高俊強(qiáng)，王 飛

（1.貴州東華工程股份有限公司，貴州貴陽(yáng) 550002；2.黔南州值守應(yīng)急救援指揮中心，貴州都勻 558012）

0 引言

國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》（GB 18218—2018）修改了重大危險(xiǎn)源的分類和單元?jiǎng)澐謽?biāo)準(zhǔn)；修改了危險(xiǎn)化學(xué)品的分類方法，明確了危險(xiǎn)化學(xué)品的臨界量依據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《化學(xué)品分類和標(biāo)簽規(guī)范》GB 30000系列劃分的危險(xiǎn)類別來(lái)確定；新增危險(xiǎn)化學(xué)品實(shí)際存在量（在線量）的確定方式；新增對(duì)混合物重大危險(xiǎn)源辨識(shí)的要求[1]。但在實(shí)際執(zhí)行過(guò)程中存在諸多疑難問(wèn)題，本文以某企業(yè)N,N-二甲基甲酰胺（DMF）工程建設(shè)項(xiàng)目為實(shí)例，分析探討危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)過(guò)程中遇到的疑難問(wèn)題，以便準(zhǔn)確辨識(shí)重大危險(xiǎn)源，加強(qiáng)管控，避免重特大事故的發(fā)生[2-3]。

1 某企業(yè)二甲基甲酰胺（DMF）工程項(xiàng)目介紹

某企業(yè)DMF項(xiàng)目以粗煤氣、甲醇、氨氣為原料生產(chǎn)N,N-二甲基甲酰胺。原料氣粗煤氣經(jīng)過(guò)脫硫脫碳脫水等工藝提純獲得高純一氧化碳，甲醇與氨氣在高溫高壓及催化劑作用下進(jìn)行胺化反應(yīng)生成粗甲胺溶液，粗甲胺溶液通過(guò)多塔精餾得到一甲胺溶液、二甲胺溶液、三甲胺溶液，然后高一氧化碳與二甲胺溶液在甲酸鈉甲醇液催化作用下一步法合成N,N-二甲基甲酰胺[4]，最后經(jīng)過(guò)六塔精餾得到合格的N,N-二甲基甲酰胺產(chǎn)品。其中甲醇在催化劑和氨氣作用下制備甲胺屬于重點(diǎn)監(jiān)管的危險(xiǎn)化工工藝——胺基化工藝的典型工藝[5]。本項(xiàng)目主要的生產(chǎn)設(shè)施有：一氧化碳提純裝置（敞開式廠房）、甲胺合成及DMF裝置含裝置罐組（敞開式廠房）、冷卻水站、辦公及控制樓、備品備件庫(kù)房、DMF罐區(qū)、甲類罐區(qū)、廢氣廢液處理設(shè)施等，平面布置示意圖如圖1所示。

圖1 DMF項(xiàng)目平面示意圖

粗煤氣的組成（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）：CO:50%, H2:25%；變壓吸附壓力為：6.4 MPa，溫度15～40 ℃。

DMF罐組：兩個(gè)2200m3DMF儲(chǔ)罐，密度940 kg/m3, 設(shè)計(jì)充裝系數(shù)取值0.9。

甲類罐組：①兩個(gè)660 m3一甲胺液儲(chǔ)罐（質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%，密度0.66 kg/m3，充裝系數(shù)0.9）；②一個(gè)660 m3二甲胺液儲(chǔ)罐（質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%，密度0.68 kg/m3，充裝系數(shù)0.9）；③兩個(gè)660 m3三甲胺液儲(chǔ)罐（質(zhì)量分?jǐn)?shù)40%，密度0.66 kg/m3，充裝系數(shù)0.9）；④一個(gè)660 m3甲醇鈉甲醇液儲(chǔ)罐（1300 kg/m3，充裝系數(shù)0.9）

本項(xiàng)目涉及的?；肺ｋU(xiǎn)性類別[6-8]見表1。

表1 危險(xiǎn)化學(xué)品的危險(xiǎn)性類別

2 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)疑難分析

2.1 單元?jiǎng)澐?/h3>

依據(jù)國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》第3.2條的規(guī)定：危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分為生產(chǎn)單元和儲(chǔ)存單元[1,9]。

生產(chǎn)單元應(yīng)當(dāng)按照各裝置或設(shè)施分別劃分獨(dú)立的生產(chǎn)單元來(lái)辨識(shí)，儲(chǔ)存單元應(yīng)當(dāng)按照儲(chǔ)存場(chǎng)所分別劃分獨(dú)立的儲(chǔ)存單元來(lái)辨識(shí)，不是僅僅只辨識(shí)生產(chǎn)單元和儲(chǔ)存單元兩個(gè)重大危險(xiǎn)源。

《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》第3.5條的規(guī)定“當(dāng)生產(chǎn)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)立的生產(chǎn)單元”[1,3]，有人據(jù)此將一個(gè)生產(chǎn)車間、一棟廠房或聯(lián)合裝置內(nèi)的各條生產(chǎn)線有切斷閥而劃分為獨(dú)立的生產(chǎn)單元是不妥當(dāng)?shù)?，生產(chǎn)單元的確定首先要根據(jù)定義按照裝置或設(shè)施確定，切斷閥不能作為生產(chǎn)單元界限劃分的唯一條件，還要考慮這個(gè)生產(chǎn)單元具有相對(duì)獨(dú)立的功能分區(qū)。不應(yīng)用切斷閥將裝置分割成幾個(gè)設(shè)備或區(qū)域進(jìn)行辨識(shí)，切斷閥應(yīng)當(dāng)是不同裝置之間按照切斷閥來(lái)分隔單元，切斷閥應(yīng)為具有遠(yuǎn)程關(guān)斷功能的閥門。裝置內(nèi)的裝置罐組，應(yīng)與生產(chǎn)裝置一起來(lái)辨識(shí)。標(biāo)準(zhǔn)中的“裝置及設(shè)施”是指有防火間距要求和獨(dú)立功能的建構(gòu)筑物或設(shè)施，單元?jiǎng)澐炙枷霊?yīng)基于一個(gè)單元發(fā)生事故時(shí)不影響相鄰單元為準(zhǔn)則[3]，一個(gè)單元發(fā)生事故不會(huì)影響到其他單元發(fā)生重特大事故。

例如本項(xiàng)目中甲胺合成及DMF裝置含裝置罐組如果劃分為甲胺合成裝置、DMF裝置兩個(gè)生產(chǎn)單元和裝置罐組一個(gè)儲(chǔ)存單元是不恰當(dāng)?shù)模装泛铣?、DMF合成及裝置罐組布置在一個(gè)車間，沒(méi)有防火間距要求，發(fā)生事故時(shí)會(huì)相互影響，應(yīng)當(dāng)劃分為一個(gè)生產(chǎn)單元。特別注意，對(duì)于與生產(chǎn)裝置（廠房）布置在同一區(qū)域的危險(xiǎn)化學(xué)品中間儲(chǔ)罐（罐組）原則上應(yīng)與生產(chǎn)裝置（廠房）劃分為一個(gè)單元[9]。

《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》第3.6條的規(guī)定“儲(chǔ)罐區(qū)以罐區(qū)防火堤為界限劃分為獨(dú)立的儲(chǔ)存單元，倉(cāng)庫(kù)以獨(dú)立庫(kù)房為界限劃分為獨(dú)立的儲(chǔ)存單位”[1,3]。如果罐區(qū)各個(gè)罐組均設(shè)置防火堤，則各個(gè)罐組均劃分為獨(dú)立的儲(chǔ)存單元。對(duì)于儲(chǔ)存在一個(gè)相對(duì)獨(dú)立區(qū)域的無(wú)火堤的多個(gè)危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐，應(yīng)按一個(gè)儲(chǔ)存單元進(jìn)行辨識(shí)。例如本項(xiàng)目罐區(qū)有兩個(gè)罐組均設(shè)置防火堤，應(yīng)劃分為兩個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)存單元。獨(dú)立的倉(cāng)庫(kù)內(nèi)若有多個(gè)防火分區(qū)，整座倉(cāng)庫(kù)應(yīng)按一個(gè)獨(dú)立的儲(chǔ)存單元來(lái)辨識(shí)[3]。

本項(xiàng)目單元?jiǎng)澐忠姳?。

表2 單元?jiǎng)澐?/p>

2.2 臨界量取值

危險(xiǎn)化學(xué)品臨界量的確定：在GB 18218—2018表1范圍的，按表1確定；未在表1范圍內(nèi)的依據(jù)GB 30000系列劃分危險(xiǎn)類別按GB 18218表2確定，需要注意以下問(wèn)題：

(1)如果某種危險(xiǎn)化學(xué)品依據(jù)《化學(xué)品分類和標(biāo)簽規(guī)范》有多重危險(xiǎn)性，應(yīng)按其中臨界量最小的來(lái)計(jì)算[1]。

(2)混合物與其中主要組分的純物質(zhì)屬于相同的危險(xiǎn)類別，則混合物的臨界量取主要組分純物質(zhì)的臨界量，在線量按混合物整體進(jìn)行計(jì)算。例如本項(xiàng)目中90%的甲醇液與純甲醇的危險(xiǎn)性類別相同，則90%甲醇液的臨界量取純甲醇的臨界量，存在量要以90%的甲醇液整體質(zhì)量計(jì)算。

(3)危險(xiǎn)化學(xué)品混合物與其中主要組分的純物質(zhì)屬于不同的危險(xiǎn)類別，則應(yīng)依據(jù)《化學(xué)品分類和標(biāo)簽規(guī)范》劃分的危險(xiǎn)類別來(lái)確定混合物的臨界量。例如本項(xiàng)目中一甲胺與一甲胺溶液屬于不同的危險(xiǎn)類別，一甲胺溶液應(yīng)按易燃液體（類別1）來(lái)確定臨界量，但需注意，計(jì)算實(shí)際存在量時(shí)要以一甲胺溶液整體來(lái)考慮，不能僅計(jì)算混合物中的純物質(zhì)的量。

(4)對(duì)于危險(xiǎn)性類別為2和3的易燃液體，當(dāng)操作溫度高于標(biāo)準(zhǔn)沸點(diǎn)時(shí)其臨界量為10 t。例如本項(xiàng)目中二甲基甲酰胺（類別3，沸點(diǎn)153℃）蒸餾時(shí)溫度（約190℃）高于二甲基甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的沸點(diǎn)，其臨界量應(yīng)工況取值：操作溫度低于沸點(diǎn)時(shí)取5000 t，操作溫度高于沸點(diǎn)時(shí)取10 t，對(duì)于類別2和3的易燃液體的精餾操作單元要特別注意其臨界量。

(5)對(duì)于危險(xiǎn)性類別為2和3的易燃液體，當(dāng)涉及危險(xiǎn)化工工藝、爆炸極限范圍附近操作或者操作壓力大于1.6 MPa等引發(fā)重特大安全事故的特殊條件時(shí)[1]，其臨界量應(yīng)取50 t。例如本項(xiàng)目中甲胺合成涉及重點(diǎn)監(jiān)管危險(xiǎn)化工工藝，其合成塔內(nèi)甲醇的臨界量應(yīng)取50 t。DMF反應(yīng)器操作壓力為2.0 MPa，反應(yīng)器內(nèi)的反應(yīng)液（甲醇鈉甲醇溶液、DMF）臨界量應(yīng)取50 t。

根據(jù)以上分析，本項(xiàng)目各危險(xiǎn)化學(xué)品臨界值見表3、表4、表5、表6。

表3 生產(chǎn)單元1（一氧化碳提純裝置）重大危險(xiǎn)源辨識(shí)

表4 生產(chǎn)單元2（甲胺合成及DMF裝置含裝置罐組）重大危險(xiǎn)源辨識(shí)

表5 儲(chǔ)存單元1（DMF罐組）重大危險(xiǎn)源辨識(shí)

2.3 實(shí)際存在量取值

危險(xiǎn)化學(xué)品的實(shí)際存在量按設(shè)計(jì)的最大量確定[1]。需要注意以下問(wèn)題：

（1）在計(jì)算混合物的實(shí)際存在量時(shí)應(yīng)按混合物整體來(lái)考慮。例如本項(xiàng)目中40%一甲胺溶液的實(shí)際存計(jì)算時(shí)，應(yīng)按溶液的質(zhì)量計(jì)算， 而不是一甲胺溶液中純一甲胺的質(zhì)量來(lái)計(jì)算。

（2）罐式集裝箱、槽車等可移動(dòng)設(shè)備如果在廠內(nèi)作為儲(chǔ)存設(shè)施參與生產(chǎn)使用，則這些設(shè)施應(yīng)參與企業(yè)的重大危險(xiǎn)源辨識(shí)，對(duì)于只是裝卸、運(yùn)輸?shù)牟圮嚨瓤紤]到其物料量已在廠區(qū)的儲(chǔ)存設(shè)施辨識(shí)中已考慮，則這些槽車中危險(xiǎn)化學(xué)品不直接參與辨識(shí)計(jì)算。例如本項(xiàng)目中產(chǎn)品二甲基甲酰胺裝車槽車只裝卸、運(yùn)輸量已計(jì)算在DMF罐組內(nèi)，不再重復(fù)計(jì)算。

（3）備用罐（應(yīng)急罐）的設(shè)計(jì)初衷就是轉(zhuǎn)移物料罐的，正常情況下設(shè)計(jì)儲(chǔ)量只是一個(gè)罐，設(shè)計(jì)物料總量是確定的，只是從一個(gè)儲(chǔ)罐轉(zhuǎn)移到了另一個(gè)儲(chǔ)罐，可按一個(gè)儲(chǔ)罐計(jì)算實(shí)際儲(chǔ)存量進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)。

（4）介質(zhì)的密度應(yīng)按操作工況下的密度。例如本項(xiàng)目中一氧化碳提純裝置操作壓力為4 MPa，密度取操作密度而非標(biāo)況值。

由于篇幅有限，本例各單元最大存儲(chǔ)量計(jì)算從略，重大危險(xiǎn)源辨識(shí)結(jié)果見表3、表4、表5、表6。

2.4 廠區(qū)外人員暴露系數(shù)α和危險(xiǎn)化學(xué)品校正系數(shù)β

危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)分級(jí)采用單元內(nèi)各種危險(xiǎn)化學(xué)品在線量與其臨界量比值，經(jīng)校正系數(shù)修正后的比值之和作為分級(jí)指標(biāo)[1]。

廠外暴露人員校正系數(shù)（α）取值依據(jù)GB 18218—2018表5。這里要注意，人口數(shù)量不包括重大危險(xiǎn)源所屬企業(yè)廠界范圍內(nèi)的工作人員，但包括該企業(yè)廠界外500 m范圍內(nèi)本企業(yè)及其臨近企業(yè)職工宿舍樓里的人員。例如本項(xiàng)目廠區(qū)邊界范圍外500 m范圍內(nèi)常住人口超過(guò)100個(gè)，依據(jù)表5校正系數(shù)α取2。

危險(xiǎn)化學(xué)品在GB 18218—2018表5范圍內(nèi)的，其危險(xiǎn)化學(xué)品校正系數(shù)（β）按表3確定。例如本項(xiàng)目中液氨在表3內(nèi)，校正系數(shù)β取2。

危險(xiǎn)化學(xué)品未在GB 18218—2018表3范圍內(nèi)的，其危險(xiǎn)化學(xué)品校正系數(shù)（β）依據(jù)GB 30000系列劃分危險(xiǎn)類別按表4確定。例如本項(xiàng)目甲醇（急性毒性，類別3，J3，β取2）、一甲胺溶液二甲胺溶液（易燃液體，類別1，W5.1，β取1.5）。

綜上：生產(chǎn)單元2（甲胺合成及DMF裝置含裝置罐組）重大危險(xiǎn)源分級(jí)指標(biāo)R=2×(2×20/10+2×30/500+1.5×1072/10+1×60/50+1×32/10+1×210/5000+1×30/10+1×60/5000）=355，依據(jù)GB 18218—2018表6構(gòu)成一級(jí)重大危險(xiǎn)源。儲(chǔ)存單元2（甲類罐組）重大危險(xiǎn)源分級(jí)指標(biāo)R=2×(1.5×784/10+1.5×403/10+1×784/5000+1×772/1000）=358，依據(jù)GB 18218—2018表6構(gòu)成一級(jí)重大危險(xiǎn)源。

3 結(jié)論

1）危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源單元?jiǎng)澐炙枷霊?yīng)基于一個(gè)單元發(fā)生安全事故時(shí)不影響相鄰單元為準(zhǔn)則，各單元之間應(yīng)有明顯的防火間距和相對(duì)獨(dú)立的功能。

2）危險(xiǎn)化學(xué)品混合物的臨界量應(yīng)按混合物的危險(xiǎn)類別取值，需要特別注意不同操作工況及涉及引發(fā)重大事故的特殊工藝條件危險(xiǎn)化學(xué)品的臨界量。

3）危險(xiǎn)化學(xué)品的實(shí)際存在量按設(shè)計(jì)的最大量確定，混合物實(shí)際存在量（在線量）應(yīng)按混合物整體質(zhì)量計(jì)算。