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石油化工项目设计中初步工艺安全危害分析
摘要：石油化工项目设计中初步工艺安全危害分析是在设计工作中进行的基本安全分析，对各专业理解并沟通工艺及设备的安全危害和风险、明确安全要求有重要作用。初步工艺安全危害分析要根据工艺安全信息要素及相关标准要求，重点关注危险物料、危险工艺、危险设备、重大危险源及装置的相关经验教训等内容。初步工艺安全危害分析方法应当简洁、实用，具有可操作性和可追溯性。工作中可以采用收集基础资料、在工艺流程图和初步装置平面布置图标注危险物料及危险设备、编制物料安全数据清单及危险设备表等方式进行。设计单位应当在设计管理工作中重视和加强对初步工艺安全危害分析工作的管理。关键词：石油化工 设计 初步工艺安全危害分析 危险物料 危险工艺 危险设备 重大危险源工艺危害分析通过系统的、有条理的方法来辨识、评估工艺和操作中的危害，以预防工艺安全事故的发生，提高工艺安全水平[1]。石油化工项目复杂，安全性要求高，其工程设计需要多专业协作。工程设计中，除了需要由专业安全咨询人员、设计人员及项目业主专业技术人员共同完成危险与可操作性研究(HAZOP)、保护层分析(LOPA)等工艺危害分析外，初步工艺安全危害分析也必不可少。初步工艺安全危害分析是在设计工作中开展的基本安全分析，对各专业沟通理解工艺及设备的安全危害和风险、明确相关安全要求有重要作用。
1、设计工作中初步工艺安全危害分析基本内容
工艺安全信息是安全设计的基础，是对工艺系统的准确描述，包括工厂储存、使用和生产的化学品的物理性质及危害信息、工艺技术信息和工艺设备信息等。如果缺乏必要的、准确的工艺安全信息，如介质的物理性质参数、化学反应特性、设备规格、物料平衡和操作程序等，就难以进行工艺系统的安全设计和实现安全生产[2]。石油化工项目设计中初步工艺安全危害分析应该围绕工艺安全信息要素，对各个相关工艺安全信息进行收集、辨识和分析。分析中还应该结合相关标准规范要求，以使分析更具有针对性，同时明确相关要求，以便在设计中落实。具体工作中应重点关注危险物料、危险工艺、危险设备、重大危险源识别及装置的相关经验教训等内容。
1.1 危险物料
石油化工项目的原料、产品及副产品大部分为易燃、易爆物质，当泄漏物料的温度超过其自燃点，或遇明火设备、高温表面、电火花等点火源时，就可能引发火灾爆炸事故。某些装置使用、产生的部分物料为有毒物质，会对人体产生一定程度的危害[3]。因此，设计中要根据物料安全性数据表(MSDS)及相关标准对项目涉及的物料进行全面识别分析，识别范围包括原料、催化剂、化学药剂、工艺中间产物、产品、副产品及废物等，主要识别内容见表1。
1.2 危险化工工艺及重大危险源
石油化工生产中常采用裂解(裂化)、加氢、聚合及烷基化等危险工艺，涉及到大量危险化学品。设计工作中需要根据相关法律法规及安全管理文件的要求对危险化工工艺、重大危险源、涉及“两重点一重大”(重点监管危险化工工艺、重点监管危险化学品和危险化学品重大危险源)的项目等进行辨识分析，主要内容见表2。
1.3 危险设备
石油化工装置的反应器、压缩机、分离器、换热器、余热锅炉等设备一般在正压条件下操作，属中压和低压范畴，存在着物理开裂的危险；处在高温状态的物料，如果发生物料泄漏，遇点火源会发生火灾甚至爆炸事故[4]。石油化工项目设计中的选材、爆炸危险区划分、消防设计[5]、可燃气/有毒气体检测报警器布置以及洗眼器布置等，都需要对危险设备进行识别分析。识别分析时，除设备类型外，还要根据标准规范要求考虑介质物料的相态条件等因素。危险设备识别分析的主要内容见表3。
1.4 相关安全经验教训
汲取以往项目安全经验教训对提升设计人员安全意识和安全技能具有重要作用。美国国家航空航天局(NASA)在长期的工程实践中，充分认识到了汲取经验教训的重要性。为充分地积累和借鉴过往的经验教训、避免同类故障或事故的重现，NASA总部及各有关飞行中心都积极选择了标准化的道路，逐步建立了专门的经验教训汲取工作机制[6]。石油化工项目设计中，设计人员也应将项目相关安全经验教训作为初步工艺安全危害分析的重要内容进行收集和沟通。除了要收集相关工艺操作数据、试车报告和标定数据等，还应广泛收集同类项目中发生过的危害性事故、设计及操作的安全经验、操作及开工和停工的安全注意事项等。
2、初步工艺安全危害分析方法
为了保证识别的质量和效率，初步工艺安全危害分析方法应该简洁、实用，便于工程设计人员应用，具有可操作性和可追溯性。在实际工作中，可以采用收集基础资料、在图上标识危险物料及危险设备、编制物料安全数据清单及危险设备表等方式。
2.1 收集基础资料
设计工作中初步工艺安全危害分析的基本输入资料见表4。
2.2 标识危险物料及危险设备
设计工作中，为了保证识别结果的全面性、准确性以及可校审追溯性，在对装置工艺流程及物流数据表分析的基础上，可以通过在工艺流程图和初步装置平面布置图上标注危险物料及危险设备进行装置的初步工艺安全危害分析。危害分析标识图纸属于设计内部过程文件，可以采用手工标注或电子文件标注。一是在工艺流程图上，用不同的颜色标识烃类、氢气、硫化氢、酸/碱及有毒化学品、惰性物质(水、空气及氮气)等物流；二是根据物料及设备操作条件，在装置平面布置图上用不同的颜色和符号对危险设备进行标识。用不同的颜色和符号标识危险物料及危险设备，有利于各专业高效沟通装置工艺及设备的危害类型、理解安全风险，便于爆炸危险区域划分、可燃有毒检测器布置、紧急淋浴/洗眼器布置、消防设计等工作的开展。
2.3 编制物料安全数据清单及危险设备表
为了更加清晰、明确地表达出危害分析的结果，需要编制物料安全数据清单及危险设备表，列出物料的性质及设备的设计条件、标准规范要求等。通常物料安全数据清单的内容主要包括名称、化学式、相对分子质量、密度、自燃点/引燃温度、闪点、沸点、爆炸极限、火灾危险类别、爆炸性气体分组、引燃温度分组、毒性危害程度分级、车间卫生浓度标准值等。危险设备表的主要内容包括设备位号、设备名称、操作温度、操作压力、设计温度、设计压力、设备尺寸、介质名称、介质相态、通风条件等。如果项目业主有要求，物料安全数据清单及危险设备表需要作为设计交付物提交，其交付内容需要满足业主要求。
3、结 语
石油化工项目设计中初步工艺安全危害分析是工程设计人员在设计工作中开展的基本安全分析，目的是识别危险源、确定其危险特性及设计要求。主要内容应该围绕工艺安全信息要素及标准规范要求，重点关注危险物料、危险工艺、危险设备、重大危险源识别及装置的相关经验教训等。初步工艺安全危害分析的方法应当简洁、实用、有效，便于沟通工艺安全风险，具有可操作性和可追溯性。工作中可以采用在工艺流程图和初步装置平面布置图上标注危险物料及危险设备、编制物料安全数据清单及危险设备表等方式。在设计管理工作中，设计单位应当充分重视初步工艺安全危害分析工作，加强对工作内容、分工及流程的管理。初步工艺安全危害分析的相关工作还应扩展到设计工作的环境保护及职业卫生保护等方面，从源头做好设计HSE工作。本文内容来源于《炼油技术与工程》，由石化缘整理发布，供大家参考了解
