火災爆炸指數法用于加氫廠房的安全評價

作者：劉學武1 楊濤1 林暉2　來源：1中國石化撫順石油化工研究院 2中國石化安全工程研究院　評論：　 ? 收藏本頁

??? 加氫試驗廠房是中國石化撫順石油化工研究院投資最大、裝置最集中的場所，是防火重點部位，做好它的安全評價可以使管理者了解事故隱患和薄弱環節，全面掌握該部位的安全狀況，不斷改進、完善安全防災體系與設施，也可據此確定系統是否需要改進設計或增加安全措施，明確改進后的危險性是否達到可以接受的程度，以預防事故發生，實現系統最佳安全的目的。由于加氫試驗廠房中均為小型試驗裝置，故在評價中有別于工業裝置，部分選項視情況可以忽略不計。

1安全評價方法選擇

??? 現在國內外以開發出許多種安全評價法，按指標量化的體系可分為兩大類，即風險率法和相對法。但風險率評價法需要精確的統計數據，其評價結果的準確率才比較高;而往往由于缺乏故障由于液氯生產系統承擔著氯氣液化、貯存、氣化、精制和包裝等關鍵生產過程，設備服役運行多年，生產過程的各工藝控制參數要求苛刻，一旦超概率數據，應用起來有一定的困難。目前應用較多的是相對法，也稱指數法或評點法，這類方法是根據過去經驗或有關資料，采用一系列相對數值來度量危險性的大小，經綜合評價，確定系統安全程度。本文采用的評價方法為美國道化學公司火災爆炸指數評價法^[1]，該評價法是以工藝過程中使用、生產物質的理化特性為基礎，結合工藝條件、物料量等因素求取火災爆炸指數。

2確定評價單元

??? 加氫試驗廠房內40套小型加氫裝置，工藝流程基本相同，故選取整個廠房為評價單元。加氫廠房概況如下。

加氫廠房為鋼筋混凝土排架結構，跨度24 m ,長度60 m，屋面設9m跨天窗，耐火等級為二級，設兩個安全疏散口，疏散距離為27 m，廠房建筑面積1471m²，容積10 000 m³，廠房采用側窗、天窗、及屋面泄壓，泄壓面積933 m²，泄壓面積與廠房容積比值為0.075，滿足防火規范要求。

2 HAZOP分析

由于液氯生產系統承擔著氯氣液化、貯存、氣化、精制和包裝等關鍵生產過程，設備服役運行多年，生產過程的各工藝控制參數要求苛刻，一旦操作或控制失誤，將會對整個氯堿生產系統造成嚴重威脅，甚至發生容器爆炸，造成氯大量外泄，給職工、周圍居民乃至社會造成極大危害。限于篇幅，以下僅對危險性最大的液氯貯槽進行HAZOP分析。

2.1分析單元

?液氯貯槽主要控制的工藝參數:液氯貯槽的溫度、液位、壓力。

?分析單元(節點)為液氯輸送泵1的進口閥門至液氯輸送泵2的進口閥門，如圖1所示。

2.2分析結果及討論

僅以液氯貯罐液位的HAZOP分析為例加以說明，HAZOP分析結果見表1。

引導詞	偏差	原因	后果	已采取的安全措施	建議措施
NONE (空白) ??? ??????????????	無液位	1)液氯進口閥關閉 2)進口管線堵塞 3)進口閥門盲板未拆 4)液化器相連管線斷裂 5)液位變送器指示錯誤 6)液氯輸送泵無流量或憋壓 7)去包裝的液氯管線泄漏 8)設備或管線保溫腐蝕，穿孔泄漏	1)無液位即罐內無液氯 2)液氯(或液氯汽化后)泄漏	1)系統所有閥門處于受控狀態 2)嚴格執行盲板管理規定，按照盲板圖掛牌、裝拆、消項，專人管理 3)設置了液位低低報聯鎖停車報警系統;現場設置雙液位檢測 4)液位控制閥定期檢驗保養 5)控制系統設置了冗余系統，并定期保養 6)現場安裝了有毒氣體報警儀探頭 7)可以把液氯轉送到另外的貯槽。用兩個貯槽液面指示的減增來判斷失常的液面計 8)隨時檢查液位上升情況 9)調節閥失常時，轉換到備用系統 10)與液氯精制器壓力控制聯鎖	1)選擇符合材質要求的閥門 2)所有閥門設有打開的標志，并有書面確認程序 3)按照規范增設有毒氣體報警儀數量，信號引至中央控制室 4)加強現場巡檢 5)增設固定堿液噴淋設施，使得噴淋面積覆蓋整個貯槽 6)事故氯吸收系統擴容，增加1臺事故氯氣吸收塔;并優化運行工藝，吸收塔負壓操作 7)對操作工加強培訓，嚴格執行操作規程和安全技術規程 8)現有廠房門窗關閉不嚴，改為塑鋼門窗 9)定期進行設備強檢
MORE (過量)	液位偏高	1)后續系統故障 2)后續系統閥門關閉或開度不夠 3)現場液位計與控制室DCS液位指示有偏差，儀表指示故障	1)安全閥起跳 2)液化器液位升局 3)導致后續系統壓力上升	I)液氯貯罐本體設置安全閥，排放管線并人事故氯吸收裝置 2)安全閥根閥必須處于全開狀態并鎖定 3)建立液化器定期排污制度。并做好確認記錄。加強分析樣品的檢驗及審查	1)加強巡檢，發現故障及時處理 2)相連兩罐之間手動閥門改為遠程控制閥門，且在緊急狀態下能夠自動切換 3)液氯輸送泵的進口管線設置緊急切斷閥