T-CCSAS 044-2023 化工過程本質安全化評估指南

ICSCCS13100C65團體標準T/CCSAS044—2023化工過程本質安全化評估指南2023-10-20發(fā)布2023-10-20實施中國化學品安全協(xié)會IT/CCSAS044—2023前言 Ⅲ1范圍 12規(guī)范性引用文件 13術語和定義 14總體要求 25全生命周期評估 26評估報告編寫 4附錄A（資料性）本質安全檢查表 5附錄B（資料性）本質安全分析法 13附錄C（資料性）本質安全量化評估 16附錄D（資料性）本質安全化評估報告提綱 22參考文獻 23ⅢT/CCSAS044—2023本文件按照GB/T1.1—2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構和起草規(guī)則》的規(guī)定起草。請注意本文件的某些內容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別專利的責任。本文件由中國化學品安全協(xié)會提出并歸口。本文件起草單位：中石化安全工程研究院有限公司、應急管理部化學品登記中心、中石化國家石化項目風險評估技術中心有限公司、中石化（寧波）安全科技有限公司、中石化管理體系認證（青島）有限公司。1T/CCSAS044—2023化工過程本質安全化評估指南1范圍本文件提供了化工過程本質安全化評估總體要求、全生命周期評估以及評估報告編寫的指南。本文件適用于化工工藝路線選擇、工藝開發(fā)、工程設計與裝置運行等階段的本質安全化評估,技術改造項目參照本文件執(zhí)行。2規(guī)范性引用文件本文件沒有規(guī)范性引用文件。3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。本質安全inherentsafety通過控制工藝過程中物料的種類、數量和使用條件,采用最小化、替代、緩和、簡化等手段,從根本上降低工藝過程及其設施事故風險。3.2最小化minimization采用不使用/產生或者減少使用/產生危害化學物質的方式,降低危險程度。3.3強化intensification在實現既定生產目標的前提下,通過減小生產設備的尺寸、減少裝置的數目等方法來使工廠布局更加緊湊合理,單位能耗更低,廢料、副產品更少,并最終達到提高生產效率、降低生產成本、提高安全性和減少環(huán)境污染的目的。注:強化是最小化中最重要的手段。3.4替代substitution用無害或危害性較小的物料去替代危險性較高的物料,或者用危險性較低的工藝或加工技術替代危險性高的工藝或加工技術,或者用更可靠的設備設施來替代風險性更高的設備設施。3.5緩和moderation使用較低危險或能量的加工或儲存條件,較低危險的物料形式或者設施,從而可減小危險物料或能量釋放的影響。3.6簡化simplification消除不必要的復雜性,使工廠和過程更容易設計、建造和操作,降低操作錯誤發(fā)生的可能性,以及容錯設計,使其不易發(fā)生設備、控制和人為故障。2T/CCSAS044—20233.7包含工藝流程、工藝基礎數據、工藝操作參數、關鍵的工藝計算、工藝設備等的成套技術數據包，是工程設計的技術基礎。3.8定量風險評估quantitativeriskassessment通過對系統(tǒng)或設備的失效概率和失效后果的嚴重程度進行量化分析，進而精確描述系統(tǒng)的風險。4總體要求4.1根據工作任務、風險特點以及掌握的工藝信息，選擇相適應的本質安全化評估方法，開展化工過程全生命周期本質安全化評估，選擇本質更安全的工藝方案與技術手段，提升裝置的本質安全化水平。4.2本質安全化評估應采用本質安全檢查表法、分析法和量化評估法中的一種或多種方法。4.3本質安全化評估應采用本質安全檢查表法從物料、反應、工藝條件、工藝流程、設備與平面布置等方面對工藝進行本質安全化檢查。附錄A提供了本質安全檢查表示例，企業(yè)可根據實際需求與裝置特點編制檢查表。4.4本質安全化評估可采用本質安全分析法，通過本質安全化引導詞和參數，以會議形式引導各方人員進行頭腦風暴，尋找并考察可能的本質安全化技術方案。本質安全分析法可單獨開展，也可在危險與可操作性（HAZOP）分析時開展（分析方法見GB/T35320）。附錄B提供了本質安全分析法示例。4.5本質安全化評估宜采用本質安全量化評估方法對工藝本質安全化水平進行半定量或定量評估，為選擇本質更安全的工藝方案與技術手段提供決策依據。附錄C提供了化工過程全生命周期本質安全量化評估的示例。5全生命周期評估5.1實驗室研究與工藝方案設計5.1.1實驗室研究與工藝方案設計階段應獲取以下基本的工藝安全信息：a）所有物料的安全數據表（SDSb）物料是否為危險化學品以及危險化學品種類；c）主反應以及可能副反應的反應熱數據；d）原料與產物的分解熱數據。5.1.2通過本質安全量化評估方法比較各待選擇工藝方案的本質安全化水平，在技術指標等其他因素相近時，優(yōu)先選擇本質更安全的工藝方案。本質安全量化評估方法可采用基礎本質安全指數法或圖形法。5.1.3應采用本質安全檢查表法，確認是否可采用替代/消除、強化/最小化、緩和等本質安全化原理優(yōu)化物料、反應與工藝條件。5.2中試試驗5.2.1中試試驗前應獲取以下工藝安全信息：b）反應安全信息，包括主反應、副反應與失控二次反應的反應熱力學數據（反應熱、放出氣體量、失控最高溫度/壓力等）和動力學數據（反應級數、活化能、反應過程物料累積度、放熱速率等反應安全風險分級，反應失控的影響因素等；3T/CCSAS044—2023c）相容性表格，物料之間、物料與環(huán)境介質（水、空氣、容器材料、雜質及其他可能接觸物質等）的相容性；d）工況條件下的燃爆危險，包括氣體/粉塵爆炸極限、飽和蒸汽壓、閃點、自燃點、極限氧含量、爆炸超壓等燃爆特性數據；f）異常工況下的典型危險場景。5.2.2應采用本質安全檢查表對物料、反應、工藝流程與設備等進行本質安全檢查。5.2.3采用本質安全量化評估方法比較各技術手段的本質安全化水平，優(yōu)先選擇本質更安全的技術手段。本質安全量化評估方法可采用基礎本質安全指數法、圖形法或綜合物流指數法，在可獲取工藝物流數據的條件下，綜合物流指數法為較佳選擇。5.3工藝設計包開發(fā)5.3.1工藝設計包開發(fā)階段應獲取以下工藝安全信息：a）反應工程放大所需的宏觀動力學、參數敏感性數據；b）新引入物料對安全的影響；c）工程放大后傳熱、傳質對安全的影響，提高傳熱、傳質效率的措施；d）全流程反應風險評估與分級；e）采用危險與可操作性（HAZOP）分析等方法識別出的工藝危險；f）物料儲存與運輸過程的安全信息。5.3.2應采用檢查表法審核工藝流程圖（PFD）、工藝管道儀表流程圖（P&ID）、工藝過程說明書、工藝藝流程、工藝控制方案與設備等進行全面優(yōu)化，選擇本質更安全的技術手段。5.3.3針對工藝全流程或重點危險部位進行本質安全分析（見附錄B優(yōu)化工藝技術方案。5.3.4可采用單股物流指數法對單個設備/管線的本質安全水平進行評估，并篩選出危險性較高的物流，重點對這些物流進行優(yōu)化。采用后果指數法對最危險物料的后果進行評估，將評估結果與工廠的可接受標準相比較。如果后果經評估不可接受，則應進一步優(yōu)化設備與物流，或在基礎設計階段進行空間布置優(yōu)化；如果后果經評估可接受，則確定為最終設計。5.4工程設計與施工5.4.1工程設計與施工階段應進一步補充工藝安全信息：a）可能引入的物料如清洗劑、維護用物料等對安全的影響；b）根據工藝危害分析（PHA）結果，補充必要的數據；c）基于全面工藝危害分析的工藝危險因素與風險定量數據；d）關鍵工藝參數的正常操作條件、安全操作條件與安全邊界條件等數據；e）標準操作程序（SOP）與應急處置方案等。5.4.2應采用本質安全檢查表法，應用最小化、緩和、替代、簡化等原理進行本質安全優(yōu)化，包括降低危險物料大量泄漏的可能性，簡化管線系統(tǒng)，優(yōu)化設備選型、公用工程和輔助系統(tǒng)設計，優(yōu)化平面布置等。5.4.3針對工藝全流程或重點危險部位進行本質安全分析，優(yōu)化工程設計。本質安全分析法可參照附錄B的要求單獨開展或在HAZOP分析時開展。5.4.4采用后果指數法對設備的本質安全水平進行評估，優(yōu)化設備型式、工藝條件或平面布置。5.5裝置開車與運行5.5.1裝置開車前，應檢查工藝安全信息的完備性，包括物料危險信息、反應危險信息、裝置危險因素4T/CCSAS044—2023與防控措施、安全關鍵參數與必要安全信息說明、操作安全注意事項及應急處置方案等。5.5.2裝置開車前，應檢查工藝安全條件的完備性。包括本質安全化設計、安全防控措施的現場檢查，工藝規(guī)程、操作規(guī)程、工藝卡片與應急處置方案等資料的檢查，工藝安全信息、各種規(guī)程和工藝技術等的培訓效果檢查。5.5.3裝置運行時，應定期或在變更、發(fā)生事故后進行本質安全化評估，采用方法可參照工程設計階段所使用的方法。5.6變更5.6.1工藝變更如果引入新物質，應掌握新物質的危險特性以及對系統(tǒng)安全性的影響。5.6.2工藝變更應掌握變更的工藝危險因素與風險，采用本質安全檢查表法、分析法或量化評估法開展本質安全化評估，選用本質更安全的變更方案。5.7報廢和拆除5.7.1報廢和拆除前應掌握設備與管線內殘留物的危險特性，制定相應的處置方案。5.7.2報廢和拆除前應對設備與管線進行徹底凈化。6評估報告編寫6.1本質安全化評估報告應包含以下技術內容：a）全面的工藝安全信息，必要時提供數據的來源，如物質熱穩(wěn)定性、反應風險與燃爆特性等測試與研究數據；b）本質安全檢查情況，提供自實驗室研究至工程設計階段使用的本質安全檢查表以及檢查情況，對于不采納的條款，應說明理由；c）本質安全分析情況，如果采用了本質安全分析法，應提供分析表格、建議措施以及建議措施的采納情況等；d）本質安全量化評估，說明自實驗室研究至工程設計階段采用的本質安全量化評估方法以及評估結果；e）本質安全化設計，總結本質安全原理在工藝方案選擇、技術開發(fā)與工程設計方面的應用情況。本質安全化評估報告提綱見附錄D。6.2對于新工藝、新技術開發(fā)項目，應在中試試驗前形成第一版本質安全化評估報告，具體內容根據5.1和5.2提出的要求而確定；在工藝設計包開發(fā)階段形成正式的本質安全化評估報告；并在后續(xù)階段不斷補充完善。6.3對于引進成熟工藝設計包的建設項目，工藝設計包應含有全面的工藝安全信息，本質安全評估內容根據5.3提出的要求而確定。5T/CCSAS044—2023附錄A（資料性）本質安全檢查表路徑；如果回答“不符合”或者“不適用”,則說明理由。如果在某個檢查項目下面的本質安全化方案與別的檢查項目矛盾,則應進一步采用量化評估方法確定該方案的合理性。表A.1表A.4中適用階段打“小”的為必選檢查項,適用階段打“O”的為可選檢查項。表A.1本質安全檢查表—物料與反應序號檢查項目適用階段實驗室研究中試試驗工藝包編制工程設計與施工1替代/消除1.1使用替代工藝減少或消除有害原材料、中間產物或副產物小小1.2使用高純度原料和試劑,避免或減少一些危險或額外處理的需要小小1.3使用危險性更小的原料與溶劑：a）不易燃的物質,如水作為溶劑；b）揮發(fā)性較小的物質；c）較低的反應活性,不與常見污染物反應；d）較高的熱穩(wěn)定性；e）低毒或無毒小小1.4改變工藝或工藝條件減少或消除有害溶劑小小1.5優(yōu)先采用不含重金屬的均相催化劑替換基于重金屬的催化劑,以減少廢水和處理問題小1.6優(yōu)先選擇廢物可生物降解的工藝小小1.7盡量避免使用爆炸品與劇毒品小小2強化/最小化2.1通過提高反應速率（減少停留時間）和提高轉化率（減少回收）來減少物料存量小小2.2提高反應選擇性,提高產品收率小小2.3糯合反應步驟,避免中間儲存O小小2.4優(yōu)先采用平推流反應器或環(huán)管反應器替代攪拌金式反應器O小小2.5優(yōu)先采用氣相反應取代液化氣體反應,以降低物料量和潛在泄漏率小小2.6強化混合效果以最小化反應器尺寸小小2.7對于反應工藝危險度為4級或5級的硝化、過氧化反應,優(yōu)先采用微通道反應器O小小2.8優(yōu)化工藝條件減少危險廢物或副產品的產量小小2.9優(yōu)先采用連續(xù)或半間歇操作替代間歇操作O小小6T/CCSAS044—2023表A.1本質安全檢查表—物料與反應（續(xù)）序號檢查項目適用階段實驗室研究中試試驗工藝包編制工程設計與施工3緩和優(yōu)先使用低濃度的危險原料,如：氨水替代無水氨,稀鹽酸替代無水氯化氫,稀硫酸替代發(fā)煙硫酸,稀硝酸替代濃發(fā)煙硝酸,濕過氧化術甲既替代干過氧化術甲既小小3.2通過使用性能更好的催化劑等方式,降低反應條件（溫度、壓力等）的苛刻度小小3.3通過使用揮發(fā)性更高的溶劑移走反應熱來緩和反應小小3.4稀釋反應物的濃度來更好的控制反應,并減少失控的可能性小小3.5在揮發(fā)性有害物質中添加組分來降低其蒸汽分壓小小3.6通過降低累積率、增加熱容或稀釋產物,將反應工藝危險度被評為4級或5級的反應降低至3級或以下O小3.7盡量降低反應對工藝參數（如溫度、壓力、濃度、PH值等）的敏感性（如參數在士10%內波動時不造成系統(tǒng)急劇變化）小小3.8半間歇反應將危險性較小的物料作為底料,危險性較高的物料（不穩(wěn)定、易燃、有毒等）作為滴加料,控制累積率,以使反應在冷卻、加熱或攪拌失效等異常情況下更安全O小小3.9油或液壓油等]發(fā)生危險反應的物料,建議從源頭避免接觸的可能小小避免使用可能與工藝物料發(fā)生危險反應的公用工程、密封介質、潤滑油小小如果工藝中的物料不兼容,建議從源頭避免接觸的可能,比如不同管線進料、不同收集罐、儲存區(qū)域分隔等小小用無害的傳熱介質（如水或蒸汽）替換有毒或易燃的傳熱介質小小避免工藝過程出現爆炸性環(huán)境,包括氣相或液相O小小確保外部熱源或傳熱介質的溫度不會引發(fā)反應器內物料的放熱分解（如自限溫電伴熱或熱水）O小小小優(yōu)化放熱反應的試劑添加時間和曲線,以便失去冷卻不會導致熱失控O小小小優(yōu)先使用更大粒徑或泥漿形式的爆炸性粉末,降低粉塵爆炸可能性O小小小7T/CCSAS044—2023表A.2本質安全檢查表—工藝流程序號檢查項目適用階段實驗室研究中試試驗工藝包編制工程設計與施工1強化/最小化1.1優(yōu)先使用氣相進料取代液相進料（如液氯等）,以減少管線中的危險物料量O小小1.2使用危險性較小的原料,或者就地生產所需的危險反應物,以降低危險品運輸和儲存需求小小1.3使用高壓、低存量設備/管道系統(tǒng)/反應器或低壓、高存量設備/管道系統(tǒng)/反應器（介質存量和壓力的“折衷”設計具有最壞的泄漏情況）小小1.4多個精餾塔進行糯合,以減少底部、底部泵、再沸器和冷凝器中的存量小小1.5仔細匹配裝置單元容量、運行模式、故障率和可用性,以盡量減少或消除中間緩沖罐的需要小小1.6合并單元操作（例如用反應精餾或落取替代多個單獨的反應器、安裝有再沸器或換熱器的多塔分餾或落取塔）,以減少整個系統(tǒng)容積小小2緩和2.1使用回流管線確保平推流式反應器中的良好混合和分配（避免熱點）小小2.2將固體進料以泥漿、氣體輸送、輸送機等形式添加到工藝中,以減少現場人工操作O小小小2.3設計緩沖容器以承受上游壓力,避免設置多個減壓設備小小2.4通過設計自動或遠程操作,避免操作員直接接觸危險品O小小2.5使用泄放物收集系統(tǒng),以收集泄放的物料O小小2.6對于接觸后會造成危險的換熱介質,使用二次傳熱系統(tǒng),而不是在同一換熱器中直接接觸O小小2.7限制傳熱設備可達的最高溫度,以防止超過最高工藝或設備設計溫度O小小2.8管殼式換熱器中危險性高的物料盡量走管程O小小2.9優(yōu)先使用氣體惰化系統(tǒng)處理易燃物料和易爆粉塵（如氮氣、二氧化碳）O小小2.10在低壓和低溫下儲存物料,將潛在泄漏率降至最低：a）把溫度降低到物料的常壓沸點以下,以減少泄漏問題；b）通過制冷將液化氣體保持在環(huán)境壓力小小3簡化3.1減少處理及反應步驟小小3.2將多用途容器替換為單獨的特定功能容器,以降低復雜性小小3.3避免反應器、管道或緩沖罐中的死角或混合不良區(qū)域,因為在這些區(qū)域可能會發(fā)生熱量積聚,從而引發(fā)熱反應或失控O小小3.4盡量減少管道和配件的泄漏點O小小3.5盡量直接生產所需要壓力的氣體,避免使用維護頻繁且易泄漏的氣體壓縮設備小小3.6優(yōu)先采用高度差、防虹吸回路設計,以避免不必要的回流或虹吸小小3.7采用“故障安全設計”,比如公用工程故障時（停水、停電等）O小小8T/CCSAS044—2023表A.3本質安全檢查表—設備序號檢查項目適用階段實驗室研究中試試驗工藝包編制工程設計與施工1替代/消除1.1優(yōu)先用內襯玻璃或塑料的管道代替鋼管，以防腐蝕小小1.2優(yōu)先使用由導電材料或內置金屬纖維制成的濾袋，以防止靜電積聚小小2強化2.1優(yōu)先用填料塔或薄膜塔板更換用于蒸餾和分離的傳統(tǒng)塔板，以減少持液量（對于傳統(tǒng)塔板，每個理論板的持液量為40mm100mm，對于填料塔為30mm60mm，對于薄膜塔板小于20mm）小小2.2優(yōu)先用更高效的電化學反應器、燃料電池、變壓裝置、變溫裝置或膜裝置取代金式反應器小小2.3優(yōu)先用刮膜蒸發(fā)器代替蒸餾塔小小2.4優(yōu)先用離心落取器代替落取塔小小2.5優(yōu)先用閃蒸干燥器代替干燥塔小小2.6優(yōu)先用連續(xù)在線混合器替代混合金小小2.7優(yōu)先用超重力裝置（旋轉式、旋風式、射流式等）取代傳統(tǒng)的分離裝置小小2.8優(yōu)先用緊湊型換熱器（單位體積內較高的換熱面積，如螺旋板式、板框式、板翅式）替換管殼式換熱器小小2.9優(yōu)先考慮用膜分離或液-液落取代替蒸餾和分離塔（這些可能需要更大的庫存，但通?？稍诃h(huán)境壓力或溫度下進行）小小2.10優(yōu)先用離心流化床干燥器替代傳統(tǒng)干燥器小小2.11使用薄膜蒸發(fā)器代替?zhèn)鹘y(tǒng)蒸發(fā)器以減少持液量小小2.12優(yōu)先用水力旋流器取代傳統(tǒng)的含油污水凈化系統(tǒng)，可減少一個數量級的存量。水力旋流器也可用于其他基于密度差的物理分離小小2.13優(yōu)先使用噴射混合裝置快速混合和反應危險物質（如使用甘油、硝酸和硫酸制造硝化甘油以減少存量并確保反應快速進行小小2.14蒸餾或分離塔底部直徑變小，以減少液體庫存小小2.15最小化危險物料管道的長度小小2.16通過減少管線長度和直徑來減少管道物料存量，但要注意，直徑小于25mm的小口徑管道比大型管道更容易受損小小3緩和3.1限制危險原料的供應壓力，使其低于接受容器的最大允許工作壓力小小3.2設計和建造足夠堅固的容器和管道，以承受工藝過程中可能產生的最大超壓，即使發(fā)生“最壞可信事件”（不需要復雜的高壓聯鎖系統(tǒng)和/或緊急泄壓系統(tǒng)）。比如：設計管道和下游儲罐，以承受泵出口最大壓力，從而避免需要安全閥或回流管線小小9T/CCSAS044—2023表A.3本質安全檢查表—設備（續(xù)）序號檢查項目適用階段實驗室研究中試試驗工藝包編制工程設計與施工3.3設備設計可承受環(huán)境溫度或可能達到的最高工藝溫度下的物料（如提高其最大允許工作溫度,以適應冷卻失效,減少依賴外部系統(tǒng)如制冷來控制溫度,使物料的蒸氣壓小于設備設計壓力）小小3.4在設計處理危險物料的工藝單元時,限制其工藝波動的幅度。泵的最大能力低于物料加入的安全臨界流量。對于重力流加料系統(tǒng),設計管道尺寸或安裝孔板將最大加料速率限制在安全范圍內。利用泵/壓縮機的最小流量線（通過孔板控制流量）確保出口閥關閉時的最小流量小小3.5設計容器,使其在出現問題時能夠承受全真空,并避免需要真空釋放系統(tǒng)（這些系統(tǒng)可能會將空氣吸入含有易燃材料的系統(tǒng),甚至氮氣系統(tǒng)也可能出現故障）小小3.6設計承壓設備,使其“破裂前泄漏”。利用被動泄漏限制技術（例如防噴墊圈和溢流閥）來限制容器失效的可能性小小3.7優(yōu)先為危險品提供雙重安全保護殼,并對間隙進行監(jiān)測,尤其是在泄漏不易被檢測到的情況下,例如從地下或裙板儲罐底部泄漏的情況下小小3.8為儲罐或其他設備設計薄弱環(huán)節(jié),以確保故障導致的損壞或泄漏最?。ɡ?薄弱的儲罐頂部接縫導致頂蓋處失效,而不是液位以下的接縫失效,防止故障導致液體泄漏）小小3.9優(yōu)先采用內部熱傳遞系統(tǒng)（例如容器內的冷卻盤管）,相比于外部熱交換系統(tǒng)效率更高,并且系統(tǒng)中的任何泄漏都包含在容器內小小3.10優(yōu)先用屏蔽電機或磁糯合泵等無泄漏泵取代傳統(tǒng)泵O小3.11優(yōu)先使用潛水泵以避免需要泵房（任何泄漏都會回到周圍的液體中）小3.12優(yōu)先用波紋管閥代替?zhèn)鹘y(tǒng)閥門,以減少泄漏的可能性O小3.13對于易燃液體儲罐進料,使用帶有防虹吸開口的進料管O小4簡化4.1優(yōu)先使用噴射混合噴嘴快速混合有害物質（確保一種物質只能在另一種物質流動時流動,并保持一種流動與另一種流動的比率近似恒定。在噴射器中,只有當壓力側流動時,吸入側才會流動,壓力側流體的流速也決定了吸入側的流動）小小4.2使用混合進料噴嘴替代在容器內混合的攪拌器小小4.3設計容器入口,以避免在涉及易燃液體時發(fā)生飛濺,從而產生靜電（例如,將入口管線浸入液位以下,但注意確保不會回流虹吸）O小4.4工藝設備材料盡量不使用玻璃、塑料或其他脆性材料小小4.5設計換熱器的管程和殼程能承受最大壓力,不需要壓力泄放設施小4.6使用射流泵,因為它們沒有活動部件,沒有密封,可以焊接到管道中小小4.7使用所有（或主要）焊接連接管道,以減少潛在泄漏點的數量小10T/CCSAS044—2023表A.3本質安全檢查表—設備（續(xù)）序號檢查項目適用階段實驗室研究中試試驗工藝包編制工程設計與施工4.8對于危險品，盡量使用固定管道而不是柔性軟管，以減少泄漏的可能性小4.9核實并挑戰(zhàn)對已安裝附件和相關管道、閥門等的需求，以及對旁路和儀表的需求，從而降低復雜性和潛在泄漏點的數量小小4.10用高完整性墊片（如金屬纏繞墊片）替換傳統(tǒng)墊片，或者使用焊接連接，以減少泄漏的可能性和大小小4.11將膨脹波紋管更換為膨脹彎，這樣可以更好地承受安裝不良的影響，并且需要較少的維護小4.12優(yōu)先使用螺栓接頭，而不是快卸接頭，因為如果接頭打開時設備仍處于受壓狀態(tài)，則有機會重新連接接頭（安全恢復的可能性更好）小4.13使用能夠清楚顯示其開啟或關閉的閥門（例如上升軸、帶三通手柄的球閥）小4.14使用8字盲板，因為其清楚顯示管線是連通的還是斷開的小4.15避免使用視鏡、玻璃轉子流量計和其他薄弱設備，按需要使用耐高壓的或者鐺裝視鏡小4.16盡量減少對法蘭、墊圈和其它存在潛在泄漏點的連接件的需求小4.17將冗余輸入和輸出分配給控制系統(tǒng)的各個模塊，以減少共因失效小4.18對于冗余設備分別使用獨立的電源母線，以減少部分電源故障的后果小4.19采用密閉取樣系統(tǒng)小4.20確保止回閥和其他定向設備清楚地顯示正確的方向，以確保它們沒有安裝錯誤小4.21閥門的易用性和可操作性，防止不必要的錯誤小4.22消除所有不必要的交叉連接小4.23對于軟管連接，使用專用的軟管和卡扣接頭小4.24工藝設備、管道和部件使用耐腐蝕材料小4.25使用地下罐或屏蔽罐小4.26為燃燒器管理系統(tǒng)提供連續(xù)的長明燈（獨立可靠的燃料氣來源）小4.27使用危險物料時盡量減少連接、通路和法蘭數量小4.28避免在危險工況下使用螺紋連接小4.29使用套管小4.30盡量減少管道的彎頭數量（潛在的沖刷腐蝕點）小4.31使用能夠清楚識別狀態(tài)的設備小4.32設計/選擇不可能出現裝配錯誤的設備小4.33易于辨識流向的單向閥小4.34帶上升閥桿的閘閥，清楚地指示開啟或關閉位置小4.35手柄清晰顯示位置的手動直角回轉閥小11T/CCSAS044—2023表A.3本質安全檢查表—設備（續(xù)）序號檢查項目適用階段實驗室研究中試試驗工藝包編制工程設計與施工4.36對于自動閥,除閥門輸出外,還顯示閥門的實際位置小4.37使用開放式排放或溢流管到二次圍堵容器,用于超壓、溢流和真空保護小4.38消除高于容器壓力等級的公用工程連接小4.39在幾個單獨的容器中執(zhí)行幾個工藝步驟,而不是在一個多用途容器中執(zhí)行所有步驟小4.40最大限度地使用全焊接管小4.41提供額外的腐蝕/侵蝕余量小4.42減少或消除振動（如通過減振或設備平衡）小4.43盡量減少使用末端對空（排液或排氣）的快開閥門（如V型球閥或旋塞閥）小4.44在危險工況下杜絕使用末端對空（排液或排氣）的快開閥門（如V型球閥或旋塞小4.45使用不同連接方式的軟管以防止連接錯誤（如空氣/氮、原材料）小4.46對于末端對空的直角回轉閥門,使用圓形閥門手柄可以最大限度地減少碰撞可能性小4.47提高閥門閥座的可靠性（如盡可能使用系統(tǒng)壓力密封閥座,使用閥座幾何形狀、閥門操作和流量消除或減少閥座損壞）小4.48去除不必要的膨脹節(jié)、軟管和爆破片小4.49使用鶴管替代軟管裝卸危險物料小4.50通過以下措施關注控制系統(tǒng)人為因素：a）簡化控制顯示器；b）限制儀表復雜性；c）清楚顯示正常和異常工藝條件的信息；d）符合操作人員期望的控制和顯示邏輯；e）以統(tǒng)一方式獨立顯示相似信息；f）安全報警與工藝報警易于區(qū)分；g）盡快更正無效報警和消除不必要報警,防止對報警的麻痹；h）控制系統(tǒng)顯示能為所有操作行動提供足夠反債；i）控制系統(tǒng)顯示布局合理、統(tǒng)一、有效；j）控制系統(tǒng)易區(qū)分、可訪問和易于使用；k）控制系統(tǒng)滿足標準期望（顏色,移動方向l）控制系統(tǒng)的安排邏輯上遵循正常的操作順序；m）操作程序的格式和語言便于操作人員遵守和理解,并包含必要信息小12T/CCSAS044—2023表A.4本質安全檢查表—操作和平面布置序號檢查項目適用階段實驗室研究中試試驗工藝包編制工程設計與施工1緩和1.1在露天建造處理爆炸性或易燃材料的工廠，以使泄漏安全擴散（在露天區(qū)域產生爆炸需要幾噸，而在密閉建筑中可能需要幾千克）。不適用于即使在低濃度下也具有劇毒或對環(huán)境有害的材料小1.2涉及有毒物料的工廠采用全封閉措施，以防止泄漏到大氣中小1.3開展定量風險評估確保將個人風險與社會風險控制在可接受范圍內小1.4開展多米諾效應評估，確保爆炸超壓不會造成進一步的損壞小1.5采用以下的火災被動安全防護措施：b）為工藝設備、罐、容器設置永久性跨接和接地系統(tǒng)；c）使用防火隔熱，而不是固定的/便攜的消防設施小1.6設計易燃液體儲存區(qū)，使溢出和泄漏不會積聚在儲罐或其他工藝設備下，以減少火災升級的可能性小1.7將工廠放置在遠離人口中心或環(huán)境敏感區(qū)域的地方小1.8在工廠布局中使用緩沖區(qū)（開放空間或低危險工廠以保護人員和環(huán)境免受危險的影響小1.9布置工廠時，考慮地面坡度和主要風向，因為這將影響泄漏的擴散小1.10現場遠離外部危險源小1.11場地遠離學校、醫(yī)院、商業(yè)、自然保護區(qū)等敏感區(qū)域，靠近原材料供應小1.12將裝卸區(qū)設在遠離主要工藝裝置小2簡化2.1將需要同時或順序操作的閥門或其他設備放置在相鄰位置，以便操作小2.2在工廠設計和布局中考慮應急規(guī)劃和響應要求小2.3設計清晰的逃生路線和安全的集合區(qū)域小2.4清晰、合理和一致的工廠標簽設計小13T/CCSAS044—2023附錄B（資料性）本質安全分析法通過系統(tǒng)化的方法，全面考察可能的本質安全化方案，并初步確定各種改進方案對安全性、經濟性的作用以及其他負面影響，提出初步的可行性建議。在工藝包編制、工程設計與施工階段，針對危險性較高的單元、設備與場景，應進行本質安全分析。B.2分析小組成員和要求本質安全分析小組可由專利商、設計人員、工藝工程師、設備工程師、儀表工程師、安全工程師、有經驗的操作人員等組成。根據需要，可要求以下人員參加本質安全化分析：工藝包供應商、成套工藝設備供應商、公用工程工程師、電氣工程師、管道工程師、機械工程師、催化劑工程師等。分析組長宜由第三方人員擔任，在整個分析過程中，小組成員宜保持不變。B.3分析程序本質安全分析會議基本程序主要包括：a）分析項目概況介紹；b）劃分節(jié)點；c）選取引導詞；d）根據分析目的確定參數或危險場景，由引導詞與參數確定具體的本質安全化路徑，找到檢查表B.1、表B.2中對應的引導詞，逐一檢查可能的本質安全化路徑；e）分析可行性，如果沒有可行性，則分析終止；f）分析本質安全化路徑對安全、健康與環(huán)境的影響；g）分析經濟性；h）分析負面影響；i）提出建議措施，確定責任部門；i）直到該引導詞下所有本質安全化路徑分析完畢；l）重復步驟c）i）直到該節(jié)點所有引導詞分析完畢；m）最后重復步驟b）i）直到所有節(jié)點分析完畢。B.4分析法參數與引導詞工藝本質安全分析選項引導詞見表B.1，工藝參數見表B.2。表B.1工藝本質安全分析選項引導詞列表引導詞解釋從源頭降低嚴重性：強化替代緩和如果發(fā)生了危險，則盡量減少后果，例如減少存量，保證安全擴散，設置燃爆泄放14T/CCSAS044—2023表B.1工藝本質安全分析選項引導詞列表（續(xù)）引導詞解釋從源頭減少可能性:簡化減少頻率/數量操作友好盡量減少危險/啟動地點或任務的數量,例如,在密封方面的弱點,如配件、儀器,或維護操作的次數。盡量減少發(fā)生錯誤的機會,例如,使其易于控制,易于操作和維護,易于正確識別。最大限度地提高工廠狀態(tài),是否清楚開啟、關閉、運行/不運行、加壓、滿、空。如果事情開始出錯,通過來自任務或控制系統(tǒng)的良好反債,最大限度地提高及時恢復的機會與危險隔離:距離屏障保護定位遠離外部危害和影響。利用距離/工廠/自然特性作為屏障,以限制對人、工廠和環(huán)境的影響。限制事故升級的機會。最大化逃跑的機會其他:被動保護主動保護操作/管理控制不是本質安全,但是被動可能比主動更好,主動可能比操作控制更好表B.2工藝參數列表分類參數化學條件濃度組成催化劑溶劑工藝條件溫度壓力液位時間順序原料的進樣時間間歇/半間歇/連續(xù)尺寸幾何形狀類型位置方向B.5分析法的使用本質安全分析法可與檢查表法結合使用。15T/CCSAS044—2023B.6本質安全分析記錄本質安全分析記錄示例見表B.3。表B.3本質安全分析記錄表（示例）引導詞參數/危險場景本質安全化路徑可行性ISHE（標記:十0—）負面影響建議責任部門安全健康環(huán)境替代泵屏蔽泵替代機械密封泵是十十十—無可行采購部門簡化泵取消泵,改為壓力輸送或重力輸送否B.7與HAZOP分析的結合本質安全分析法可與HAZOP分析結合開展,HAZOP分析中的原因十后果形成了本質安全分析的危險場景,在HAZOP分析同時,加入本質安全化引導詞,尋找或考察可能的本質安全化手段,優(yōu)化本質安全化設計。結合本質安全分析的HAZOP記錄示例見表B.4。表B.4結合本質安全分析的HAZOP記錄表（示例）參數引導詞詳細偏差原因后果初始風險已有保護措施減緩后風險本質安全措施其他安全建議措施剩余風險責任部門強化替代緩和簡化流量異常離心泵泄漏機械密封失效致火災爆炸事故D6系統(tǒng)；應急處置方案D4屏蔽泵替代機械密封泵無D2采購部門16T/CCSAS044—2023（資料性）本質安全量化評估C.1評估流程根據任務特點，選擇相應的本質安全量化評估方法，宜采用集成的方法，確保評估流程完整，標準統(tǒng)一。圖C.1列出了一個推薦的本質安全量化評估流程。圖C.1集成的本質安全量化評估流程圖本質安全量化評估流程如下。a）首先是工藝路線的選擇。根據反應步驟劃分單元，采用基礎本質安全指數法或圖形法評估不同工藝路線的本質安全化水平，優(yōu)先選用本質安全化水平較高的工藝。b）確定好工藝路線后進行工藝流程的設計。首先進行流程模擬，形成物流數據表，在此基礎上選用綜合物流指數法對整體物流的危險水平進行評估，為流程的選擇提供依據。c）確定好工藝流程后進行設備與裝置等的詳細設計?？刹捎脝喂晌锪髦笖捣▽喂晌锪鞯奈ｋU程度進行評估；計算與設備相連的所有物流的單股物流指數并加和，從而得到設備的本質安全化指數。確定最危險的物流與設備，重點對這些物流和設備進行優(yōu)化。17T/CCSAS044—2023d）制定工廠可接受標準,采用后果指數法評估最危險物流可能產生的后果,對于不可接受風險,優(yōu)化設備、物流等的條件與/或設備布置等。當所有危險設備或物流可能產生的后果都被考慮并評估后,確定最終設計。e）檢查表法與分析法宜在量化評估前完成,用于對工藝路線、工藝流程設計與工程設計等進行優(yōu)化,以及生成備選的方案。C.2基礎本質安全指數法（BISI）C.2.1本方法用于工藝路線本質安全化水平的定量評估。C.2.2選取兩個方面的指數,一是化學品危險指數,二是工藝（含反應）危險指數。其中,化學品危險指數包括反應性指數IIFLITOX、爆炸性指數IEX危險指數包括溫度IT、壓力IIY以及反應熱IINR—反應性指數,賦值方法見表C.1。表C.1化學品反應指數INR確定標準反應性數值物質穩(wěn)定,遇水不反應0升溫會反應,遇水會發(fā)生不激烈的反應1物質不穩(wěn)定,但是不會爆轟；遇水劇烈反應2具有爆炸性,但是點火能較高；遇水劇烈反應3常溫常壓下對熱或劇烈撞擊敏感4注：反應性數值來源于NFPA704。IFL—可燃性指數,賦值方法見表C.2。表C.2化學品可燃性指數IFL確定標準可燃性數值閃點>120節(jié)060節(jié)三閃點三120節(jié)145節(jié)<閃點<60節(jié)228節(jié)三閃點三45節(jié)3閃點<28節(jié)4ITOX—毒性指數,賦值方法見表C.3。表C.3化學品毒性指數ITOX確定標準毒性（106體積分數）數值TLV>1000001000<TLV三100001100<TLV三1000210<TLV三100318T/CCSAS044—2023表C.3化學品毒性指數ITOX確定標準（續(xù)）毒性（106體積分數）數值1<TLV三1040.1<TLV三15TLV三0.16注：TLV值表示物質在8h時間內的有害暴露國值。IEX—爆炸性指數,賦值方法見表C.4。表C.4化學品爆炸性指數IEX確定標準爆炸性（UEL-LEL）Vol/%數值不爆炸002012045245703701004注：UFL—爆炸上限,LFL—爆炸下限。IT—溫度指數,賦值方法見表C.5。表C.5溫度指數IT確定標準工藝溫度/節(jié)數值<0170070150115030023006003>6004Ip—壓力指數,賦值方法見表C.6。表C.6壓力指數Ip確定標準工藝壓力/Mpa數值0.050.5000.05或0.52.512.552520320100419T/CCSAS044—2023IY—反應收率指數,賦值方法見表C.7。表C.7反應收率指數Iy確定標準反應收率/%數值>990809916080240603204040205IR—反應熱指數,賦值方法見表C.8。表C.8反應熱指數IR確定標準反應熱/（J/g）數值<2000200600160012002120030003>30004C.2.3按以下方法計算整體本質安全指數。單一化學品指數ICI,表征工藝路線中涉及的每一種化學品的危險指數。ICI=IIFL十IITOX…………（C.1）危險化學品指數I,取單元中單一化學品（質量不小于總物料質量3%）指數的最大值,表征該單元的化學品危險指數。ICI,max=max（ICI）…………（C.2）工藝危險指數IPI,表征工藝路線中所涉及的某一個單元的工藝危險指數。取每一個子指數的最大值。IPI=IT,max十IP,max十IR,max十IY,max…………（C.3）根據反應步驟或功能劃分單元,單元危險指數IU計算方法為：IU=ICI,max十IPI…………（C.4）以加和式表達的整體本質安全指數為：BISIPL=ΣIU…………（C.5）以最危險單元表達的整體本質安全指數為：BISIM=max（IU）…………（C.6）以平均值表達的整體本質安全指數為：BISIAV=ΣIU）…………（C.7）宜優(yōu)先比較BISIPL,其次為BISIM,再其次為BISIAV。20T/CCSAS044—2023C.3圖形法C.3.1本方法主要基于專家經驗來比較工藝路線的本質安全化水平。C.3.2每一種工藝路線的反應步驟為研究對象，選取該反應步驟的溫度（T）、壓力（P）和物質危險性（可燃性、爆炸性和毒性，FET）作為關鍵參數。FET打分可參考BISI方法，分別選取工藝路線中的所有物料的3個參數中最大值。在一個簡單的圖上標出每個路線的每個步驟的T、P與FET等參數（如圖C.2采用圖表法進行本質安全化水平比較的示意圖C.3.3首先邀請專家（不少于3人）確定每個參數重要性，統(tǒng)計專家給出的結果，對參數重要度排序（如圖C.3所示按照重要度依次評估各種值來比較不同工藝路線之間的相對本質安全化水平。按照重要度排序依次比較不同工藝路線的各個參數，結合專家經驗給出最優(yōu)路線。圖C.3某項目專家推薦的參數重要性排序（示例）C.4綜合物流指數法（CPF