危險化工工藝
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什麼是危險化工工藝[1]
危險化工工藝是指在化學的生產過程中,可以引起火災、中毒、爆炸等事故的工藝。
危險化工工藝的類別[2]
首批重點監管的危險化衛工藝包括15類,它們是:光氣及光氣化工藝,電解工藝,氯化工藝,硝化工藝,合成氨工藝,裂解工藝,氟化工藝,加氫工藝,重氮工藝,氧化工藝,過氧化工藝,氨基化工藝,磺化工藝,聚合工藝,烷基化工藝。
在以上這些工藝中還包含很多具有特點的工藝,比較典型的是一氧化碳與氯氣的反應得到光氣,電解溶液腐蝕性強,氯化鈉(食鹽)水溶液電解產生氯氣、氫氣、氫氧化鈉,氯取代苯的氫原子生產六氯化苯,甲醇與氯反應生成氯甲烷,苯硝化製備硝基苯,德式古水煤漿加壓氣化法,凱洛格法等等。
危險化工工藝的風險評估[3]
(1)根據危險化工工藝的概念,劃分出危險化工工藝的種類,對工藝進行風險分析,從而確認風險程度以及劃分風險等級。
(2)指標體系的建立。在掌握危險化工工藝的風險上合理地選擇指標,然後從化工工藝所需使用的物質危險性、裝置設備的危險性、反應危險性、工藝條件以及安全控制等方面著手,建立指標體系。
(3)方法的選擇。考慮到信息的主觀性和不確定性,引入模糊數學方法進行計算。在模型建立和計算過程中,應充分利用一些實際可得到的數據,並結合專家的意見。
(4)結果的討論。以某個工藝為例,根據所提出的方法進行風險等級評估。
危險化工工藝的辨識技術[4]
按照事故致因理論中的能量意外釋放論,事故是一種不正常的或不希望的能量釋放。危險物質的能量意外釋放是傷害的直接原因。因此,辨識危險化工工藝,還應將能產生能量的釋放及轉移的有關參數(危險物質的固有危險性、溫度、壓力、容量、反應放熱情況以及操作等)都考慮進去。
1.辨識內容
借鑒日本勞動省“六階段”的定量評價表,結合我國國家標準《石油化工防火設計規範》(GB50160-2009)、《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險度評價分類》(HG2066O-2000)等技術規範標準,編製了“危險工藝辨識取值表”,規定了危險化工工藝的危險性大小由物質的固有危險性、溫度、壓力、危險物質容量、腐蝕、反應類型以及操作7個項目共同確定,其危險分值分別按照A=10分,B=5分,C=2分,D=0分賦值計分,由累計分值確定危險化工工藝的危險程度。
2.指標解釋
(1)物質:主要指物質本身固有的點火性、可燃性以及爆炸性程度,同時遵守選擇單元中危險有害程度最大物質的原則。其中對於可燃性氣、液、固體的火災危險性分類主要參考《石油化工企業設計防火規範》(GB50160-2009);毒性分類採用的是《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類}(HG20660)-2000)。
(2)危險物質容量:主要是指工藝裝置中物質的含量,對於有觸媒的反應,應去掉觸媒層所占的空間,對於氣液混合的反應,應按其反應的形態選擇上述規定。對於液體儲量的分級主要參考《危險化學品重大危險源辨識》(GB18218—2009)。其中M為重大危險源辨識分級標準中提供的臨界儲量。
(3)溫度:運行溫度和燃點的關係。
(4)壓力:運行壓力分超高壓、高壓、中壓以及低壓4種。
(5)腐蝕率:根據化工裝置材料類別以及介質,判別腐蝕強度。不同的材料相對於不同的介質,腐蝕程度不一樣。具體分級按照腐蝕率的大小確定。
(6)反應放熱情況:根據反應放熱量的多少分為劇烈放熱反應、中等放熱反應、輕微放熱反應以及固體、液體、可燃性混合氣燃燒等較少放熱反應4種。同時,如果遇到含有特殊危險性物質(自燃發熱性物質、與水反應產生可燃氣體的物質、氧化物質、自燃聚合性物質、發生爆炸分解的物質及具有其他異常性質的物質等)的反應,考慮提高一個等級。
(7)操作:運行條件引起爆炸或異常反應的可能性。
3.權重計算
在廣泛徵詢10位專家意見(其中包括5個工藝專家,3個設備專家以及2個化工設計專家)的基礎上,根據指數標度法a^n(a取值1.316),運用層次分析法,構造出關於危險工藝各參數的判斷矩陣U,從而求出各個指標的權重I。
4.危險化工工藝辨識分級
根據““危險工藝辨識取值表”的內容辨識得到工藝各個參數的危險分值,然後將各個參數的分值分別與其對應的權重相乘再相加,即可得到工藝的危險程度,然後根據不同的危險度提出相應的安全對策措施。