硝酸行業(yè)的重大危險源辨識

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)重大危險源辨識1.1重大危險源要素分析：重大危險源是指長期地或臨時地生產(chǎn)、加工、搬運、使用或貯存危險物質(zhì)，且危險物質(zhì)的數(shù)量等于或超過臨界量的單元。單元指一個（套）生產(chǎn)裝置、設(shè)施或場所，或同屬一個工廠的且距邊緣距離小于500m的幾個（套）生產(chǎn)裝置、場所或設(shè)施。危險物質(zhì)指一種物質(zhì)或若干種物質(zhì)的混合物，由于它的化學(xué)、物理或毒性特性，使其具有易導(dǎo)致火災(zāi)、爆炸或中毒的危險。當(dāng)單元內(nèi)存在危險物質(zhì)的數(shù)量等于或超過上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的臨界量，該單元即被定為重大危險源。本廠生產(chǎn)工藝流程復(fù)雜。

2、具有易燃、易爆、有毒、高溫、高壓及生產(chǎn)過程連續(xù)性的特點。其中間產(chǎn)品半水煤氣（一氧化碳和氫氣混合物）、半水煤氣中的硫化氫和甲烷、以及產(chǎn)品氨、甲醇均屬于GB18218-2009標(biāo)準(zhǔn)中所列的危險物質(zhì)。這些物質(zhì)在設(shè)備失效、泄漏、操作失控或自然災(zāi)害等情況下，存在著發(fā)生火災(zāi)爆炸、人員中毒窒息等嚴(yán)重事故的潛在危險。另外，建設(shè)項目中使用壓力容器、壓力管道和鍋爐是國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件（安監(jiān)管協(xié)調(diào)至【2004】56號）中要求重大危險源申報的危險能量儲存設(shè)施。因此，從存在危險物質(zhì)和危險能量設(shè)施方面看，該評價區(qū)域具備了構(gòu)成重大危險源的必要條件。有鑒于此，應(yīng)該進一步對生產(chǎn)過程中危險物質(zhì)的種類、每種危險物質(zhì)的具體數(shù)

3、量以及設(shè)備操作條件等進行認(rèn)真地分析和計算，以便最終科學(xué)的確認(rèn)該廠是否構(gòu)成重大危險源。1.2重大危險源辨識方法 重大危險源辨識方法是依據(jù)GB18218-2009重大危險源辨識的規(guī)定進行辨識。辨識方法是當(dāng)單元內(nèi)存在危險物質(zhì)的數(shù)量等于或超過上述標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的臨界量，該單元即被定為重大危險源。判斷項目區(qū)域是否構(gòu)成重大危險源的另一種方法是按關(guān)于開展重大危險源監(jiān)督管理工作的指導(dǎo)意見（國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局文件，安監(jiān)管協(xié)調(diào)字【2004】56號）中規(guī)定的重大危險源普查申報的分類來進行，該法分類的原則是：“從可操作性出發(fā)，以重大危險源所處的場所或設(shè)備、設(shè)施對重大危險源進行分類；再按相似相容性原則，依據(jù)各大類重大危

4、險源各自的特性進行有層次的展開”。該法按上述原則將重大危險源分為9類：貯罐區(qū)（貯罐） 5）鍋爐 庫區(qū)（庫） 6）壓力容器生產(chǎn)場所 7）煤礦（井工開采）壓力管道 8）金屬非金屬地下礦山9）尾礦庫此次分別采用者兩種辨識方法進行重大危險源辨識。1.3根據(jù)GB18218進行重大危險源辨識評價區(qū)域其中間產(chǎn)品半水煤氣（一氧化碳和氫氣混合物）、半水煤氣中的硫化氫和甲烷、以及產(chǎn)品氨、甲醇均屬于GB18218-2009標(biāo)準(zhǔn)中所列的危險物質(zhì)。硫化氫和甲烷由于在生產(chǎn)裝置中，較少獨立存在，故不再進行重大危險源辨識。1.3.1氨物質(zhì)量的估算（1）生產(chǎn)區(qū)液氨量 生產(chǎn)區(qū)內(nèi)氨主要以液態(tài)存在于過度儲罐中，反應(yīng)和分離設(shè)備中氣氨相

5、對較少，液氨在氨合成塔后的氨冷凝器、氨分離器中。根據(jù)設(shè)備容積和液位控制情況，存液氨重量約為15m。常溫下液氨的密度為617Kg/ m（2）液氨庫區(qū)液氨量 設(shè)置有200 m液氨立式儲罐2臺，50 m液氨臥式儲罐3臺，操作溫度下密度取為 W氨=5500.6170.85=288t1.3.2 半水煤氣（一氧化碳和氫氣混合物）量的計算 造氣爐造出半水煤氣后，在生產(chǎn)流程中，變換以前的大部分管道、設(shè)備中均存在一氧化碳和氫氣的混合物，貯存量最大的是一座6500 m氣柜中物料組成為：H240%;CO30%；CO27%；N222%；020.3%；CH4 0.7%(均為體積%)操作溫度為40，操作壓力為300400

6、mmH2Wi=（MiPV）/(RT)式中Wii組分的質(zhì)量，Mii組分的分子量；P操作壓力，V容積，m；R氣體常數(shù)，8.314；T溫度，K。將各常數(shù)帶入上式，6500 1.3.3甲醇量的計算 甲醇主要存在于甲醇精餾工段和甲醇儲罐區(qū)中。常溫常壓保存，甲醇的密度為790 Kg/ m甲醇精餾工段設(shè)有甲醇中轉(zhuǎn)罐，容積均為60 m甲醇庫區(qū)由四臺容積為500 1.3.4根據(jù)GB182182009進行重大危險源辨識結(jié)果根據(jù)GB182182009的規(guī)定，建設(shè)項目區(qū)域相關(guān)危險物質(zhì)構(gòu)成重大危險源的臨界量和單物質(zhì)辨識結(jié)果見表3.11序號危險物質(zhì)名稱現(xiàn)場存量（生產(chǎn)裝置區(qū)）GB18218規(guī)定的生產(chǎn)場所臨界量（噸）GB18

7、218規(guī)定的儲存區(qū)臨界量（噸）單物質(zhì)重大危險源辨識結(jié)果1氨9.3/28840100氨庫區(qū)域構(gòu)成重大危險源2甲醇40/3352050構(gòu)成重大危險源3半水煤氣0.34120不構(gòu)成重大危險源4硝酸3000100構(gòu)成重大危險源表3.11項目區(qū)域單物質(zhì)重大危險源辨識結(jié)果根據(jù)3.71中隊危險物質(zhì)量的估算結(jié)果，根據(jù)GB182182009中的規(guī)定的重大危險源辨識標(biāo)準(zhǔn)，甲醇罐區(qū)、氨庫、硝酸罐區(qū)單獨構(gòu)成重大危險源。由于它們相距不大于500m，故可以構(gòu)成一個重大危險源。1.3.5根據(jù)安監(jiān)管56文件進行重大危險源辨識 評價區(qū)域按國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局安監(jiān)管協(xié)調(diào)字【2004】56號文（以下簡稱56號文）中的規(guī)定，可能需

8、要進行重大危險源申報的類別為壓力容器群。構(gòu)成重大危險源的申報條件為屬下列條件之一的壓力容器:介質(zhì)毒性程度為極度、高度或中度危害的三類壓力容器；易燃介質(zhì)，最高工作壓力0.1Mpa，且PV100Mpam的壓力容器（群）根據(jù)GB504485職業(yè)性接觸毒物危害程度分級的相關(guān)規(guī)定，評價項目中存在的一氧化碳為高度危害物質(zhì)，氨為輕度危害物質(zhì)。1.4事故危害后果分析1.4.1半水煤氣柜燃爆事故危害后果的定量分析進行燃爆危害后果分析選取6500 造氣爐產(chǎn)生半水煤氣后，在合成氨的整個流程中，大部分管道、設(shè)備中均存在一氧化碳和氫氣混合物，評價區(qū)域貯存量最大的是6500 首先用范登伯格和蘭諾伊公式估計蒸汽云爆炸的TN

9、T當(dāng)量WTNT：WTNT=1.8AWfQf/QTNT式中1.8地面爆炸系數(shù)；蒸汽云的TNT當(dāng)量系數(shù)，取a=0.04；WTNT蒸汽云的TNT當(dāng)量，Kg；Wf蒸汽云中燃料的總物質(zhì)量，Kg；Qf燃料的燃燒熱，MJ/Kg；QTNTTNT的爆熱，QTNT=4.52MJ/Kg用下式計算死亡半徑RR=13.6（WTNT/1000）0.37由于半水煤氣為混合物組成，為了簡便計算，取其中占比例最多的物質(zhì)一氧化碳和氫氣為代表進行計算，其誤差在允許范圍。一氧化碳和氫氣混合物的量為0.9t（CO0.41t，H20.4t），一氧化碳和氫氣的燃燒熱值分別為10.1MJ/Kg和120.5MJ/Kg，取其所占組分的平均燃燒熱

10、值為48.12MJ/Kg，將其物質(zhì)量、燃燒熱帶入公式中，可計算出其死亡半徑為11.8m。1.4.2甲醇儲罐火災(zāi)事故危害后果的定量分析 甲醇罐區(qū)發(fā)生火災(zāi)時，一般情況下，火勢迅猛，并伴隨著可燃性混合氣體的爆炸。甲醇儲罐發(fā)生火災(zāi)爆炸，使罐體遭到破壞。灌頂炸裂后，形成池水燃燒，產(chǎn)生強烈的熱輻射，使周圍物體和人員受到熱輻射的危害。火災(zāi)事故對甲醇儲罐周邊設(shè)施及人員的熱輻射危害程度與甲醇儲量、燃燒時間、事故中心距離等多種因素有關(guān)。池火災(zāi)時的池直徑初始火災(zāi)時液池直徑為甲醇罐直徑即D=7.6m火災(zāi)最盛時，液池直徑應(yīng)為防火堤內(nèi)所形成的當(dāng)量直徑，擬建甲醇罐區(qū)4臺甲醇儲罐單排設(shè)在同一防火堤內(nèi)，防火堤長28m，寬28m

11、，火災(zāi)最盛期液池直徑為：D=31.6m池火災(zāi)的火焰高度池火災(zāi)時的火焰高度與池液直徑、周圍空氣密度、重力加速度、甲醇的燃燒速度等因素有關(guān)，可按下式計算： h=84r【dm/dt/p/（2gr）0.5】0.6式中：h火焰高度m r池液半徑m p周圍空氣密度，取1.16Kgm3dm/dt燃燒速度甲醇燃燒速度按吳宗之等編著的危險評價方法及應(yīng)用中公式計算得到0.0173Kg（m2）將各參數(shù)帶入可得到：甲醇儲罐初期池火災(zāi)時火焰高度為：h=5.9m甲醇儲罐盛期池火災(zāi)時的火焰高度為：h=15.4m熱輻射的通量 液池燃燒時放出的總輻射為：Q初=5429KWQ盛=1993KW1.4.3毒物泄漏危害后果分析毒物泄漏的危害后果分析序曲200m3氨屬于級毒物，泄漏擴散將對人體造成傷害。架設(shè)液氨儲罐破裂，則蒸發(fā)蒸汽的體積用下式計算：V=m3（273+t0）22.4Wc（t-t0）/27