《精細(xì)化工企業(yè)工程設(shè)計(jì)防火標(biāo)準(zhǔn)》重點(diǎn)解析-下
工藝系統(tǒng)及生產(chǎn)設(shè)施
在基于GB 50160對(duì)工藝系統(tǒng)安全要求的基礎(chǔ)上,充分考慮到精細(xì)化工的生產(chǎn)特點(diǎn),規(guī)定了切實(shí)可行的措施來(lái)管控風(fēng)險(xiǎn)。主要體現(xiàn)在:
避免易燃易爆物料與空氣接觸
精細(xì)化工采用的物料大多為易燃易爆,密閉操作是防止物料泄漏、避免與空氣直接接觸的有效措施。尤其是反應(yīng)釜、受料槽、離心機(jī)等設(shè)備采用密閉操作,可大大降低物料的逸出;采用氮?dú)獗Wo(hù)下的液下進(jìn)料也可以避免易燃易爆物料直接與空氣接觸。如5.1.1和5.1.2條。
關(guān)注可燃粉塵的危險(xiǎn)性
石化企業(yè)涉及粉塵的場(chǎng)所不多,而精細(xì)化工企業(yè)則比較常見(jiàn)。可燃粉塵在輸送過(guò)程中容易引起爆燃,因此要求必須采用氮?dú)饣蚱渌栊詺怏w輸送,在采用空氣輸送時(shí),必須保持空氣中氧氣濃度不超限。如5.1.4條。
確保氮?dú)庀到y(tǒng)的供給正常
精細(xì)化工生產(chǎn)過(guò)程中,氮?dú)獾谋Wo(hù)和吹掃置換功能不容忽視。它既可以隔絕易燃易爆物料與空氣相互接觸,又能保證阻隔可燃液體蒸氣的大量逸出。氮?dú)馐遣荒鼙粔嚎s空氣所替代的,2017年江蘇連云港聚鑫生物公司“12·9”事故就是用空氣代替氮?dú)鈮毫纤l(fā)的。如5.1.1條。
尾氣處理系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)不容忽視
化工企業(yè)的尾氣處理往往被人們所忽視,作為GB 51283中的強(qiáng)制性條款,5.1.6條規(guī)定了“嚴(yán)禁將可能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)并形成爆炸性混合物的氣體混合排放。”就是考慮到不同性質(zhì)氣體混合過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。如2017年江蘇連云港聚鑫生物公司“12·9”事故就是含有酸性介質(zhì)的氣體與保溫釜尾氣管道相連,致使酸液回流入反應(yīng)釜內(nèi)促進(jìn)反應(yīng)放熱失控。2011年發(fā)生的內(nèi)蒙古烏?;す尽?·18”爆燃事故就是在鹽酸生產(chǎn)過(guò)程中少量溶解、夾帶的氫氣隨鹽酸進(jìn)入高純鹽酸中間罐,由于壓力降低,溶解、夾帶的氫氣逐步從液相鹽酸中析出,在維修人員處理廢氣排空管漏點(diǎn)過(guò)程中,使用手提角磨機(jī)(不防爆)打磨開(kāi)口,引起氫氣大量泄漏造成爆炸。由于各鹽酸儲(chǔ)罐氣相管道相連,造成三個(gè)鹽酸儲(chǔ)罐連續(xù)爆炸。
重視反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作
《關(guān)于加強(qiáng)精細(xì)化工反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》(安監(jiān)總管三〔2017〕1號(hào))規(guī)定了符合條件的精細(xì)化工項(xiàng)目必須開(kāi)展反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作,對(duì)其生產(chǎn)過(guò)程中的熱風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,確定工藝危險(xiǎn)度等級(jí),并在HAZOP分析的基礎(chǔ)上,確定自動(dòng)化控制方案。GB 51283中5.5.9條規(guī)定了“高危險(xiǎn)度等級(jí)的反應(yīng)工藝過(guò)程,其反應(yīng)器應(yīng)采用防爆墻與其它區(qū)域隔離,并設(shè)置超壓泄爆設(shè)施,反應(yīng)器系統(tǒng)必須設(shè)置遠(yuǎn)程操作設(shè)施。”《危險(xiǎn)化學(xué)品企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)隱患排查治理導(dǎo)則》則將硝化工藝列入特殊管控的危險(xiǎn)工藝并提出具體要求措施,強(qiáng)調(diào)了“在發(fā)生事故會(huì)有相互影響的硝化釜與硝化釜、硝化物貯槽等設(shè)施之間,應(yīng)增設(shè)應(yīng)急自動(dòng)隔斷閥(隔離措施),防止事故擴(kuò)大化”和“硝化車間應(yīng)設(shè)置有效的防火防爆隔離措施,減少車間內(nèi)不同工藝間的相互影響”等要求。
未按照規(guī)定開(kāi)展反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估工作,將被判定為構(gòu)成重大生產(chǎn)安全事故隱患。
強(qiáng)化對(duì)危險(xiǎn)工藝的管理
精細(xì)化工生產(chǎn)大多涉及危險(xiǎn)工藝,如染料行業(yè)涉及硝化、氧化、重氮化,農(nóng)藥行業(yè)涉及氯化、光化等。對(duì)危險(xiǎn)工藝采取的自動(dòng)化控制措施應(yīng)根據(jù)安監(jiān)總管三〔2009〕116號(hào)文和安監(jiān)總管三〔2013〕3號(hào)要求,并結(jié)合反應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)論和HAZOP分析結(jié)果,配備滿足安全要求的控制設(shè)施。
一般來(lái)講,對(duì)危險(xiǎn)工藝的安全控制措施主要包括緊急斷料系統(tǒng)、緊急冷卻系統(tǒng)、緊急泄放系統(tǒng)、緊急中止系統(tǒng)以及氣體檢測(cè)報(bào)警等,這些功能均需要通過(guò)安全儀表系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
GB 51283中5.2.1條規(guī)定了“較高危險(xiǎn)度等級(jí)的反應(yīng)工藝過(guò)程應(yīng)配置獨(dú)立的安全儀表系統(tǒng),其安全完整性等級(jí)應(yīng)在過(guò)程危險(xiǎn)分析的基礎(chǔ)上,通過(guò)風(fēng)險(xiǎn)分析確定。”
導(dǎo)熱油系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)不容忽視
導(dǎo)熱油作為精細(xì)化工常用的熱能交換媒介,在常規(guī)的石化工廠內(nèi)使用不多。導(dǎo)熱油的火災(zāi)危險(xiǎn)性雖然被列為丙類,但由于工作溫度大多超過(guò)其自身燃點(diǎn),在工作溫度下其危險(xiǎn)性和甲、乙類液體相當(dāng)。因此一旦出現(xiàn)高溫的導(dǎo)熱油泄漏,極易引起火災(zāi)事故。2012年河北克爾化工“2?28”重大爆炸事故就是因?yàn)閷?dǎo)熱油發(fā)生泄漏著火而引發(fā)的嚴(yán)重后果。
導(dǎo)熱油系統(tǒng)的熱源一般由燃煤或燃?xì)夤┙o,因此導(dǎo)熱油爐房的設(shè)置就應(yīng)根據(jù)燃料不同而采取不同的安全措施。GB 51283中5.4節(jié)從導(dǎo)熱油爐廠房、高位油槽、可燃?xì)怏w檢測(cè)、緊急切斷等方面對(duì)導(dǎo)熱油系統(tǒng)提出了管理要求。
完善工藝泄壓設(shè)施的配備
工藝系統(tǒng)的緊急泄放是防止工藝失控后的應(yīng)急處置措施,GB 51283中5.7.1條對(duì)獨(dú)立壓力系統(tǒng)提出了設(shè)置安全泄放裝置的要求,對(duì)可能存在超壓的管道及設(shè)備均要求設(shè)置泄放裝置。同時(shí),5.7.5條還明確了泄放出口物料的去向,如接至焚燒、吸收等設(shè)施,對(duì)需要直接排放的情況,也按照GB 50160要求規(guī)定了排放口的設(shè)置要求。在阻火器的配置方面,5.7.7條明確了在爆炸性環(huán)境的非電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)置阻火器的要求,對(duì)規(guī)定的設(shè)備及管道部位設(shè)置阻火器,確保泄放系統(tǒng)的安全。
規(guī)定了設(shè)備布置和管道布置方面的要求
對(duì)于生產(chǎn)設(shè)施在廠房?jī)?nèi)的布置以及易燃易爆、有毒危險(xiǎn)化學(xué)品的輸送管道、下水管道的管理,GB 51283提出的安全要求基本與GB 50160等其他化工標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備安裝、管道敷設(shè)的要求一致。如7.2.1條“可燃介質(zhì)不應(yīng)采用非金屬管道輸送,當(dāng)局部確需采用軟管輸送可燃介質(zhì)時(shí),應(yīng)采用金屬軟管;液化烴、液氨、液氯不得采用軟管輸送”。這與之前的GB 50160等其他標(biāo)準(zhǔn)要求是一致的。
除此以外,GB 51283在防爆電氣選用及安全儀表系統(tǒng)的配置方面均按照GB 50160及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范要求進(jìn)行了明確并保持一致。如5.5節(jié)、5.8節(jié)。
罐區(qū)安全 精細(xì)化工企業(yè)危險(xiǎn)化學(xué)品罐區(qū)的儲(chǔ)存及裝卸要求主要按照GB 50160和《石油化工儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)罐區(qū)設(shè)計(jì)規(guī)范》(SH/T 3007)制定,如罐型的選用、儲(chǔ)罐間布置、防火堤、專用泵的設(shè)計(jì)要求及氮封的使用等,但又有所區(qū)別。GB 51283中6.2.3條對(duì)罐區(qū)內(nèi)儲(chǔ)罐的布置,提出了“儲(chǔ)存極度危害和高度危害毒性液體的儲(chǔ)罐不應(yīng)與其它易燃和可燃液體儲(chǔ)罐布置在同一防火堤內(nèi)”。這在涉及石油化工的其他標(biāo)準(zhǔn)里是沒(méi)有要求的。這主要是針對(duì)精細(xì)化工使用如液氯、液氨等危險(xiǎn)化學(xué)品的種類特點(diǎn),考慮到一旦罐區(qū)儲(chǔ)罐發(fā)生泄漏引發(fā)火災(zāi),容易導(dǎo)致同一防火堤內(nèi)極度危害和高度危害毒性的液體?;沸孤又厥鹿屎蠊?。 消防安全 GB 51283對(duì)精細(xì)化工企業(yè)生產(chǎn)廠房及倉(cāng)庫(kù)的建設(shè)要求,在參照GB 50016分區(qū)、耐火要求的基礎(chǔ)上,又進(jìn)一步明確了廠房、倉(cāng)庫(kù)玻璃的選擇要求,8.3.2條明確了“應(yīng)急擊碎玻璃應(yīng)采用厚度不大于8mm的單片鋼化玻璃,有爆炸危險(xiǎn)的廠房(倉(cāng)庫(kù))采用鋼化玻璃門(mén)窗時(shí),其玻璃厚度不應(yīng)大于4mm”。 在人員疏散及設(shè)備操作及檢修平臺(tái)的疏散通道方面,GB 51283中8.5.1條規(guī)定了具體的設(shè)計(jì)要求。目的就是針對(duì)精細(xì)化工企業(yè)廠房存在人員作業(yè)的現(xiàn)象,提出的疏散要求。 在消防設(shè)施的配備方面,廠房部分按照GB 50016要求確定,罐區(qū)部分參照GB 50160要求確定,這是符合行業(yè)實(shí)際情況的。 通風(fēng)及電氣安全 GB 51283對(duì)廠房及倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的通風(fēng)系統(tǒng)設(shè)計(jì),在基于GB 50016要求的基礎(chǔ)上,針對(duì)生產(chǎn)企業(yè)特點(diǎn),作了進(jìn)一步補(bǔ)充要求。 要求 GB 51283 GB 50016 通風(fēng)場(chǎng)所 燃油或燃?xì)忮仩t房、導(dǎo)熱油爐房、直燃式溴化鋰機(jī)房、柴油泵房、柴油發(fā)電機(jī)房 燃油或燃?xì)忮仩t房 風(fēng)機(jī)選型 燃?xì)忮仩t房、燃?xì)鈱?dǎo)熱油爐房、燃?xì)庵比际戒寤嚈C(jī)房選用防爆型事故排風(fēng)機(jī) 燃?xì)忮仩t房選用防爆型的事故排風(fēng)機(jī) 通風(fēng)次數(shù) 燃油鍋爐房、燃油導(dǎo)熱油爐房、燃油直燃式溴化鋰機(jī)房、柴油泵房、柴油發(fā)電機(jī)房正常通風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于3次/h確定,事故排風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于6次/h確定; 燃油鍋爐房的正常通風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于3次/h確定,事故排風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于6次/h確定; 燃?xì)忮仩t房、燃?xì)鈱?dǎo)熱油爐房、燃?xì)庵比际戒寤嚈C(jī)房正常通風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于6次/h確定,事故排風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于12次/h確定。 燃?xì)忮仩t房的正常通風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于6次/h確定,事故排風(fēng)量按換氣次數(shù)不少于12次/h確定。 除了廠房及倉(cāng)庫(kù)要求采取自然通風(fēng)和事故通風(fēng)外,GB 51283還規(guī)定了在某些場(chǎng)所需要采用正壓通風(fēng)。在GB 50016中沒(méi)有規(guī)定正壓通風(fēng)要求,在《化工采暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》(HG/T 20698)中規(guī)定了“設(shè)置在爆炸危險(xiǎn)場(chǎng)所的非防爆類型的電控設(shè)備、專用建筑(如分析器室)或直接安裝在爆炸危險(xiǎn)車間內(nèi)的正壓式電氣設(shè)備應(yīng)設(shè)計(jì)正壓通風(fēng)”。GB 51283同時(shí)還提出了正壓通風(fēng)的風(fēng)壓、風(fēng)量等相關(guān)要求。 在消防供電方面,GB 51283結(jié)合GB 50016和GB 50160做出了規(guī)定。 要求 GB 51283 GB 50016 GB 50160 供電負(fù)荷等級(jí) 下列建構(gòu)筑物、儲(chǔ)罐(區(qū))和堆場(chǎng)除消防泵以外的其它消防用電應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷供電: 1)室外消防用水量大于30L/s的廠房、倉(cāng)庫(kù); 2)室外消防用水量大于35L/s的露天生產(chǎn)設(shè)施區(qū)、可燃物質(zhì)堆場(chǎng)、可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐(區(qū))和甲、乙類液體儲(chǔ)罐(區(qū))。 下列建筑物、儲(chǔ)罐(區(qū))和堆場(chǎng)的消防用電應(yīng)按二級(jí)負(fù)荷供電: 1 室外消防用水量大于30L/s的廠房(倉(cāng)庫(kù)); 2 室外消防用水量大于35L/s的可燃材料堆場(chǎng)、可燃?xì)怏w儲(chǔ)罐(區(qū))和甲、乙類液體儲(chǔ)罐(區(qū)); - 消防泵用電等級(jí) 一級(jí)負(fù)荷。 - 大中型石油化工企業(yè)消防水泵房用電負(fù)荷應(yīng)為一級(jí)負(fù)荷。 消防用應(yīng)急照明 連續(xù)供電時(shí)間不少于3h。 建筑高度超過(guò)100m的民用建筑,應(yīng)急照明連續(xù)供電時(shí)間不少于1.5h。 連續(xù)供電時(shí)間不少于3h。