安庆石化腈纶厂丙烯罐区安全现状评价

安庆石化腈纶厂丙烯罐区火灾爆炸危险分析
1.简介
1.1罐区简介
安庆石化公司腈纶厂丙烯罐区, 有两个容积400m3丙烯球罐, 按充装系数0.8 计算, 罐区内储存丙烯320t。

依据GB18218- 2000 《重大危险源辨识》, 丙烯贮存区达到20 t 即构成重大危险源,该罐区丙烯总贮存量达到320 t, 已构成重大危险源。

将整个罐区作为一个评价单元。

依据火灾、爆炸危险指数法对其进行风险评价。

1.2评价方法简述
按照美国道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法( 第七版) 计算火灾、爆炸危险指数后, 根据火灾、爆炸危险等级表确定危险等级。

单元经补偿后的火灾、爆炸危险等级不超过“很大”, 才说明达到了安全生产的基本要求。

否则, 应修改工程设计或增加安全防护措施, 然后重新评价。

采用的危险等级划分见表1，评价程序见图1。

危险程度轻微较轻中等严重很严重
危险等级ⅠⅡⅢⅣⅤ
2．火灾、爆炸危险指数计算
2.1 单元物质系数MF的确定
罐区储存物质为丙烯, 从而确定罐区的物质系数MF单元= MF丙烯=21
2.2 工艺单元危险系数F3
2.2.1 一般工艺单元危险系数F1
·物料处理与输送
I 类易燃或液化石油气类物料在管线上装卸, 危险系数取0.50。

·排放和泄漏控制
设有堤坝, 防止泄漏液流到其他区域, 坝内所有设备露天放置, 系数取0.50。

故一般工艺危险系数F1=1.00+0.50+0.50=2.00
2.2.2 特殊工艺危险系数F2
·毒性物质
丙烯的健康危害系数N H=1。

其毒性系数为0.2×N H=0.20。

·燃烧极限范围内或其附近的操作
N F=4 的易燃液体贮罐其温度在闪点以上, 且无惰性气体保护, 系数取0.50。

·释放压力
液化石油丙烯气压力可达到1.5 MPa, 查表危险系数取0.46。

·易燃和不稳定物质的数量
丙烯储罐两个, 储存丙烯320 t, 丙烯燃烧热为。

通过计算单元总能量为13.86。

查图并计算后，取危险系数为0.88。

·腐蚀
主要存在土壤对储罐、管道的外部腐蚀, 为中度腐蚀, 取系数0.20。

·泄漏———连接头和填料处
泵、压盖密封处可能产生轻微泄漏时, 系数取0.10。

故特殊危险系数F2=1.00+0.20+0.50+0.46+0.88+0.20+0.10=3.34
2.2.3 评价单元危险系数F3
单元危险系数是一般工艺危险系数与特殊工艺危险系数的乘积。

于是F3=F1×F2=2.00 ×3.34=6.68
2.3 确定火灾、爆炸指数F& EI( 固有危险)
F&EI=MF×F3=21×6.68=140.28
丙烯罐区的固有火灾、爆炸危险指数为“140.28”,危险等级为“很大”。

2.4 火灾、爆炸危险指数( F&EI) 计算表( 见表2)
表2 单元危险度初期评价表
A.
B.
C.
D.
E.
F.
基本系数
A.
B.
C.
1.
2.
3.
D.
E.
F.
G.
1.
2.
H.
I.
J.
K.
2.5 安全补偿措施
2.5.1 工艺控制补偿系数C1
·应急电源
贮罐控制仪表具有应急电源, 能从正常状态自动切换到应急状态, 取系数0.98。

·冷却
贮罐有备用冷却系统, 冷却能力为1.5 倍正常需要量, 且能维持10 min 以上，可取系数0.97。

·抑爆
设备采用防爆膜或泄爆口防止设备发生意外, 取值0.98。

·计算机控制
在线计算机控制, 具有关键输入的异常中止功能, 系数0.93
·操作规程
针对具体的工艺特点, 制定完善的操作规程和操作指南并严格执行, 取系数0.95。

·活性化学物质检查
只有在需要时才进行检查,取系数0.98。

·其他工艺过程危险分析
进行危险和可操作性研究分析, 取补偿系数0.94。

得出工艺控制安全补偿系数:
C1=0.98 ×0.97 ×0.98 ×0.93 ×0.95 ×0.98 ×0.94=0.76
2.5.2 物质隔离补偿系数C2
·远距离控制阀
单元备有遥控切断阀, 取补偿系数0.98
·联锁装置
装有联锁系统, 防止发生错误物料流向及由此引起的不需要的反应, 系数取0.98。

得出物质隔离安全补偿系数:C2=0.98×0.98=0.96。

2.5.3防火措施安全补偿系数C3
·泄漏检测装置
单元内装有可燃气体检测器, 只能报警和确定危险范围, 取系数0.98。

·钢质结构
承重钢结构有防火土层, 涂覆高度大于5 m小于10 m, 系数取0.97。

·消防水供应
消防水压力690 kPa( 表压) , 取系数0.94。

·泡沫灭火装置
储罐外壁配有泡沫灭火系统，为手动控制，取其补偿系数为0.97。

·手提式灭火器材
罐区配备有与火灾危险相适应的手提式灭火器,取系数0.98。

·电缆保护
把电缆管埋在电缆沟内或采用阻燃电缆, 取补偿系数为0.94。

得出防火措施安全补偿系数:
C3=0.98×0.97×0.94×0.97×0.98×0.94=0.80。

2.5.4 安全措施总补偿系数C
C=C1×C2×C3=0.58。

2.6 补偿火灾、爆炸危险指数( F&EI) '
( F&EI) =F&EI×C =140.28×0.58=81.36
采取安全措施后, 最终火灾、爆炸危险等级为“Ⅱ”级, 较轻。

表3 储罐区单元危险度最终评价表
2.最终评价结果
表3 最终评价结果表
3 评价结果分析及建议
3.1 评价结果分析
通过计算可看出, 整个罐区单元具有较大的火灾、爆炸危险性, 其大小主要决定于生产工艺过程中所涉及的物料性质、物料量、操作过程、设备大小以及相应的安全仪表设施的配备和维护使用情况; 同时, 操作人员的安全技能和责任心、企业的安全管理状况等对其危险性也有一定影响。

因此, 为了确保安全生产, 就必须保证各种安全仪表设施齐全好用, 加强安全管理和提高作业人员的素质。

该单元固有火灾、爆炸危险等级为“很大”,采取相应的安全措施后, 补偿的危险等级可降为“较轻”, 说明只要在设计施工中能保证各种安全防护设施到位, 在日常正常运行中, 操作人员严格执行各项安全操作规程, 加强安全管理, 罐区单元的火灾、爆炸危险在可控制的范围内。

3.2安全对策建议和措施
为了进一步降低丙烯储罐、输送管线等的火灾、爆炸危险, 提高其安全可靠性, 从工艺控制、物质隔离和防火措施3 个方面, 提出如下的安全对策措施:
1) 确保设备中管道、阀门、法兰、垫片的材质符合要求, 在正常生产运行期间, 对存在问题的阀门及法兰密封件应及时更换, 尽量减少接头和填料处的泄漏。

2) 加强储罐区的现场安全管理, 提高工作人员的技能, 严格执行装卸原料的操作规程, 并及时检查和维修设备、安全仪表、法兰等, 确保完好、合格、无泄漏。

3) 丙烯储罐。

区设立禁火区并制定严禁外来机动车辆进出制度, 切实做好防火等安全工作。

4) 丙烯罐区配备必要的安全防护措施, 如设置可燃气体泄漏检测报警装置、物
料高低液位等联锁控制报警装置并定期检验维修, 确保其完好、灵敏。

5) 罐区应设置相应的防护和消防设施, 以确保安全生产, 包括设置冷却水喷淋系统; 消防水源应能保障火灾发生时的需要, 最好设置环状消防管网和消防水池; 应按要求设置符合规定的消火栓; 确保消防水水压
6) 定期对输送丙烯的沿地排管进行全面检查和维修, 防止泄漏、腐蚀、破损等现象发生。

7) 作好储罐的法兰、阀门、管道等的跨接和设备的静电接地, 并按要求定期进行检测, 使接地电阻不超标。

8) 安全阀释放和气相放空的液化气应排至全厂火炬系统或回收系统。

5 参考文献
1 国家安全生产监督管理局. 安全评价.第三版.北京: 煤炭工业
出版社, 2005
2.道（DOW）化学公司火灾、爆炸危险指数评价法（第7版） 1993。