研究和設(shè)計等過程中基本安全要求
研究和設(shè)計等過程中基本安全要求 化工過程需要加強(qiáng)安全管理與檢查，制定一系列的安全管理法規(guī)，在過程設(shè)計中引 入安全裝置等，毫無疑問這些都是很重要的，但問題是在設(shè)計和操作過程里是否考慮到 了所有可能導(dǎo)致事故的危險情況？所設(shè)計的系統(tǒng)的安全性如何？特別是新的工藝過程的 設(shè)計，無經(jīng)驗可供借鑒，又如何在設(shè)計過程中考慮到所有的危險情況呢？既然在化工過 程存在著危險性，為什么不在設(shè)計過程中盡可能地發(fā)現(xiàn)這些危險并加以消除，讓過程本 身就是安全的（即固有安全）呢？在裝置建成之后，或者裝置的改造之后進(jìn)行危險性分 析，根據(jù)對裝置的操作及安全管理經(jīng)驗可以進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)安全問題，經(jīng)過改進(jìn)，可以進(jìn)一 步提高過程的安全性。 為此，在每一個項目（包括各種技術(shù)改造項目）建設(shè)之初必須從工藝、設(shè)備、自控 、操作、維修、人員安全、防火、環(huán)境保護(hù)、管理及政策等方面進(jìn)行全面系統(tǒng)的危險性 分析，研究所等設(shè)計部門都需要在日常工作中考慮設(shè)計和操作過程中的安全問題，安全 科、環(huán)?？朴胸?zé)任進(jìn)行監(jiān)督檢查。 一、工藝 （一）物料和性質(zhì) 1、有哪些危險物料（如原料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品、廢物、事故反應(yīng)產(chǎn)品、燃燒產(chǎn)品） ？會形成蒸氣云嗎？ ○哪些是劇毒物質(zhì)？ ○哪些是慢性有毒物質(zhì)、致癌物質(zhì)、誘導(dǎo)有機(jī)體突變的物質(zhì)或?qū)е绿夯蔚奈镔|(zhì)？ ○哪些是易燃物質(zhì)？ ○哪些是可燃物質(zhì)？ ○哪些是不穩(wěn)定、震敏性、或能自燃的物質(zhì)？ ○哪些物質(zhì)的排放有法律和法規(guī)的限制？ 2、工藝物料的性質(zhì)如何？考慮以下問題： ○物理性質(zhì)（如沸點、熔點、蒸汽壓） ○劇毒物質(zhì)的性質(zhì)及暴露極限（如IDLH、LD50） ○慢性有毒物質(zhì)的性質(zhì)及暴露極限（如TLV、PEL） ○反應(yīng)性質(zhì)（如不相容或腐蝕性物質(zhì)、聚合） ○燃燒性質(zhì)（如閃點、自燃溫度） ○環(huán)境性質(zhì)（如生物降解性，對水生物的毒性、氣味） 3、將發(fā)生哪些不希望的危險反應(yīng)或分解： ○因為貯存不當(dāng)？ ○因為擠壓或震動？ ○因為外來物質(zhì)？ ○因為非正常工藝條件（如溫度、PH值）？ ○因為非正常流速？ ○因為無某組分、或反應(yīng)物比例不當(dāng)、或使用的催化劑不當(dāng)？ ○因為機(jī)械故障（如泵關(guān)閉、攪拌停止）或操作不當(dāng)（如開始過早、遲、或順序不對 ）？ ○因為設(shè)備突然或逐漸堵塞或堆積？ ○因為設(shè)備中（如底部）的殘留過熱？ ○因為公用系統(tǒng)故障（如惰性氣體）？ 4、物質(zhì)的反應(yīng)或分解速度及熱效應(yīng)數(shù)據(jù)？ 5、如何避免失控反應(yīng)？一旦失控反應(yīng)發(fā)生如何降低反應(yīng)速度、將反應(yīng)停止、或者放 空？ 6、需要時如何迅速使反應(yīng)物不參與反應(yīng)或進(jìn)行處理？ 7、對伴熱設(shè)備，當(dāng)一路或多路流體流動停止時如何保持溫度控制？ 8、某些化合物（如硫化鐵、高氯酸銨）從溶液中取出或溶液干燥后會自燃或?qū)D壓 或震動敏感嗎？ 9、工藝物料如何貯存？ ○易燃或者有毒物質(zhì)貯存溫度在正常沸點以上嗎？ ○低溫或冷凍貯存是為了減少貯存壓力嗎？ ○可爆炸粉塵貯存在較大的貯存柜里嗎？ ○建筑物內(nèi)貯存了大量的易燃或有毒物質(zhì)嗎？ ○需要抑制劑嗎？如何保持抑制劑的效力？ 10、貯存的物質(zhì)與其他化學(xué)物質(zhì)不相容（不能配裝）嗎？ 11、如何保證對原料的鑒別和質(zhì)量控制？與水、空氣、油、清洗劑或金屬接觸會有 危險嗎？所使用的物質(zhì)相互間容易混淆嗎？ 12、極端氣候條件對原料或工藝物料將產(chǎn)生哪些不良影響？ 13、能消除危險物質(zhì)嗎？可采用低毒、或低反應(yīng)活性、或不易燃的原料、中間產(chǎn)品 、或副產(chǎn)品的工藝路線嗎？危險物料可在稀釋狀態(tài)下貯存嗎？（如用氨水代替無水液氨 、硫酸代替發(fā)煙硫酸） 14、能減少工藝過程中危險物的量嗎？ ○能減少貯槽的數(shù)量或大小嗎？ ○所用工藝設(shè)備的設(shè)計和選用能使工藝過程中危險物的量最小嗎？（如用膜蒸發(fā)器、 離心萃取、閃蒸干燥器、連續(xù)反應(yīng)器、管理混合器） ○危險性物料的進(jìn)料能以氣體而不是液體進(jìn)料嗎？ ○有可能直接生成產(chǎn)品而減少中間產(chǎn)品的貯存嗎？ 15、工藝過程能在安全條件下完成嗎？ ○原料的進(jìn)料壓力能在容器工作壓力之下嗎？ ○能通過使用或改進(jìn)催化劑、增加循環(huán)量以彌補產(chǎn)率降低的方法讓反應(yīng)條件（如溫度 、壓力）更溫和一些嗎？ 16、能將危險廢物的量降到最小嗎？ ○廢物流能循環(huán)嗎？ ○所有溶劑、稀釋劑或“載體”能循環(huán)嗎？如果不能，它們能消除或讓它們的量保持最 小嗎？ ○所有的沖洗操作都已最優(yōu)化，以減少廢水的排放量？ ○廢物流中的有用副產(chǎn)品能回收嗎？能將危險副產(chǎn)品萃取出來以減少危險廢物的總體 積嗎？ ○危險廢物與非危險廢物分開了嗎？ 17、設(shè)備的材質(zhì)能與危險物料配裝嗎？ 18、根據(jù)已進(jìn)行的安全分析對工藝或操作參數(shù)進(jìn)行了哪些修改？ 19、原料、中間物、或產(chǎn)品的組成發(fā)生了哪些變化？如何改變工藝以適應(yīng)這些變化 ？ 20、根據(jù)上一次安全分析所作的工藝修改，下列設(shè)備的尺寸是否恰當(dāng)： ○其他工藝設(shè)備？ ○減壓閥和報警系統(tǒng)？ ○放空和排污？ 21、改變設(shè)計或操作（如減少投資、增加能力、提高質(zhì)量、改變產(chǎn)品）使哪些安全 裕量降低？ 22、如果沒有某股進(jìn)料將產(chǎn)生哪些危險？如果同時沒有兩股或多股進(jìn)料會產(chǎn)生哪些 危險？ 23、如果某個公用系統(tǒng)發(fā)生故障，以及兩個或多個公用系統(tǒng)同時發(fā)生故障將產(chǎn)生哪 些危險？如： ○電？　　　　　　　○工藝空氣？ ○高、中、低壓蒸汽？○冷卻水？ ○儀表空氣？　　　　○致冷劑或鹽水？ ○惰性氣體？　　　　○去離子水？ ○燃燒氣或燃料油？　○通風(fēng)？ ○天然氣或點火氣？　○工藝排污或處理系統(tǒng)？ 24、可能發(fā)生最嚴(yán)重的事故是什么？（最壞的情況同時發(fā)生） 25、外部可能著火嗎？（產(chǎn)生危險工藝條件） 26、對工藝過程有多少經(jīng)驗？如果經(jīng)驗有限，有相似裝置的經(jīng)驗嗎？從行業(yè)協(xié)會能 得到特殊化學(xué)過程的經(jīng)驗嗎？ 27、所有設(shè)備中哪些是關(guān)鍵性的設(shè)備？這些設(shè)備停車需要其他設(shè)備停車嗎？ （二）設(shè)備位置與布置 1、設(shè)備所處位置能讓危險物料的輸送量最少、距離最短嗎？ 2、設(shè)備中的危險物質(zhì)以何種方式對社區(qū)和控制室的人員、相鄰設(shè)備、附近的辦公室 、商店的工作人員造成傷害或破壞： ○有毒、腐蝕、易燃物質(zhì)噴射、煙、霧或蒸氣？ ○熱輻射？ ○爆炸產(chǎn)生的高壓？ ○污染？ ○噪聲？ ○公用系統(tǒng)（如飲用水、空氣、下水道）被污染？ ○危險物質(zhì)從其他位置的輸送？ 3、對相鄰設(shè)施的人員（如高速公路、機(jī)場、地下管道）或相鄰設(shè)備帶來的危險，包 括： ○有毒、腐蝕、易燃物質(zhì)噴射、煙、霧或蒸氣？ ○熱輻射？ ○爆炸產(chǎn)生的高壓？ ○污染？ ○噪聲？ ○公用系統(tǒng)（如飲用水、空氣、下水道）被污染？ ○撞擊（如飛機(jī)墜毀、火車出軌、渦輪葉片破碎）？ ○溢流（如貯槽破裂、下水道堵塞）？ 4、哪些外來力可對裝置產(chǎn)生影響？考慮： ○大風(fēng)（如颶風(fēng)、龍卷風(fēng)、臺風(fēng)） ○地球運動（如地震、滑坡、地陷、結(jié)冰、海岸或堤壩沖蝕） ○雪或冰（如積雪很厚、雪崩、冰雹） ○外部原因?qū)е鹿孟到y(tǒng)故障 ○相鄰裝置的排放 ○破壞、恐怖事件、戰(zhàn)爭 ○空氣夾帶顆粒（如花粉、沙粒、火山灰、沙塵暴） ○自然火災(zāi)（如森林火災(zāi)、灌木叢火災(zāi)、火山爆發(fā)） ○極限溫度（如導(dǎo)致易碎鋼制品的破裂） ○洪水（如颶風(fēng)、大壩坍塌、巨浪、雪融） ○光 ○干旱（如導(dǎo)致地下水位降低等） ○隕石 ○霧 5、對建筑物或操作區(qū)域發(fā)生爆炸采取了哪些預(yù)防措施？ 6、在下水道、容器、深坑等處可能發(fā)生惰性、有毒、易燃蒸氣的積累嗎？ 7、應(yīng)該有保護(hù)相鄰設(shè)備或人員不受爆炸危險的防護(hù)墻或隔離帶嗎？ 8、設(shè)備的間距是否能將爆炸或火災(zāi)的破壞程度降到最低？是否有足夠的消防設(shè)施？ 有足夠的滅火作業(yè)空間？有安全通道嗎？ 9、設(shè)備的空間是否適當(dāng)以便于維修操作（如更換換熱器的管束、更換催化劑、吊裝 ）？ 10、原料與最終產(chǎn)品的臨時貯存位置是否恰當(dāng)？ 11、對設(shè)備有何修改或發(fā)展計劃？ 12、設(shè)備的安裝和維修不需要將重的設(shè)備從正運行的設(shè)備和管道上舉過嗎？ 13、緊急情況下交通工具有無合適的通道？通道會因火車、高速公路擁擠而堵塞嗎 ？ 14、通道有沒有急轉(zhuǎn)彎？有交通信號嗎？ 15、對車輛是否有限制以免傷害行人或破壞設(shè)備？ 16、對交通流量大的區(qū)域是否設(shè)置交通障礙以保護(hù)鄰近的關(guān)鍵設(shè)備？ 二、設(shè)備 （一）壓力和真空安全閥 1、設(shè)計的設(shè)備能承受工藝過程波動產(chǎn)生的最大壓力嗎？ 2、哪些地方需要緊急減壓裝置（如排氣孔、安全閥、爆破片、液封）？這些裝置的 尺寸大小的依據(jù)是什么（如公用系統(tǒng)故障、外部起火、閥的位置不對、失控反應(yīng)、熱膨 脹、管道破裂）？ 3、減壓系統(tǒng)是為兩相流設(shè)計的嗎？應(yīng)該是什么？ 4、有未安裝安全閥保護(hù)但在操作時有可能因為工藝故障而超壓的設(shè)備嗎？ 5、在哪些地方爆破片和安全閥串聯(lián)安裝？ ○有壓力指示器嗎（如測量、變送、開關(guān)）？爆破片與安全閥之間有放空嗎？ ○多長時間讀一次壓力指示器？要安裝自動泄放裝置或壓力報警器嗎？ ○安全閥的尺寸考慮了壓力降嗎？ 6、在什么地方用爆破片來放空爆炸產(chǎn)生的高壓（如過氧化物的分解）？其尺寸與容 器的容量和設(shè)計相適應(yīng)嗎？ 7、安全閥的壓力設(shè)置和尺寸正確嗎？ ○至少有一個安全閥的壓力設(shè)置為設(shè)計壓力或設(shè)計壓力以下？ ○需要考慮分級多重設(shè)置泄放裝置嗎（特別是在許多情況下安全閥的負(fù)荷比最大能力 低25%）？ ○泄放裝置的最大反壓力是多少？該反壓力下的能力經(jīng)過校正嗎？ ○工藝條件改變后（如流量升高、不同的反應(yīng)物）泄放裝置的尺寸重新進(jìn)行了調(diào)整嗎 ？ 8、泄放裝置的輸入輸出管道是否適當(dāng)？ ○管道尺寸是否滿足要求的流量和壓力降？ ○進(jìn)出口管道的等級和尺寸是否與泄放裝置法蘭的等級和尺寸一致？ ○排出時如何避免對管道末端的沖蝕？ ○排出管道能承受液體沖擊？ ○冷凝液或雨水如何從排出管道排出？ ○蒸汽能進(jìn)入排出管道滅火或者分散排出物嗎？如果行，排出管可以完全排放并有防 凍保護(hù)嗎？ ○如何避免固體物質(zhì)進(jìn)入排出管或吸入管造成堵塞？有置換或反吹系統(tǒng)嗎？需要加熱 嗎？要使用爆破片嗎？有防鳥罩嗎？ ○所有閥門是否加封條？多長時間檢查一次？ 9、放空、安全閥、爆破片的排放位置能避免對設(shè)備和人員造成危險嗎？液體會噴入 空氣中嗎？泄壓裝置的放空（如爆破片和安全閥之間）位置也是在安全位置嗎？安裝了 滅火器嗎？ 10、泄壓裝置所處的位置，當(dāng)它打開時工藝流體能繼續(xù)使關(guān)鍵設(shè)備冷卻嗎（如蒸汽 過熱器）？ 11、火炬、焚燒爐、熱氧化器聯(lián)鎖或熄滅后有何影響？如果火炬氣體壓縮機(jī)被聯(lián)鎖 會有什么后果？ 12、有可靠的火炬熄滅檢測裝置嗎？火炬裝備有可靠的點火系統(tǒng)嗎？ 13、如果火炬、焚燒爐、熱氧化器或洗滌器停止運行需要采取何種措施？有操作程 序使排放量最小直到系統(tǒng)恢復(fù)嗎？ 14、火炬、泄料、排氣系統(tǒng)經(jīng)過置換、密封或其他保護(hù)以防止空氣進(jìn)入？在管道上 安裝了合適的滅火器嗎？ 15、泄放裝置能承受放出物質(zhì)或其他物質(zhì)（如腐蝕、自冷作用、變脆）的破壞作用 嗎？會在泄放裝置內(nèi)部導(dǎo)致堵塞嗎？ 16、拆除、檢查、測試和替換放空、真空調(diào)節(jié)閥、安全閥和爆破片時有什么規(guī)定和 要求？誰對這些工作負(fù)責(zé)并檢查完成情況？ 17、一個或多個泄放裝置失效后的操作有何規(guī)定（如拆除、替換、或修理）？按規(guī) 定執(zhí)行嗎？ 18、火炬、泄料、排氣系統(tǒng)能對付過壓的情況（包括公用系統(tǒng)失效）？工藝過程排 放到這些系統(tǒng)的最壞情況是什么？ 19、是否是獨立的冷卻和增濕泄放系統(tǒng)？安全閥直接排放到合適的系統(tǒng)嗎？ （二）管道和閥門 1、管道是否符合工藝條件的要求，考慮： ○與工藝物料和其他物料相容（如腐蝕和防腐）？ ○與清洗劑和清洗方法相容？ ○正常壓力和溫度？ ○過壓（如熱膨脹、液體氣化、泵出口關(guān)閉、壓力調(diào)節(jié)器故障）？ ○高溫（如上游冷卻器走旁路）？ ○低溫（如冬天、使用冷卻劑）？ ○循環(huán)條件（如振動、溫度、壓力）？ ○管道特別易受外部腐蝕（如管道材質(zhì)、管道保冷）、位置（如浸在水池中）或環(huán)境 （如鹽水噴淋）？ 2、在正常和非正常操作條件下某些特殊因素促使管道發(fā)生故障？例如： ○液體閃蒸使管道自冷卻到設(shè)計溫度以下？ ○在較低位置、管道的一端或管道中間積累的水凍結(jié)？ ○致冷劑將使其輸送管道的溫度降到設(shè)計溫度以下嗎？ ○伴熱會促進(jìn)在管道內(nèi)發(fā)生放熱反應(yīng)、導(dǎo)致固體堵塞管道或者使管道局部腐蝕？ ○真空條件下管道會抽癟嗎？ ○過程波動將把腐蝕物料帶入管道或使腐蝕物質(zhì)增濃（如硫酸）、在閥體處積累、排 放，等等？ ○金屬塵會導(dǎo)致災(zāi)難性故障嗎？管道經(jīng)過化學(xué)保護(hù)嗎？（如硫化物） ○管道受腐蝕易破裂嗎？（如碳鋼管道中的堿液、不銹鋼管道中的氯）會降低管道的 強(qiáng)度嗎？ ○閥門的快速開關(guān)或兩相流會對管道產(chǎn)生水力學(xué)錘打嗎？閥門的開關(guān)速度是否應(yīng)慢一 些以免損壞管道？ ○軟連接會扭曲或裂開嗎？ 3、能減小管道的尺寸或長度使其中的危險物的量最小嗎？ 4、安裝在管道上的泄放裝置當(dāng)其中的流體發(fā)生熱膨脹（如氯）時會使法...
研究和設(shè)計等過程中基本安全要求