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        危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識探討

        2021-04-25 13:54:52覃娟北京石油化工工程有限公司西安分公司陜西西安710075
        化工管理 2021年10期
        關(guān)鍵詞:罐區(qū)危險(xiǎn)源化學(xué)品

        覃娟(北京石油化工工程有限公司西安分公司,陜西 西安 710075)

        0 引言

        化工生產(chǎn)中涉及的化學(xué)品種類繁多,且大多數(shù)屬于危險(xiǎn)化學(xué)品。危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源是“兩重點(diǎn)一重大”的主要內(nèi)容之一。因此,合理地辨識危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源,有利于設(shè)計(jì)單位更好地指導(dǎo)與安全相關(guān)的工程設(shè)計(jì),有利于化工企業(yè)制定化工過程風(fēng)險(xiǎn)管理制度,加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品的安全管理和危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的安全監(jiān)督管理,防止和減少危險(xiǎn)化學(xué)品事故的發(fā)生,保障人民群眾生命財(cái)產(chǎn)安全,保護(hù)環(huán)境。

        1 相關(guān)名詞、術(shù)語釋義

        1.1 危險(xiǎn)化學(xué)品

        《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》第一章第三條及GB 18218—2018《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識》第3.1條均對危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行了定義: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[1-2]。

        1.2 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源

        危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源(以下簡稱“重大危險(xiǎn)源”):長期地或臨時(shí)地生產(chǎn)、儲存、使用和經(jīng)營危險(xiǎn)化學(xué)品,且危險(xiǎn)化學(xué)品的數(shù)量等于或超過臨界量的單元[2]。

        1.3 單元

        涉及危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、儲存裝置、設(shè)施或場所,包括生產(chǎn)單元和儲存單元。生產(chǎn)單元:危險(xiǎn)化學(xué)品的生產(chǎn)、加工及使用等的裝置及設(shè)施,當(dāng)裝置及設(shè)施之間有切斷閥時(shí),以切斷閥作為分隔界限劃分為獨(dú)立的單元[2]。儲存單元:用于儲存危險(xiǎn)化學(xué)品的儲罐或倉庫組成的相對獨(dú)立的區(qū)域,儲罐區(qū)以罐區(qū)防火堤為界限劃分為獨(dú)立的單元,倉庫以獨(dú)立庫房(獨(dú)立建筑物)為界限劃分為獨(dú)立的單元[2]。

        1.4 臨界量

        某種或某類危險(xiǎn)化學(xué)品構(gòu)成重大危險(xiǎn)源所規(guī)定的最小數(shù)量[2]。

        2 某煤化工項(xiàng)目基本情況

        該煤化工項(xiàng)目主要包括卸儲煤裝置、甲醇聯(lián)合中心、乙醇裝置、動力站、空分裝置、成品罐區(qū)等。本文主要針對甲醇聯(lián)合中心進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識。甲醇聯(lián)合中心包括氣化裝置、變換裝置、凈化裝置、氣分裝置、甲醇裝置(包括工藝裝置及甲醇中間罐區(qū))、硫磺裝置(包括工藝裝置及硫磺倉庫)。根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄(2015版)》,甲醇聯(lián)合中心涉及的主要危險(xiǎn)化學(xué)品有合成氣 (CO、CO2、H2、CH4、H2S、NH3)、NaOH、SO2、氮?dú)?、氧氣、甲醇、丙烯、硫磺等?/p>

        3 相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范

        GB 18218—2018規(guī)定,危險(xiǎn)化學(xué)品根據(jù)其危險(xiǎn)特性及其數(shù)量進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識,重大危險(xiǎn)源分為生產(chǎn)單元重大危險(xiǎn)源和儲存單元重大危險(xiǎn)源。為了更好地理解和掌握GB 18218—2018相關(guān)內(nèi)容,本文就危險(xiǎn)化學(xué)品的界定、單元劃分、危險(xiǎn)化學(xué)品實(shí)際存在量等問題進(jìn)行了探討。

        3.1 危險(xiǎn)化學(xué)品的界定

        屬于重大危險(xiǎn)源辨識范圍內(nèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品詳見GB 18218—2018的表1及表2。在該標(biāo)準(zhǔn)中,表1列舉了85種危險(xiǎn)化學(xué)品及其臨界量,表2對未在表1中列舉的危險(xiǎn)化學(xué)品及其臨界量按其危險(xiǎn)性類別,進(jìn)行了相應(yīng)的補(bǔ)充。在進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識之前,還需注意以下兩點(diǎn):(1)表2中,屬于類別2 和類別3的易燃液體的臨界量跟其具體工況有關(guān),需結(jié)合其工作溫度及操作壓力進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品類別的辨識;(2)表2涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品類別可結(jié)合《危險(xiǎn)化學(xué)品目錄(2015版)》及GB 30000—2013《化學(xué)品分類和標(biāo)簽規(guī)范》進(jìn)行辨識。

        3.2 單元劃分

        根據(jù)定義,獨(dú)立的生產(chǎn)單元以裝置及設(shè)施之間的切斷閥作為分隔界限。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中,如果機(jī)械地根據(jù)定義進(jìn)行生產(chǎn)單元的劃分,而忽略了幾個生產(chǎn)裝置之間的關(guān)聯(lián)度,則有可能減小了生產(chǎn)單元的重大危險(xiǎn)源數(shù)量或降低了其重大危險(xiǎn)源級別,導(dǎo)致在實(shí)際的工程設(shè)計(jì)中,相關(guān)的危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源安全監(jiān)督管理要求有所降低,在某一生產(chǎn)裝置發(fā)生事故時(shí),有可能導(dǎo)致較大的連鎖反應(yīng),從而導(dǎo)致更大的生產(chǎn)事故的發(fā)生。基于此,建議將關(guān)聯(lián)度較緊密的生產(chǎn)裝置作為一套聯(lián)合裝置進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識與分級。

        生產(chǎn)裝置中間罐組,當(dāng)其與周邊裝置、設(shè)施之間的防火間距滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求時(shí),可認(rèn)為中間罐組的防火間距設(shè)計(jì)安全合理,結(jié)合其內(nèi)部的防火設(shè)計(jì),可有效防止和減少化工項(xiàng)目的火災(zāi)危害,保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全。此種情況,建議將生產(chǎn)裝置中間罐組按照儲存單元進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識與分級。

        3.3 危險(xiǎn)化學(xué)品實(shí)際存在量

        相關(guān)研究表明,生產(chǎn)單元部分設(shè)備設(shè)施(如:換熱器、冷凝器、再沸器、壓縮機(jī)、機(jī)泵、過濾器、物料管線等)危險(xiǎn)化學(xué)品存量較小,其內(nèi)危險(xiǎn)化學(xué)品存量約為本單元主要設(shè)備存量的10%~15%。開展辨識時(shí)只需對存量大的主要設(shè)備(如:塔器、回流罐、反應(yīng)器、緩沖罐、分離罐等)進(jìn)行定量計(jì)算,將主要設(shè)備危險(xiǎn)化學(xué)品存量再乘以1.10~1.15倍數(shù),可得出生產(chǎn)單元內(nèi)危險(xiǎn)化學(xué)品的實(shí)際存在量(臨界量小于5 t的除外)。

        4 重大危險(xiǎn)源辨識

        4.1 危險(xiǎn)化學(xué)品實(shí)際存在量

        由以上分析可知,本文提到的煤化工項(xiàng)目的甲醇聯(lián)合中心(以下簡稱“甲醇聯(lián)合中心”),屬于重大危險(xiǎn)源辨識范圍內(nèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品有合成氣 (CO、CO2、H2、CH4、H2S、NH3)、SO2、氧氣、甲醇、丙烯。

        甲醇聯(lián)合中心各裝置的危險(xiǎn)化學(xué)品實(shí)際存在量如表1所示。

        表1 甲醇液體混合物的急性毒性計(jì)算

        4.2 重大危險(xiǎn)源辨識與分級

        4.2.1 重大危險(xiǎn)源辨識

        屬于重大危險(xiǎn)源辨識范圍內(nèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品的實(shí)際存在量超過其臨界量,包括以下兩種情況:

        (1)單元內(nèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品為單一品種時(shí),其實(shí)際存在量達(dá)到或超過其對應(yīng)的臨界量;

        (2)單元內(nèi)存在多種危險(xiǎn)化學(xué)品,按下式計(jì)算,若滿足S>1,則判定為重大危險(xiǎn)源:

        式中:S為辨識指標(biāo);q1、q2…qn為存在量 (t);Q1、Q2…Qn為臨界量(t)。

        甲醇聯(lián)合中心各裝置的合成氣(包括粗合成氣、變換氣、非變換氣、酸性氣),其流體種類繁多,僅凈化裝置就多達(dá)150種,而屬于重大危險(xiǎn)源辨識范圍內(nèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品組分濃度千差萬別,在此基礎(chǔ)上,需要進(jìn)行定量計(jì)算的設(shè)備及管線更是數(shù)量龐大,導(dǎo)致定量計(jì)算工作很難開展。選取代表性物質(zhì)進(jìn)行定量計(jì)算,顯得尤為重要。各合成氣的屬于重大危險(xiǎn)源辨識范圍內(nèi)的危險(xiǎn)化學(xué)品組分主要為CO、H2;有些合成氣的CO、H2組分較少,H2S或NH3組分比較多,但從整體裝置分析,當(dāng)代表性物質(zhì)選取合理時(shí),定量計(jì)算結(jié)果比較合理,可對重大危險(xiǎn)源辨識結(jié)果起到很好的支撐作用。根據(jù)以往項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn),經(jīng)過相關(guān)研究分析,選擇煤氣(CO、CO和H2、CH4的混合物等)作為代表性物質(zhì)進(jìn)行定量計(jì)算,比較合理可行。由以上分析可知,氣化裝置、變換裝置、凈化裝置、氣分裝置、甲醇裝置(不包括甲醇中間罐區(qū))、硫磺裝置的關(guān)聯(lián)度較緊密,作為一套聯(lián)合裝置(甲醇聯(lián)合中心)進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識。甲醇裝置中的甲醇中間罐區(qū),其與周邊裝置、設(shè)施之間的防火間距滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,將其按照儲存單元進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識。

        4.2.2 重大危險(xiǎn)源分級

        (1)分級依據(jù)。依據(jù)GB 18218—2018的規(guī)定進(jìn)行分級。

        (2)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分級的計(jì)算方法

        依據(jù)GB 18218—2018,合成氣、丙烯、甲醇的危險(xiǎn)化學(xué)品校正系數(shù)β分別為2、1.5、1。由于本項(xiàng)目處于園區(qū)內(nèi),周邊500 m范圍內(nèi)常住人口少于30人,故暴露人員校正系數(shù)α為1。

        4.3 重大危險(xiǎn)源辨識與分級結(jié)果

        各單元的重大危險(xiǎn)源辨識與分級結(jié)果如表2所示。

        表2 各單元重大危險(xiǎn)源分級結(jié)果

        5 結(jié)論與建議

        (1)本文討論的某煤化工項(xiàng)目的各裝置的關(guān)聯(lián)度較緊密,作為一套聯(lián)合裝置(甲醇聯(lián)合中心)進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識與分級。甲醇裝置中的甲醇中間罐區(qū),其與周邊裝置、設(shè)施之間的防火間距滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求,將其按照儲存單元進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識與分級。可得出較為合理的結(jié)論:經(jīng)過合理辨識,甲醇聯(lián)合中心(生產(chǎn)單元)、甲醇中間罐區(qū)(儲存單元)均構(gòu)成重大危險(xiǎn)源;經(jīng)過綜合分級,甲醇聯(lián)合中心(生產(chǎn)單元)構(gòu)成三級重大危險(xiǎn)源,甲醇中間罐區(qū)(儲存單元)構(gòu)成四級重大危險(xiǎn)源?;诖?,甲醇聯(lián)合中心(生產(chǎn)單元)與甲醇中間罐區(qū)(儲存單元)可根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》進(jìn)一步落實(shí)其相關(guān)設(shè)計(jì)的合理性。

        (2)根據(jù)GB 18218—2018,結(jié)合相關(guān)法律、法規(guī)、規(guī)章及規(guī)范性文件,標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范,經(jīng)過綜合分析,建議較全面地分析和理解危險(xiǎn)化學(xué)品的界定、單元劃分、危險(xiǎn)化學(xué)品實(shí)際存在量等問題,以便更好地進(jìn)行危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的辨識與分級。

        (3)當(dāng)危險(xiǎn)化學(xué)品混合物情況很復(fù)雜時(shí),建議合理地選定代表性物質(zhì),使定量計(jì)算結(jié)果和重大危險(xiǎn)源辨識與分級結(jié)果更加有理有據(jù),合情合理。

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