危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)

危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)

隨著世界經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，現(xiàn)代石油和天然氣裝置變得越來越復(fù)雜，危險(xiǎn)行業(yè)的安全設(shè)計(jì)和安全管理面臨著重大挑戰(zhàn)。為保障勞動者在生產(chǎn)過程中的安全與健康,國家規(guī)定生產(chǎn)性基本建設(shè)項(xiàng)目中的勞動安全衛(wèi)生設(shè)施必須符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),并且必須與主體工程同時設(shè)計(jì)、同時施工、同時投入生產(chǎn)和使用(簡稱“三同時”)。危險(xiǎn)化學(xué)品本身具有的易燃易爆等特性,決定了其建設(shè)項(xiàng)目的高危險(xiǎn)性,因此,石油化工工程公司在項(xiàng)目建設(shè)期間,都非常重視安全設(shè)施設(shè)計(jì)的重要性。危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全許可法規(guī)文件的相繼出臺,對嚴(yán)格危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目的安全許可起到了很大的法規(guī)約束和政策指導(dǎo)作用,對推動危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目的安全許可工作具有極其重要的意義。但在實(shí)際工作中,如何科學(xué)準(zhǔn)確地界定危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目,保證安全設(shè)施設(shè)計(jì)正確有效,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。1危險(xiǎn)樣品建設(shè)項(xiàng)目的特點(diǎn)1.1危險(xiǎn)化學(xué)品的定義危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目屬于國家確定的九大高危險(xiǎn)行業(yè)[煤炭生產(chǎn)、非煤礦山開采、建設(shè)工程施工、危險(xiǎn)品生產(chǎn)與儲存、交通運(yùn)輸、煙花爆竹生產(chǎn)、冶金、機(jī)械制造、武器裝備研制生產(chǎn)與試驗(yàn)(含民用航空及核燃料)]之一。國務(wù)院2011年發(fā)布的第591號令《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》,明確了危險(xiǎn)化學(xué)品就是具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì),對人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品。目前,危險(xiǎn)化學(xué)品界定依據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局公布的《重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化學(xué)品名錄》(2013版)。國家安監(jiān)總局2012年第45號令《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全監(jiān)督管理辦法》明確了:中華人民共和國境內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲存的建設(shè)項(xiàng)目以及伴有危險(xiǎn)化學(xué)品產(chǎn)生的化工建設(shè)項(xiàng)目(包括危險(xiǎn)化學(xué)品長輸管道建設(shè)項(xiàng)目,以下統(tǒng)稱建設(shè)項(xiàng)目),其安全審查及其監(jiān)督管理,適用本辦法。因此,危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目就是具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質(zhì),對人體、設(shè)施、環(huán)境具有危害的劇毒化學(xué)品和其他化學(xué)品在中華人民共和國境內(nèi)新建、改建、擴(kuò)建危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲存的建設(shè)項(xiàng)目以及伴有危險(xiǎn)化學(xué)品產(chǎn)生的化工建設(shè)項(xiàng)目,必須接受監(jiān)管。1.2危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲存裝置或設(shè)施雖然危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目復(fù)雜多樣、千變?nèi)f化,但都具有如下特點(diǎn):(1)具有危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)、儲存裝置或設(shè)施;(2)伴有危險(xiǎn)化學(xué)品產(chǎn)生的化學(xué)品生產(chǎn)裝置或設(shè)施。1.3建設(shè)單位安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇作為危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目,按照《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全監(jiān)督管理辦法》(安監(jiān)總局令[2012]第45號)的要求:設(shè)計(jì)單位應(yīng)當(dāng)根據(jù)有關(guān)安全生產(chǎn)的法律、法規(guī)、規(guī)章和國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)以及建設(shè)項(xiàng)目安全條件審查意見書,按照《化工建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)計(jì)管理導(dǎo)則》(AQ/T3033),對建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施進(jìn)行設(shè)計(jì),并編制建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇。建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇應(yīng)當(dāng)符合《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇編制導(dǎo)則》的要求。因此,設(shè)計(jì)單位在危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)過程中,應(yīng)辨別建設(shè)項(xiàng)目是否屬于安監(jiān)總管三[2009]116號文《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于公布首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝目錄的通知》中的15種危險(xiǎn)工藝,依據(jù)規(guī)章、標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行安全設(shè)施設(shè)計(jì)并編制安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇。2胺基化危險(xiǎn)工藝及設(shè)備以某外資公司的一項(xiàng)危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目為例。該項(xiàng)目生產(chǎn)有機(jī)中間體,涉及胺基化危險(xiǎn)工藝,屬于受監(jiān)管的15種危險(xiǎn)工藝之一。其主要設(shè)施有生產(chǎn)裝置、儲運(yùn)裝置、火炬及焚燒爐等。該項(xiàng)目產(chǎn)品為3.2類中閃點(diǎn)易燃液體,涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品原輔料有異丁烯、氨、天然氣等。2.1施設(shè)計(jì)范圍針對項(xiàng)目特征,從預(yù)防事故、控制事故、減少與消除事故等三個方面入手,項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)范圍有:總平面布置,保安用電及事故照明,可燃及有毒氣體檢測報(bào)警,防雷及防靜電,防爆電氣,控制系統(tǒng),防腐及保溫設(shè)施,尾氣吸收及處理,事故淋浴及洗眼器,安全附件,防爆、泄壓裝置,消防,個人防護(hù)用品,安全警示標(biāo)識等。2.2聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng)該項(xiàng)目為高溫高壓連續(xù)生產(chǎn)工藝,為保證工藝過程控制操作可靠,采用了分散控制系統(tǒng)(DCS)和安全儀表系統(tǒng)(SIS),設(shè)置了壓力、溫度、液位、流量、組分等聯(lián)鎖報(bào)警系統(tǒng);應(yīng)對突發(fā)事件,設(shè)計(jì)了獨(dú)立的緊急停車系統(tǒng)(ESD);反應(yīng)工藝控制中設(shè)計(jì)了具有自動監(jiān)測、報(bào)警和聯(lián)鎖系統(tǒng)。設(shè)計(jì)按照國家有關(guān)的法規(guī)、規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)要求,并根據(jù)項(xiàng)目情況對照執(zhí)行。2.2.1高架火炬防火間距按照GB20160—2008《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》的規(guī)定,裝置之間滿足防火間距要求。高架火炬防火間距根據(jù)人或設(shè)備允許的安全輻射熱強(qiáng)度計(jì)算確定。當(dāng)火炬輻射熱強(qiáng)度q=1.58kW/m式中:q———輻射熱強(qiáng)度,W/mQ———總熱輻射通量,W;tX———目標(biāo)點(diǎn)到液池中心距離,m。計(jì)算得出q=1.53kW/m2.2.2計(jì)熱回收和自動聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng)針對胺基化危險(xiǎn)工藝,胺基化反應(yīng)器壓力與出口物料流量壓力控制閥及入口物料流量壓力控制閥形成聯(lián)鎖關(guān)系。胺基化反應(yīng)為放熱反應(yīng)。為更好地利用熱源,設(shè)計(jì)熱回收系統(tǒng),回收的熱量用于加熱原料,即反應(yīng)器出口高溫物料再返回一級、二級進(jìn)料預(yù)熱器管程與需要預(yù)熱的原料進(jìn)行換熱。為確保工藝裝置的生產(chǎn)安全,避免重大人身傷害及重大設(shè)備損壞事故,設(shè)置必要的自動聯(lián)鎖保護(hù)系統(tǒng):超溫、超壓、泄漏報(bào)警和自動切斷系統(tǒng),控制參數(shù)包括溫度、壓力、流量、易燃易爆氣體濃度等。安全聯(lián)鎖及緊急停車由一套獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng)來完成。參與緊急停車聯(lián)鎖的現(xiàn)場儀表與控制儀表分開設(shè)置,并滿足安全完整性等級(SIL)要求。2.2.3壓力和中小型設(shè)備的使用項(xiàng)目涉及的物料中火災(zāi)危險(xiǎn)性較大的物質(zhì)為天然氣(主要成分為甲烷),為甲類火險(xiǎn)物質(zhì);液氨為高毒性的有毒氣體。因此,生產(chǎn)中所有的危險(xiǎn)物料實(shí)施安全控制,所有容器都貼標(biāo)簽。工藝裝置中涉及液氨等危險(xiǎn)物料的工藝設(shè)計(jì)為密閉系統(tǒng),使危險(xiǎn)物料在正常操作條件下置于密閉的設(shè)備和管道系統(tǒng)中,防止有毒、可燃?xì)怏w外泄。生產(chǎn)場所敞開設(shè)計(jì),通風(fēng)良好。在可能有泄漏的生產(chǎn)場所安裝有毒、可燃?xì)怏w報(bào)警裝置,信號送到DCS系統(tǒng)報(bào)警?？扇?xì)怏w檢測器測量原理為催化燃燒式;在多種可燃?xì)怏w共存的工況下,僅設(shè)置一臺檢測器,在調(diào)試中將爆炸下限(LEL)低的介質(zhì)的測量范圍設(shè)置為檢測器的測量范圍。在氨氣的泄漏源附近,設(shè)置有毒氣體檢測器,測量原理為電化學(xué)式。2.2.4高壓消防水系統(tǒng)整個服務(wù)區(qū)域同一時間內(nèi)的火災(zāi)次數(shù)按一次考慮。消防水量主要為室外消火栓水量,產(chǎn)品罐區(qū)所需消防水量最大為110L/s,系統(tǒng)壓力為1.0MPa。該項(xiàng)目設(shè)計(jì)一套穩(wěn)高壓消防系統(tǒng),系統(tǒng)水壓1.0MPa,總干管為DN300的無縫鋼管。設(shè)消防水池一座,內(nèi)部分為獨(dú)立的兩格,每個池子的有效容積900m室外消防水管網(wǎng)布置成環(huán)狀管網(wǎng),管網(wǎng)壓力為1.0MPa,流速為2.4m/s,環(huán)狀管網(wǎng)上布置消火栓。根據(jù)罐區(qū)物料性質(zhì),在罐區(qū)附近設(shè)置消防水炮。高壓消防水環(huán)狀管網(wǎng)上設(shè)置多個150mm地上式防撞室外消火栓(SS100/65),其間距不大于50m。消火栓均沿道路敷設(shè),大口徑出水口面向道路,便于消防車使用。2.2.5防雷及接地接地系統(tǒng)項(xiàng)目裝置屬局部二區(qū)爆炸危險(xiǎn)場所,裝置內(nèi)主要設(shè)備和管道均作可靠接地,接地電阻不大于1Ω。按照GB50057—2010《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》規(guī)定,該項(xiàng)目除生產(chǎn)裝置、儲運(yùn)裝置、火炬和焚燒爐系統(tǒng)屬第二類防雷建、構(gòu)筑物外,其余需要防雷的建筑物均屬第三類防雷建、構(gòu)筑物。為防直擊雷,在屋面上易受雷擊的部位設(shè)置避雷針(帶),或利用金屬屋面作為接閃器,利用建筑結(jié)構(gòu)柱內(nèi)主鋼筋或鋼柱作為引下線。突出屋面的金屬設(shè)備外殼均應(yīng)與避雷裝置相連;進(jìn)入本建筑之電纜鎧裝、各類金屬管線等與接地裝置相連,以防雷電波入侵。變壓器中性點(diǎn)直接接地,接地系統(tǒng)采用TN-S系統(tǒng)。變配電室各自設(shè)置一組總端母排裝置以放射及樹枝形式,將PE接地干線分別引至變配電設(shè)備及弱電設(shè)備處。并于適當(dāng)?shù)胤皆O(shè)置一個或多個終端接地端子,以便用電設(shè)備的接地。該接地端子板按規(guī)范要求做重復(fù)接地。對易產(chǎn)生靜電的金屬物,如設(shè)備、管道以及金屬構(gòu)架等,設(shè)置防靜電接地裝置,以防靜電感應(yīng)。該項(xiàng)目設(shè)熱浸鍍鋅扁鋼及熱浸鍍鋅角鋼組成的聯(lián)合接地裝置,全廠防雷接地、安全接地以及防靜電接地均連成一體。接地電阻不大于1Ω。2.2.6事故施警設(shè)施設(shè)計(jì)該項(xiàng)目生產(chǎn)場所為有毒性危害的作業(yè)環(huán)境,為避免突發(fā)事故產(chǎn)生對人體的傷害,在生產(chǎn)場所危險(xiǎn)區(qū)域設(shè)置安全沖淋洗眼器等衛(wèi)生防護(hù)設(shè)施,按規(guī)定設(shè)計(jì)服務(wù)半徑小于15m。2.2.7聯(lián)鎖及液位壓力報(bào)警系統(tǒng)項(xiàng)目中的壓力容器,設(shè)置了必要的安全附件———溫度計(jì)、壓力表、安全閥、爆破片、阻火器等,并采取必要的安全防護(hù)措施,采用了液位及壓力報(bào)警、聯(lián)鎖裝置。儲存危險(xiǎn)化學(xué)品的儲罐設(shè)置了溫度計(jì)、液位計(jì)、安全閥等安全附件并采取壓力控制調(diào)節(jié)保護(hù)措施。當(dāng)然,安全設(shè)施的設(shè)計(jì)還涉及防腐、防觸電、防爆、防輻射、防灼傷、防噪聲、抗震設(shè)防等多個方面,此處不一一展開。3危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目的安全設(shè)施設(shè)計(jì)管理安全設(shè)施設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于危險(xiǎn)工藝采取的控制措施,原輔材料的運(yùn)輸、儲存控制,設(shè)備、裝置的安全距離等是否符合規(guī)范。設(shè)計(jì)中應(yīng)重視總圖布置、建筑設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、自動化及控制設(shè)施設(shè)計(jì)、特種設(shè)備設(shè)計(jì)、供電設(shè)施設(shè)計(jì)、消防設(shè)施設(shè)計(jì)、涉及劇毒品生產(chǎn)儲存使用的設(shè)計(jì)、職業(yè)安全設(shè)施設(shè)計(jì)等。(1)安全設(shè)施設(shè)計(jì)時,應(yīng)進(jìn)行工藝過程危害分析,并嚴(yán)格按照規(guī)范要求進(jìn)行;(2)分析原料、輔料、產(chǎn)品化學(xué)特性及其儲存情況,根據(jù)GB18218—2009《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識》進(jìn)行危險(xiǎn)辯別,確定是否存在重大危險(xiǎn)源,并按照《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》(國家安全監(jiān)管總局令[2011]第40號)劃分重大危險(xiǎn)源等級;(3)設(shè)計(jì)時必須注重對項(xiàng)目生命周期安全問題的考慮;(4)編制“安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇”時,依據(jù)項(xiàng)目設(shè)立安全評價(jià)報(bào)告,按照《危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇編制導(dǎo)則》(安監(jiān)總廳管三[2013]39號)要求編寫;(5)編制“安全設(shè)施設(shè)計(jì)專篇”時,應(yīng)要求項(xiàng)目建設(shè)單位結(jié)合安全設(shè)計(jì)措施落實(shí)安全管理工作,以杜絕隱患。在危險(xiǎn)化學(xué)品建設(shè)項(xiàng)目的安全設(shè)施設(shè)計(jì)中,進(jìn)行工藝過程危害分析(PHA),能夠有效地規(guī)范和指導(dǎo)化工建設(shè)項(xiàng)目的安全設(shè)計(jì)工作,提高工藝過程的本質(zhì)安全設(shè)計(jì),規(guī)范化工安全設(shè)計(jì)管理過程;可以從根本上保證建設(shè)單位有一個良好的安全生產(chǎn)開端,對避免