安全评价方法在化工企业中的应用

　　【摘要】本文以充矿鲁南化肥厂为例，根据该厂的生产特点和危险化学品的特性，运用适宜的安全评价方法对评价单元进行评价，以便针对该厂存在的问题提出有效的安全措施，保证其生产的顺利进行。

    【关键词】安全评价;化工企业;化肥厂

    安全评价也称为安全性评价、危险评价或风险评价。通过安全评价可以找出生产过程中潜在的危险有害因素。本论文选取合乎条件的评价方法:火灾、爆炸危险指数评价法对竟矿鲁南化肥厂甲醇生产单元进行了有效的评价和总结，以便根据评价结果提出切实可行的改进措施，保证其生产的安全顺利进行。

    1充矿备南化肥厂概况及工艺流程

    充矿鲁南化肥厂由供水分厂、热电分厂、合成氨分厂、气化分厂、甲醇分厂、尿素分厂、工程总公司、充鲁科技、天元公司等单位组成。年产合成氨20万吨、尿素30万吨、甲醇10万吨。其主要产品有:尿素、碳酸钾、甲醇、氯化按、高纯硫化氢、塑钢型材、木糖、木糖醇、NHD、气体系列等。鲁南化肥厂流程由气化分厂、甲醇分厂及尿素分厂II工段组成(见图1)。

 

    2充矿备南化肥厂危险及有害因素分析

    鲁南化肥厂危险化学品和危险设备较多，在生产过程中接触的危险物料较多，其中物料量较大的有氢气、一氧化碳、硫化氢、甲醇、煤、硫磺及氧等。

    甲类火灾危险性物质主要有氢、甲醇、硫化氢，乙类火灾危险性物质有一氧化碳、氧、氨、硫磺。

    生产过程中存在的有毒有害性物质有:Ⅱ级(高度危害)物质有一氧化碳、硫化氢，Ⅲ级(中度危害)物质有甲醇，Ⅳ级(轻度危害)物质有氨，还有会造成人员窒息的氢气、氮气、氢气，即接触部分较少的催化剂、水处理剂、试剂。

    3道化学公司火灾、海炸危险指数评价

    3.1评价方法的选取

    安全评价方法的种类很多，由于本次评价主要是对克矿鲁南化肥厂生产装置的火灾爆炸危险性作出评价，因此采用的是道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法，现在这种方法已被世界化学工业及石油化学工业公认为最主要的危险指数评价法，并因此引起各国的广泛研究、探讨，推动了评价方法的发展。道(DOW)评价方法要点如图2所示。

 

    3.2评价范围的确定

    进行安全评价工作必须事先划定安全评价区域和范围，这样能使安全评价较有针对性，做到有的放矢。对评价项目划分评价范围对于准确地判断评价项目的危险等级有着十分重要的意义。

    在确定安全评价单元时，按照《危险化学品生产企业安全评价导则(试行)》中划分的安全评价单元划分原则，结合充矿鲁南化肥厂的现有单位设置(设有合成氨分厂、尿素分厂、甲醇分厂、气化分厂)为便于工作开展，将该企业安全评价确定为合成氨生产、尿素生产、甲醇生产、气化生产单元。按照装置相对独立性的要求，进行火灾、爆炸危险指数评价时，单元划分为一期工程的造气工段、净化工段、合成工段、尿素工段;二期工程的空分工段、气化工段、净化工段、氨合成工段、尿素工段、甲醇合成工段、甲醇罐区工段、氨库工段。

    3.3评价单元的划分

    根据整个装置的工艺流程及设备的布置情况，按照评价范围将充矿鲁南化肥厂合成氨、尿素、甲醇生产装置划分为十二个单元进行初期火灾、爆炸危险指数和补偿火灾、爆炸危险指数计算和分析。它们分别是一期工程的造气工段、净化工段、合成工段、尿素工段;二期工程的空分工段、气化工段、净化工段、氨合成工段、尿素工段、甲醇合成工段、甲醇罐区工段、氨库工段。

    3.4单元固有危险指数计算

    3.4.1单元危险度的初期评价

    现针对甲醇合成工段进行分析，见表1。火灾、爆炸危险指数(F&EI)按下式进行计算:

  

 

    F&EI=F3xMF(1)

    式中F3—工艺单元危险系数，F3=F1xF2;

    MF—物质系数;

    F1—一般工艺危险系数;

    F2—特殊工艺危险系数。

    物质系数(MF)是一个最基础的数值，用来表述物质在由燃烧或其它化学反应引起的火灾、爆炸中所释放能量大小的内在特性。

    3.4.2评价单元危险等级划分

    评价单元危险等级划分标准如表2所示。由表2查得甲醇合成工段的危险等级为:很大。

  

    3.4.3单元危险度的最终评价

    由以上计算可看出，本评价单元的火灾、爆炸指数很大，危险度很高。因此，对甲醇合成工段必须采取一些补偿措施来降低危险性。

    补偿火灾、爆炸危险指数(F&EI)‘按下式计算:

    (F&EI)'=F&EIxC(2)

    式中C—安全措施总补偿系数，C=ClXC2XC3;

    C1—工艺控制补偿系数;

    C2—物质隔离补偿系数;

    C3—防火措施补偿系数。

    补偿系数的选取分别按《道七》所建议的数值选取，没有采取补偿措施时，上述补偿系数取1.0。

    下面将本工段采取补偿措施后的评价结果汇总于下表3。

  

    采用补偿措施后，甲醇合成工段的火灾、爆炸指数F&EI为89.11，危险等级为较轻。

    对于其他的评价单元，也采用相同的方法，评价得出结果即可。由于所获得的数据资料有限，本次评价仅以甲醇生产装置合成工段评价单元为代表。

    本评价方法的最终目的是得到可靠的评价结论并根据评价结论提出相应的补偿措施。一般来说，只有工程中所有单元的补偿火灾、爆炸危险度均小于IV级时，工程装置才可以满足安全要求，否则的话，应对生产装置进行整改或增加安全防护措施，直到评价通过为止。

    参考文献

    [1]曹庆贵安全评价.山东科技大学，2004

    [2]张景林，崔国璋.安全系统工程.煤炭工业出版社，2002

    [3]魏新利，李惠萍，王自健.工业生产过程安全评价.化学工业出版社，2004

    [4]罗云，樊运晓，马晓春.风险分析与安全评价.化学工业出版社，2004