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危化品设备的危险源辨识与安全评价的重点内容

作者: 发布时间:2017-08-03

1.1 工艺生产物料危险性安全评价

  生产中的原料、材料、半成品、中间产品、副产品以及贮运中的物质分别以气、液、固态存在,它们在不同的状态下分别具有相对应的物理、化学性质及危险危害特性。因此,了解并掌握这些危险特性是进行危险辩识、分析、评价的基础。物质危险的辩识应从其理化性质、稳定性、化学反应活性、燃烧及爆炸特性、毒性及健康危害等方面进行分析和辩识。在物料危险评价中,要详细了解各种物料的物理和化学性质,进而对其危险性一一进行安全评价。

  通过物料危险性评价,可以针对本装置中的各种物料的固有的、潜在的危险性采取必要安全措施。如类似于过氯酸释放氧气对物料由于加热产生化学反应助长火势特性的;高压乙烯对产生爆炸或爆轰的特性;乙烯产生聚合热的特性;乙烯基乙炔、金属钠等自然特性;碳化钙、金属锂、金属钙等见水会释放可燃性气体特性等。

1.2 工艺过程(路线)的安全评价

  化工生产中,一套生产工艺是由许多个单元工艺过程经过集合而构成。每个工艺过程又有各种不同的阶段,每个阶段对于其他阶段都会产生影响,所以整个工艺过程的安全运行是一个非常复杂的问题,因而在评价工艺过程的整体安全性时,要将整个工艺过程划分为若干单元,然后从安全角度考虑一个单元对另一个单元产生的影响,通过安全评价设法找到消除各种危险性或加以限制的对策。

  一种反应往往有好几条工艺路线,需要考虑的是采用哪条路线更能消除或减少危险物质的量。尽量使用无害的、低危险性物料取代有害的、高危险性物料;尽量缓和过程条件苛刻度,如采用催化剂或更好的催化剂,稀释危险性物料以缓解反应的剧烈程度;尽量采用新设备、新技术,取消或缩小中间贮罐,以减少危险介质贮藏量;尽量减少生产废料,过程用原料、助剂等是否可回收循环使用或综合利用,做到物尽其用,减少对环境的污染。

  管道输送的物料常具有易燃、易爆、腐蚀和毒性,各种有毒有害介质的跑、冒、滴、漏,不仅污染环境,而且是安全生产的隐患。管道设计,应对任何可能发生的泄漏进行研究,从材料选择、管道布置、振动和应力分析等多方面避免泄漏的发生。了解整个工程的工艺流程,明确管道系统在工艺流程中的作用,以及操作条件、介质物化特性、腐蚀情况及工艺方面的特殊要求等,结合实际的使用经验选择管道、阀门和其他管件的材质、结构和密封面型式,合理布置管道,防止管道振动。如选择合理的管径、等级和材质,尽量减少连接处的泄漏,易燃介质管道应尽量减少拐弯,拐弯时宜采用弯曲半径较大、内壁光滑的弯头。管道在室内外架空或埋地敷设时,都必须可靠接地。

1.3 化学反应过程的危险性安全评价

  一般通过反应才能得到所需的产物,同时反应也带来了许多危险性因素。在反应器的设计和选型前,往往要考虑可能会发生怎样的事故,反应器中导致反应失控的因素及搅拌器的影响等。

  在各种反应中,除了反应本身的危险性外,还需针对由于反应中的热行为失调而造成的危险性进行评价。根据在化工生产运行过程中的热行为不同,可将化学反应分析为等温反应、绝热反应和非等温非绝热反应。

  等温反应是在反应过程中,必须输入或释放热量,从而保持系统恒温的反应。如果是吸热反应,在热源发生故障时就会将一部分尚未达到安全程度的未反应物质送入下一道工序,造成异常反应;如果是放热反应,而又遇到冷却系统出现故障,则会使反应温度突然升高,造成事故。

  绝热反应是在反应过程中所需要的热量取自投放的物料中所含的热量。绝热反应也有吸热反应和放热反应。在吸热反应中,如果热源中断,就会和等温反应一样导致不良后果;如果是放热反应,由于反应热随同反应生成物一并被排除该设备以外,反应温度的峰值就取决于投放物料的温度。如果投放物料的热容大,就需要添加稀释剂。遇到这种情况,最关键问题就是要将温度维持在安全限度以内,或者设法增设二次冷却设备,以免造成事故。

  非等温非绝热反应中,虽有某种程度的热转移,但在反应进程中温度并不恒定,吸热反应可以采用直接受火(热)的反应器,有时会出现焦化现象,从而造成危险。若为放热反应而又不可能使用稀剂时,就必须对冷却表面和反应物质进行温度控制,避免温度过度升高,防止反应失控。

1.4 对于运行条件失常造成的危险性的安全评价

  对由于运行条件变动可能引起的异常状态或紧急状态的危险性,安全评价的主要对象是工作条件中的压力、温度、浓度和处理量。在道化学公司(DOW)的评价法中,将评价对象分为高压或低压工艺、使用大量可燃性液体在爆炸范围内或在接近爆炸范围内的工艺、当装置发生泄漏时有可能会发生爆炸的工艺、有可能会出现蒸气爆炸的危险的工艺、有可能会积累导致爆炸的污染物工艺、在粉尘或烟雾状态下运行的工艺、有可能会出现难以控制的工艺或反应、单纯进行物理作业(分离、过滤、混合等)工艺、连续式或间隙式等评价单元及分类。


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