工艺安全信息
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工艺安全信息. 谢传欣 博士、教授 15505327173. 青岛科技大学环境与安全工程学院. 二 ○ 一四年五月. 主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图( P&ID );物料安全技术说明书( MSDS )、技术手册、操作规程、培训材料等工艺安全信息。. 2. 跌倒 重复运动 碰头 跟老板谈话 上班迟到 安全会议缺席 动态能力. 纸刃划伤 交通事故 有毒化学品 易燃化学品 负重. 危险 ? 有哪些 ?. 什么才是真正的危险?.

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Presentation Transcript

工艺安全信息

谢传欣 博士、教授

15505327173

青岛科技大学环境与安全工程学院

二○一四年五月


主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(P&ID );物料安全技术说明书(MSDS)、技术手册、操作规程、培训材料等工艺安全信息。

2


跌倒主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

重复运动

碰头

跟老板谈话

上班迟到

安全会议缺席

动态能力

纸刃划伤

交通事故

有毒化学品

易燃化学品

负重

危险? 有哪些?


什么才是真正的危险?主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(


Fires主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

Toxic

Releases

Explosions

Just

Say NO

FOCUS!


化学品安全信息主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

物料

工艺安全信息

工艺技术

设备安全信息

设备

www.themegallery.com


化学品安全信息主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

吞食、吸入或与皮肤接触后可能造成死亡、严重受伤或损害人类健康的性质。

毒性

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毒性主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

急性毒性:

急性口服毒性的LD50值;

急性皮肤接触毒性的LD50值;

急性吸入毒性的LC50值;

皮肤腐蚀/刺激;

严重眼损伤/眼刺激等

慢性或亚慢性毒性:

生殖细胞致突变性;

致癌性;

生殖毒性;

特定靶器官毒性等


某油田企业硫化氢中毒死亡三人事故主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(


某炼化企业减压塔硫化氢中毒死亡事故主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(


  • 物理化学特性主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(


某炼化企业三氧化硫爆炸死亡事故主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

熔点(℃):16.8

沸点(℃):44.8

相对密度(水=1):1.97

相对蒸气密度(空气=1):2.8

饱和蒸气压(kPa):37.32/25℃

燃烧热(kJ/mol):无意义

临界温度(℃):无资料

临界压力(MPa):无资料

辛醇/水分配系数的对数值:无资料

闪点(℃):无意义

引燃温度(℃):无意义

爆炸上限%(V/V):无意义

爆炸下限%(V/V):无意义

溶解性:剧烈反应


11.22主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(黄岛输油管线爆炸事故


事故发生时,东黄输油管道输送埃斯坡、罕戈主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(1:1混合原油,密度0.86吨/立方米,饱和蒸汽压13.1千帕,蒸汽爆炸极限1.76%-8.55%,闭杯闪点-16℃。油品属轻质原油。原油出站温度27.8℃,满负荷运行出站压力4.67兆帕。


  • 腐蚀性数据主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

某石化企业轻石脑油罐火灾事故


原设计罐壁壁厚与主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(2008年罐壁厚的比较

量油孔处可燃气体含量3%,人孔处可燃气体含量4%,呼吸阀处可燃气体含量1-2%;

石脑油罐内油品进行了硫含量分析,检测结果为0.0436%(436ppm)。


  • 热稳定性(或化学稳定性)数据主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

化学物质累积到一定量时,其本身具有分解、聚合或异构化等自反应性或者其所处环境一旦达到某种条件,便会引发自加速反应,从而导致反应失控,最终酿成事故。


评估热稳定性的参数主要有:主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

氧平衡数(Oxygen Balance, OB)

反应热(Reaction Heat)

起始放热温度T0

绝热温升(Adiabatic Temperature Rise, ΔTad)

到达最大反应速率的时间(Time to Maximum Rate, TMR)

不可逆温度(Temperature of No Return, TNR)

自加速分解温度SADT(Self-accelerating Decomposition Temperature, SADT)

最大反应温度MTSR

瞬时功密度(IPD)


获取化学品热稳定性的技术流程主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

文献调研

热稳定性估算

热稳定性筛选测试

爆炸性筛选测试

绝热测试


根据主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(化学结构进行理论判定

如C-C不饱键、C-金属、-N≡N-、相邻氧原子等,含有这些官能团的物质如乙炔化物、格式试剂、硝基酯和过氯酸类等都不太稳定。

三硝基甲苯(TNT)

环三亚甲基三硝胺

(黑索金,RDX)


沧州大化爆炸事故主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(

2007年5月11日,中国化工集团公司沧州大化TDI公司硝化装置发生爆炸事故,5人死亡,80人受伤,几千名群众疏散转移。


中石油大连主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(7.16爆炸火灾事故

事故原因:管线加入含过氧化氢的脱硫剂,发生放热反应,引起管线内介质爆炸;紧急切断阀无法关闭,引起原油罐大火;泄漏原油造成大面积海域污染。


河北克尔化工主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(2.28爆炸事故


事故直接原因是:河北克尔公司一车间的主要包括化学品的反应性、稳定性、毒性等信息;工艺技术流程图、安全操作范围、偏离正常工况后果的评估;工艺设备材质、泄压、安全系统以及工艺控制流程图(1号反应釜底部放料阀(用导热油伴热)处导热油泄漏着火,造成釜内反应产物硝酸胍和未反应完的硝酸铵局部受热,急剧分解发生爆炸,继而引发存放在周边的硝酸胍和硝酸铵爆炸。

硝酸铵、硝酸胍均属强氧化剂,遇火时能助长火势;与可燃物粉末混合,能发生激烈反应而爆炸;受强烈震动或急剧加热时,可发生爆炸。硝酸胍受热、接触明火或受到摩擦、震动、撞击时,可发生爆炸;加热至150℃时,分解并爆炸。


并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

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物料意外接触可能导致的危险并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

不同物料的意外接触、混合会产生严重危害结果。

在安全技术说明书上并没有显示此危险性,但是在具体装置上都是存在的。

可以采用矩阵/数据表格式来显示该类信息。


醋酸并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

甲醛

甲烷

空气

烧碱

With a

matrix...

字母代码含义

F = 易燃

X = 易爆

T = 有毒

R = 反应性

C = 腐蚀性

E = 放热

P = 聚合

D = 分解

醋酸

空气

甲醛

甲烷

烧碱

保存在标准操作程序(SOP)中或在公用电子文件夹中


某中试装置事故并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。


并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。精细化工有限公司3.26爆炸事故

氯酸钠、黄血盐钾、硅藻土和SAS60(总质量的5%)混合物的TG-DSC曲线


工艺技术安全信息并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

方框式流程图或简化工艺流程图

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  • 工艺化学原理并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。


  • 预计最大库存量并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。


基于数据智能挖掘技术提前采取措施并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

严重程度

操作指导—行动

预警

时 间

应用智能数据挖掘技术反应

  • 各项如温度、压力、流量或组分等的安全上限和下限

根据DCS报警及

个人经验采取措施

决策

行动

DCS报警

DCS报警限

传统的DCS反应


专家库并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

HAZOP分析

工艺知识

专家规则

  • 偏离情况评估,包括对安全和员工健康的影响。

    工艺偏离以后可能原因及对后果的评估

预警与诊断

推理逻辑

分析与建议

数学、逻辑运算

生产数据


  • 关键工艺点并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。


工艺技术信息并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

  • 工艺化学原理:反应器化学反应表述关键词:放热或吸热

  • 方框式流程图和化学反应式保存在技术手册中,或公用驱动盘上的共享文件夹中

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工艺技术信息并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

  • 各项如温度、压力、流量与组分等的安全上限和下限;

  • (CODs)违背情况评估,包括对安全和员工健康的影响。

可在标准操作规程( SOPs)和工艺风险分析(PHAs)中查到

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工艺技术信息并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

贮罐或容器过度充装可能导致溢出,如果贮罐放空装置故障,就会造成容器爆裂,导致员工潜在伤害危险发生。

泵闷打会致使热量积聚,最终导致泵壳爆裂。例如,在过去的事故中,不仅造成重大火灾事件,而且产生大量的爆裂碎片。这些事故都对员工造成重大潜在伤害危险。

接地故障,特别是在装卸区,容易形成静电放电积聚,最终引起爆炸,威胁到员工生命安全。

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工艺技术信息并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

冷却不充分通常会导致加热系统如蒸馏塔和放热反应器(视工艺而定)的压力激增,就会导致安全阀泄放物料,一旦安全阀出现故障,容器就会爆裂,存在严重危及员工安全的危险。

动设备如蒸汽透平都有转速限值,一旦超出限值,设备就会出现灾难性事故,存在危及员工健康与安全的潜在危险。

排气阀、排放阀或放空阀始终处于打开状态,通常会导致直接排放,很可能造成对员工的伤害。

其它

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工艺技术信息并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

  • 公用工程不足(视具体发生的工艺违背结果而定,通常包含在应急事故处理程序中)

    • 氮气不足可能导致内部起火

    • 仪表风不足会导致控制故障

    • 蒸汽不足通常只导致生产问题,但也可能造成安全问题

    • 断电通常会导致冷却不充分、加热设备压力激增或反应失控

      这些事故后果都对员工的健康与安全存在潜在威胁。

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设备安全信息并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

既可在设备文件夹中注明,也可以加注在配管仪表图上的配管规范中。

某石化企业煤气化装置气体输送管线破裂爆燃事故

结构材质

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配管与仪表图 并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。(P&ID's)


  • 配管仪表图 并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。(P&ID):

    • 有问题的部分必须时时更新

    • 必须指定持有人,通常是指生产方。

    • 确定图纸正式版本存放位置,通常存放在主控室图纸架上。

    • 红色标记属可以接受的

    • 在需要时或如果项目属于分类区域,应根据项目进展随时更新图纸。

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  • 电气等级划分并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

  • 按国家有关要求划分电气等级:

    • 标注在平面图和俯视图上

    • 用不同的剖面线标注具体区域划分


泄压系统设计与设计依据并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

某石化企业分子封脱落造成的燃烧爆炸事故


  • 通风系统设计并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

  • 通风系统设计规范和图纸在设备文件夹中和/或配管仪表图上可查找到。考虑三个方面:

    • 控制室:增压、进风口检测器、自动关停等

    • 工艺厂房:换气与污染物排放率的关系

    • 蒸汽/粉尘/烟尘区域控制:象鼻状抽排风装置


按故障的发生状态分类

1)突发性故障

  由于各种原因或外界影响,外部的作用超过设备所能承担的负荷,在短时间内发生的设备故障。使设备突然失效的原因有停电、超温、超压、润滑终端、操作适当及超负荷。

2)渐进性故障

  设备技术状态参数逐渐劣化。可通过检查或监测预测到逐渐趋于恶化的故障。其失效的原因有腐蚀、磨损、疲劳或蠕变等,设备的零部件劣化是渐进的,即零件或材料由萌生缺陷,经过扩展过程,直至变形、丧失精度、丧失功能、开裂、脱落。


按故障的原因分类:并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

1)固有的薄弱性故障

  在设备前期阶段,由于设计不、制造不良或安装不佳,使设备存在固有的缺陷,当设备运行时,由于原有的缺陷,当设备运行时,由于原有的缺陷导致发生的故障。

2)错用性故障

  由于操作不当或维护不良造成的故障。如润滑不良、预热温度不够、未经预先盘车而启动机器等违反技术规程引起的故障。

3)磨损性故障

  机械、物理、化学等原因造成的故障。如磨蚀、磨损及应力腐蚀等。


按故障结果分类并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。

1)局部性故障

  设备零件失效致使局部功能丧失,经过更换零件或一般修复即可恢复的故障。

2)完全性故障

  设备主要构件失效只是设备功能完全丧失,只有通过大修或更换主要部件才能恢复其功能的故障。

3)破坏性故障

  完全性故障发生时造成人身伤害,设备本身破坏,或同时造成其他设备损坏的故障。


某企业换热器封头冲击死亡事故并非所有的化学品安全信息都能在安全技术说明书中查询得到。


仪表误报、安全系统的功能安全问题


  • 推荐采用设备文件夹系统。计量控制安全系统(例如,联锁、监测、抑制和泄压系统)系统

  • 在设备文件夹中,应包括:

    • 对于预制成型设备和动设备:结构材质、设计规范,图纸等

    • 泄压设备(PRD):情况检查表、放空流量计算、孔板规格计算、采购清单下的设备规格、检查报告。PRD已经处于问题状态。

    • 仪表-回路图、规格表

    • RAGAGEP(普遍认可和接受的良好工程惯例)一致性

    • 等等…

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设 备计量控制安全系统(例如,联锁、监测、抑制和泄压系统)系统

  • 物料与能量(M&E)平衡:

    • 采用Aspen模拟工艺过程,输出物料与能平衡的计算结果。

    • 对于批量生产工艺,应建立相应的“配方” 。

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设 备计量控制安全系统(例如,联锁、监测、抑制和泄压系统)系统

监检测和控制系统文件管理

  • 仅限于PHA中标识的功能安全如工艺联锁/报警等。

  • 绝大多数基本工艺控制系统对工艺安全都没有的重大影响

    • 绝大多数的质量控制、PID控制和顺序控制

  • 要求各公司关注会引发不同工艺安全事故的设备,

  • 包括所有计量控制系统,这些设备都直接关系到工艺安全。

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工艺安全信息获取渠道计量控制安全系统(例如,联锁、监测、抑制和泄压系统)系统

企业应从工艺包提供商处获得工艺技术信息;从设计单位获得详细图纸、文件和计算书等;从建设和监理等单位获得工程完工报告、单机和系统调试报告、监理报告、特种设备检验报告、消防验收报告、安全评价报告、防雷验收及检验报告、竣工验收等文件和资料;从设备供应商处获取主要设备资料,包括设备手册或图纸、维修和操作指南、故障处理等相关的信息;从制造商或供应商处获得化学品安全技术说明书。


工艺安全信息更新计量控制安全系统(例如,联锁、监测、抑制和泄压系统)系统

工艺变更管理要求不断更新PSI信息。

工艺安全信息(PSI)的主要用途是进行工艺危险分析(PHA)。

进行工艺危险分析(PHA)前,PHA组要验证工艺安全信息。

PHA组应分解整个工作:

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开展工艺危险分析计量控制安全系统(例如,联锁、监测、抑制和泄压系统)系统(PHA)前,工艺安全信息(PSI)审核分工表

工艺安全信息要素

1)有关危险的信息

a. 毒性说明

b. 允许的暴露限值

c. 物理数据

d. 反应性数据

e. 腐蚀性数据

f. 热稳定与化学稳定性数据

g. 无意混合的危险

2) 有关技术的信息

a. 工艺流程图

b. 工艺化学原理

c. 最大库存量

d. 安全控制上限/下限

e. 违背后果

3)有关设备的信息

a. 结构材质

b. 配管与仪表图

c. 电气等级划分

d. 泄压系统设计及依据

e. 通风系统设计

f. 设计规范与标准

g. 物料/能量平衡

h. 安全系统


敬请批评指导计量控制安全系统(例如,联锁、监测、抑制和泄压系统)系统!


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