的氧氣帶有金屬微?；驂m?；蜓鯕廨斔蜁r流速過快都能產生靜電放電，此時如果閥體內有可燃物質（油脂），極易造成著火爆炸事故。氧氣系統(tǒng)的設備、管道如不接地或接地不良，會產生靜電電位，并有放電危險。充裝站房及儲罐區(qū)缺少避雷設施或避雷設施接地不良，放靜電接地電阻過大，都可能遭到雷擊或雷電感應放電，進而引起燃燒爆炸。3）充裝站和液氧儲存場所為火災危險場所，如電氣設備、燈具及按鈕等防護等級不符合要求或電氣老化、絕緣破壞、短路、私拉亂拉、過載

5、等均會引起火災。4）任意動火、吸煙引起火災。5）液氧泄漏，滲透有機物質（如木材、棉織物等）遇到火源引起燃燒。6）在氣體充裝過程中，若發(fā)生氧氣泄漏，遇可燃物可能發(fā)生火災事故。7）乙炔氣瓶發(fā)生泄漏時高速噴出遇明火星易發(fā)生火災，進而可能引發(fā)爆炸事故。8）電焊不慎可引起乙炔氣瓶起火。9）乙炔氣瓶因儲存、運輸管理不當、氣瓶自身缺陷等，有可能發(fā)生乙炔氣泄漏或氣瓶破裂。如果沒有及時發(fā)現(xiàn)并處理，乙炔氣可與空氣形成爆炸性混合物，當達到爆炸極限時，遇點火源可能發(fā)生爆炸事故。B物理爆炸物理爆炸就是物質狀態(tài)參數(shù)（溫度、壓力、體積）迅速發(fā)生變化，在瞬間放出大量能量并對外做功的現(xiàn)象。其特別是在爆炸現(xiàn)象發(fā)生過程中造成爆炸發(fā)

6、生的介質化學的性質不發(fā)生變化，發(fā)生變化的僅是介質的狀態(tài)參數(shù)，例如氧氣的壓力輸送管道、液氧、液氮、液體二氧化碳的儲罐等在壓力、溫度出現(xiàn)迅速異常的情況下都會引起爆炸等，可能的原因有：1）液化氣體儲罐（如液氧儲罐、液氬儲罐、液氮儲罐、液體二氧化碳儲罐）內充滿了液化氣體，夏季高溫或遇有熱源、火源等，使得罐內壓力急劇增加，當壓力過高時，會引起儲罐爆炸。氧氣瓶、氮氣瓶、二氧化碳氣瓶等壓力容器如果未嚴格按操作規(guī)程操作，使用不合格或無資質廠家的設備，未定期進行設備校驗等，致使存在安全隱患而無法發(fā)現(xiàn)以便及時進行處理，出口閥門關閉等情況下，有發(fā)生超壓爆炸的危險。2）氧氣瓶內混有其它可燃性物質（該可燃性物質為油脂類

7、的傾向較大），該瓶內可燃性物質在充裝過程中與氧氣混合發(fā)生了化學性爆炸。3）氧氣瓶、乙炔瓶、氮氣瓶、二氧化碳氣瓶等在貯運過程中因氣瓶質量、違規(guī)運輸，使用過程中長期接近高溫熱源等原因有可能造成氣瓶爆炸事故。C中毒和窒息1）長期吸入氧 濃度超過40%時，有可能發(fā)生氧中毒。長期吸入濃度4060%氧氣時可能出現(xiàn)胸骨后不適應、輕咳、盡而胸悶等，嚴重時可發(fā)生肺氣腫，甚至出現(xiàn)呼窘迫綜合癥。2）氧氣、氬氣、二氧化碳是無色、無臭、無味的氣體，即不能燃燒，也不助燃。當其在空氣中的含量顯著增加時，人的呼吸就感動困難（空氣中氧含量降低，既缺氧），如是其濃度很高時，人就會因缺氧而窒息，甚至會死亡。缺氧輕癥患者，在供氧正常

8、后，可很快自行恢復健康。缺氧時間較久者，會引起腦水腫，癥狀表現(xiàn)有頭痛、惡心、嘔吐、幻覺，表情淡漠、興奮。重癥者會造成大腦皮質、基底帶等永久性病變，會發(fā)生癱瘓、意識喪失等。3）氣體充裝過程中，若發(fā)生氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳氣體泄漏或檢修氧氣、氮氣、氬氣、二氧化碳氣體設備、容器和管道時，若防護不當或缺少必要的防護措施及早期氣體泄漏報警設備，會造成中毒、窒息事故。4）維修人員進入未經空氣置換的儲罐內作業(yè)時，可能會發(fā)生人員窒息事故。2.2 其他危險、有害因素分析A觸電能引起電氣危害及事故的原因有電氣設備不防爆，開關及照明燈具不防爆、電線老化、電線架設不規(guī)范造成短路，用水沖洗電氣設備等。此外變壓器、配

9、電室配電設施、電纜、電線等因故障、誤操作等原因都可能引起人身觸電傷害或造成設備損壞。因故障、電氣絕緣的損壞、誤操作、過負荷、雷電、靜電等原因，可能直接造成人身觸電傷害、發(fā)生火災爆炸等危險。維修、檢查工作中違反電氣操作規(guī)程，易造成觸電事故。B機械傷害本建設項目易發(fā)生機械傷害的場所主要有：轉動機械設備裸露部位。生產過程中，各種高速旋轉泵等機械的外露運動部分，因無防護罩、防護屏或防護設施不符合要求，轉動部件與人體直接接觸使人遭受夾擊、碰撞等傷害。設備設施空間狹小，移動有障礙，也可能造成機械傷害事故。C車輛傷害本建設項目各種原料、成品等物料均需車輛來運輸，在機動車輛運輸物品過程中，如果車輛車況不良，司

10、機違章駕駛，就可能發(fā)生車輛傷害事故。主要包括車輛對人員傷害、車輛對建筑物或設備的損壞兩類。傷害類型以碾壓、碰撞（與人員的碰撞、與建筑物或設備的碰撞）、傾翻、火災、爆炸、刮蹭等為主。D高處墜落如果無防護設施或措施不完善，作業(yè)人員對液氮罐、液氬罐、液氧罐、液體二氧化碳儲罐等進行工藝操作、設備檢修等過程中易發(fā)生高處墜落事故。E物體打擊本建設項目各生產裝置在進行操作及檢修時，如果未嚴格按照操作規(guī)程進行操作，防護措施不到位，操作人員可能遭受物質打擊，特別是生產場所、儲罐設備附近，人員遭受物體打擊的可能性更大。F凍傷液氧、液氮、液氬、液體二氧化碳的沸點都在-78.5-196,如果人體直接接觸這些超低溫液體

11、、設備、管道等會造成嚴重的難以治愈的凍傷，被接觸的皮膚會變硬、變脆、壞死。G噪聲與擾動該項目的主要噪聲源有：產生連續(xù)噪音的設備有各種內部有高速介質流動的管道、低溫液體泵、汽化器等。噪聲能引起職業(yè)性噪聲聾、耳外傷等。噪聲影響人的生理機能，造成神經緊張、失眠、心血管疾病及消化不良等；噪聲干擾睡眠和正常交談，降低工作效率，使人煩躁、易怒，會使操作人員的失誤率上升，嚴重的會導致事故的發(fā)生。振動是指振幅超過了正常值而能引起固體結構發(fā)生疲勞破壞的情況，有振動發(fā)生時，不但噪聲水平會大大提高，而且設備因振動也會使壽命降低，在振動嚴重的情況下甚至會造成設備損壞危及生產和人員的安全。振動危害有全身振動和局部振動，

12、可導致中樞神經、植物神經功能紊亂、血壓升高，也可導致設備、部件的損壞。該項目中若因安裝質量缺陷或實際運行工況嚴重偏離設計工況，會引起工藝管道和設備發(fā)生振動。3重大危險源辨識結果依據(jù)危險化學品重大危險源辨識（GB18218-2009）辨識知：本企業(yè)未構成重大危險源。廠外周邊不存在重大危險源。4危險、有害程度4.1 固有危險程度定量分析項目工藝流程中涉及具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蝕性的化學品數(shù)量、濃度（含量）、狀態(tài)和所在的作業(yè)場所（部位）及其狀況見下表：序號物質名稱質量狀態(tài)濃度存在部位溫度壓力1氧（液化的）14.5液態(tài)99.5%低溫儲槽-1830.8Mpa2氧（壓縮的）0.39氣態(tài)99.5%氣瓶

13、常溫約15Mpa3氬（液化的）23.8液態(tài)99.5%低溫儲槽-1860.8Mpa4氬（壓縮的）0.49氣態(tài)99.5%氣瓶常溫約15Mpa5氮（液化的）10.3液態(tài)99.5%低溫儲槽-1960.8Mpa6氮（壓縮的）0.35氣態(tài)99.5%氣瓶常溫約15Mpa7二氧化碳（液化的）39.8液態(tài)99.5%低溫儲槽-7621Mpa8二氧化碳（壓縮的）0.54氣態(tài)99.5%氣瓶常溫約15Mpa4.2 風險程度分析爆炸性化學品泄漏的可能性根據(jù)危險貨物品名表GB1226-2005，本廠不存在爆炸品，氧氣可助易燃物、可燃物燃燒爆炸，能氧化大多數(shù)活性物質，與易燃氣體可形成爆炸性混合物。氣瓶本身、墊片及閥門等管件如

14、果設計、制造存在缺陷，材質不符合，不符合安裝要求，或裝卸過程中違反規(guī)程，或事故狀態(tài)下等，遇強熱或明火即會發(fā)生火災和爆炸事故，危及生產操作人員生命安全。因材質選擇及缺陷、設計失誤、加工缺陷，即使不會馬上發(fā)生化學品泄漏，經過一段時間運行后易燃易爆化學品會發(fā)生泄漏。因此以上物質存在泄漏的可能性較大，但只要嚴格控制各動、靜設備密封點嚴密不漏，嚴格按規(guī)程進行操作，避免外力損壞，按規(guī)定定期進行特種設備檢測，主要設備、管道本體發(fā)生泄漏后可處于可控狀態(tài)。4.3 出現(xiàn)具有爆炸性、可燃性化學品泄漏后具備造成爆炸、火災事故的條件貯罐區(qū)具有爆炸性、可燃性的化學品泄漏后具備造成爆炸事故的條件：1）可燃氣體或可燃液體泄漏

15、。2）存在明火、高溫、靜電火花、雷擊等具有足夠能量的點火源。3）在泄漏口處存在明火或靜電火花，在噴口處著火。4）未與空氣形成爆炸性混合物，沒有約束的蒸氣去遇明火、靜電火花、雷擊等具有足夠能量的點火源以低溫燃燒。4.4 出現(xiàn)爆炸事故造成人員傷亡的范圍根據(jù)本廠固有危險化學品的危險特性及存在數(shù)量，選擇危險性較大、數(shù)量較多的液氧貯罐爆炸傷害模型進行定量分析，計算出其發(fā)生事故的危害程度。液氧貯罐廠最大的危險源來自液氧貯罐1臺，容積為15 m3。介質溫度約-183，壓力為0.8Mpa。液氧儲罐爆炸時所釋放的能量除了很少一部分（約3%5%）消耗在撕裂鋼板，交部分碎片以及閥門的本體拋離原地外，其余大部分能量將

16、以沖擊波的形式作用于周圍環(huán)境，造成建筑物的破壞及人員傷亡。根據(jù)超壓準則，只要沖擊波超壓達到一定值時，便會對目標造成的傷害或破壞，不同的沖擊波超壓對周圍的人和物的危害不同。一定超壓的沖擊波對人體和傷害和對建筑物的真壞作用見下表：爆炸沖擊波超壓對人體的傷害作用超壓P/Mpa危險半徑傷害作用0.020.035442輕微損傷0.030.054231.5損傷聽覺器官或骨折0.050.1031.522內臟嚴重操作或死亡> 0.10<22大部分人員死亡爆炸沖擊波超壓對建筑物破壞作用超壓P/MPa危險半徑傷害作用0.0050.006150130門、窗玻璃部分破碎0.0060.01513065受壓面

17、的門窗玻璃大部分破碎0.0150.0206554窗框損壞0.0200.0305442墻裂縫0.0400.0503628.5墻大裂縫、屋瓦掉下0.0600.07028.526木建筑廠房屋柱折斷，房架松動0.0700.1002622磚墻倒塌0.1000.2002215.7防震鋼筋混凝土破壞、小房屋倒塌0.2000.030015.713大型鋼架結構破壞液氧一般在容器內以氣液兩態(tài)存在，當容器破裂發(fā)生爆炸時，除了氣體的急劇膨脹做功外，還有過熱液體激烈的蒸發(fā)過程。在大多數(shù)情況下飽和液體占有容器介質質量的絕大部分，它的爆破能量比氣體大得多，一般計算時考慮氣體膨脹做功。1）爆炸能量過熱狀態(tài)下液氧在容器破裂時釋

18、放出的爆破能量可按下式計算：E=（H1H2）（S1S2）T1W=（-133.690）（2.9366.407）90.18×16245=2913131.1KJ式中：取爆炸前液氧的狀態(tài)為90.18K（-183），1個大氣壓；其它液氧狀態(tài)的計算結果小于上述狀態(tài)。E過熱狀態(tài)液體（液氧）的爆破能量，KJ；H1爆炸前液氧有焓，-133.69 KJ/kgH2在大氣壓下液氧的焓，0KJ/kgS1炸前液氧的熵，2.936KJ/（kg·K）S2在大氣壓下液氧的熵，6.407KJ/（kg·K）T1氧氣在大氣壓力下的沸點，90.18KW液氧的質量，15000×1.14×

19、95%=16245kg2）液氧貯罐爆破能量換算為TNT當量：q=E/4500=2913131.1/4500=647.4kg3）求出相當于1000kgTNT爆炸的模擬比：=（q/q0）1/3=（647.36/1000）1/3=0.865根據(jù)模擬比，得出TNT在無限空氣介質中爆炸時，空氣沖擊波峰值超壓計算式為：4）計算結果把數(shù)所帶入以上各式，可得以下表的計算結果。爆炸沖擊波超壓對人體的傷害作用超壓P/Mpa危險半徑傷害作用0.020.035445輕微損傷0.030.054231.5損傷聽覺器官或骨折0.050.1031.522內臟嚴重損傷或死亡0.1022大部分人員死亡爆炸沖擊波超壓對建筑物的破壞

20、作用超壓P/Mpa危險半徑傷害作用0.0050.006150130門、窗玻璃部分粉碎0.0060.01513065受壓面的門窗玻璃大部分破碎0.0150.0206554窗框損壞0.0200.0305442墻裂縫0.0400.0503628.5墻大裂縫，屋瓦掉下0.0600.07028.526木建筑廚房房柱折斷，房架松動0.0700.1002622磚墻倒塌0.1000.2002215.72防震鋼筋混凝土破壞，小房屋倒塌0.2000.30015.713大型鋼架結構破壞爆炸事故死亡半徑計算使用超壓-沖量準則估計液氧儲罐爆炸死亡半徑的計算式為：式中q與前面相同。液氧儲罐的爆炸事故死亡半徑為11.6m。

21、另外爆炸時容器破裂所形成的碎片，像彈片一樣拋射出去，拋射出去的容器碎片對周圍更遠距離的人員、建筑物和設施造成嚴重影響。氧氣瓶爆炸1）爆炸能量氧氣瓶中介質為壓縮氣體，當一只氧氣瓶發(fā)發(fā)生物理爆炸時，其釋放的爆破能量為：該式可簡化為：Eg=CgV式中：Eg氣體的爆破能量，KJP容器內氣體的絕對壓力，MpaV容器的容積，m3K氣體的絕熱指數(shù)，K=1.397，取K=1.4Cg氣體容積爆破能量系數(shù)，KJ/m3現(xiàn)有氧氣鋼瓶的容積為0.04 m3，壓力為15Mpa 壓力為15 Mpa時，氧氣瓶爆破能量系數(shù)Cg=2.7×104Eg=2.7×104×0.04=1080KJ氧氣瓶爆破時

22、，大部分爆破能量以空氣沖擊波形式向外釋放。2）沖擊波致人死亡半徑當沖擊波超壓大于0.1Mpa時將導致大部分人員死亡，以此作為超壓致人死亡的極限值。根據(jù)100TNT爆炸時沖擊波超壓試驗所知，當1000kgTNT爆炸時在爆炸蟲23m處將產生大于0.1Mpa的超壓。當一只氧氣瓶發(fā)生物理爆炸時，爆炸模擬比當一只氧氣瓶爆炸時死亡半徑R=23×0.062=1.4m5重大危險源辨識危險化學品重大危險源是指長期地或臨時地生產、加工、使用或貯存危險物質，且危險化學品數(shù)量等于或超過臨界量的單元。單元是指一個（套）生產裝置、設施或場所，或同屬一個工廠的且邊緣距離小于500m的幾個（套）生產裝置、設施或場所，危險化學品是指具有易燃、易爆、有毒、有害等特性，對人員、設施、環(huán)境造成傷害或損害的化學品。判斷一個單