1、Word文檔 化工安全設(shè)計(jì) 一、概述 化學(xué)工業(yè)與煉鋼、造船、機(jī)械、電氣設(shè)備制造等工業(yè)相比，由于大量使用可燃性或有毒性的物質(zhì)，所以由這些物質(zhì)引起的火災(zāi)、爆炸或中毒的危急性很大。另外，隨著設(shè)備本身的大型化、處理量明顯增大，其操作也是在危急的反應(yīng)和高溫、高壓等苛刻條件下進(jìn)行的。由于裝置規(guī)模大，操作條件苛刻，一旦發(fā)生火災(zāi)、爆炸等事故，其災(zāi)難的波及范圍也就大的多，而且增加消防滅火的困難，造成企業(yè)和社會(huì)的災(zāi)難。所以，對(duì)化工裝置來說，平安設(shè)計(jì)比什么都重要。執(zhí)行嚴(yán)格的強(qiáng)制性平安生產(chǎn)法令、法規(guī)、規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程，在化工裝置的設(shè)計(jì)中是不行少的，不符合規(guī)定技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的 化工裝置不準(zhǔn)投入使用。 二、工藝的本質(zhì)平安設(shè)計(jì)

2、化工裝置的平安設(shè)計(jì)，以系統(tǒng)科學(xué)的分析為基礎(chǔ)，定性、定量地考慮裝置的危急性，同時(shí)以過去的事故等所供應(yīng)的教訓(xùn)和資料來考慮平安措施，以防再次發(fā)生類似事故。 化工裝置平安以設(shè)備和工藝設(shè)計(jì)為主，再要依靠工藝和設(shè)備的正確運(yùn)轉(zhuǎn)和適當(dāng)?shù)木S護(hù)管理，才能把事故降低到最低。 平安設(shè)計(jì)基本的原則可以歸納如下三點(diǎn)： 1工藝的平安性工藝必需實(shí)現(xiàn)以下三項(xiàng)可行性討論： (1)設(shè)計(jì)條件和設(shè)計(jì)內(nèi)容確定是在系統(tǒng)危急分析，事故模型與機(jī)理討論基礎(chǔ)上進(jìn)行的，在設(shè)計(jì)條件下能平安運(yùn)轉(zhuǎn)。 (2)采納現(xiàn)代平安技術(shù)措施和掌握技術(shù)，實(shí)現(xiàn)過程的自適應(yīng)性和調(diào)控作用，即使多少有些偏離設(shè)計(jì)條件也能將其平安處理并恢復(fù)到原來的條件。 (3)確定平安的啟動(dòng)和停車

3、系統(tǒng)。因此，必需評(píng)價(jià)化工工藝所具有的各種潛在危急性，討論排解這些危急性或加以限制?；ぱb置有很多工藝組成，還要考慮各操作的相互影響，以達(dá)到整個(gè)工藝過程的平安化。 2 防止運(yùn)轉(zhuǎn)中的事故應(yīng)盡力防止由運(yùn)轉(zhuǎn)中所發(fā)生的事故而引起的次生災(zāi)難。事故的對(duì)象有廢物的處理，停止供應(yīng)動(dòng)力，混入雜質(zhì)，誤操作，發(fā)生特別狀態(tài)，還有其他外因等。 3 防止擴(kuò)大受災(zāi)范圍萬一發(fā)生爆炸毒物泄漏災(zāi)難，應(yīng)防止災(zāi)難擴(kuò)大，把災(zāi)難局限在某一范圍內(nèi)。考慮到工廠廠址、 化工裝置的特別性，企業(yè)內(nèi)組織的不同及其他狀況，必需詳細(xì)問題詳細(xì)分析，補(bǔ)充必要的事項(xiàng)。 三、平安設(shè)計(jì)過程 關(guān)于平安設(shè)計(jì)，需在這些設(shè)計(jì)的各個(gè)過程，事前充分審查與各個(gè)設(shè)計(jì)有關(guān)的平安性制

4、定必要的 平安措施。另外，通常在設(shè)計(jì)階段中，各技術(shù)專業(yè)也要同時(shí)進(jìn)行討論，對(duì)平安設(shè)計(jì)肯定要進(jìn)行特殊慎重的審查，完全清除考慮不到和缺陷之處。一般平安設(shè)計(jì)包括下列十三項(xiàng)內(nèi)容： 1 裝置結(jié)構(gòu)與材料的平安設(shè)計(jì) 裝置、設(shè)備的結(jié)構(gòu)本身當(dāng)然應(yīng)具有能充分承受各種操作條件的材料，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度其要點(diǎn)如下：使用的材料應(yīng)考慮工藝流體、流速、溫度、壓力以及流體反應(yīng)特性和腐蝕特性等各種因素，選擇滿意耐腐蝕性，滿意強(qiáng)度要求以及可加工性(特殊是可焊性、機(jī)械加工性)的材料。 2 過程平安裝置設(shè)計(jì) 化學(xué)裝置中為了適應(yīng)處理不同的各種物料及壓力和溫度對(duì)基本操作條件下的偏離，使裝置也可正常運(yùn)行，所以在平安上需設(shè)置： (1)使特別狀態(tài)恢復(fù)成正

5、常狀態(tài)而保持在最佳條件的壓力掌握裝置。 (2)其變化明顯偏離正常狀態(tài)有可能導(dǎo)致危急時(shí)為避開發(fā)生危急的穩(wěn)定裝置。 (3)特別狀態(tài)進(jìn)一步進(jìn)展時(shí)的緊急掌握裝置。 壓力裝置有兩種： 快速將過壓排出系統(tǒng)外的泄壓裝置。種類有：平安閥、放泄閥、排泄閥、防爆板、通風(fēng)管。 在超過肯定壓力時(shí)自動(dòng)削減設(shè)備內(nèi)的氣體流入量的掌握壓力裝置。 穩(wěn)壓裝置：能將某種程度的變化恢復(fù)到正常狀態(tài)，使工藝過程保持最佳條件的裝置。有兩種： 反應(yīng)掌握劑注入裝置，應(yīng)使用各個(gè)反應(yīng)有抑制效果的反應(yīng)掌握劑。 冷卻裝置。 緊急掌握裝置：指用上述兩種都不能掌握，采納報(bào)警和連鎖并用自動(dòng)或手動(dòng)進(jìn)行動(dòng)作的掌握裝置組成。 報(bào)警裝置：是快速顯示發(fā)生特別現(xiàn)象及狀

6、態(tài)的裝置，安裝在要對(duì)工藝參數(shù)的特別變化進(jìn)行報(bào)警裝置上，特殊是需要對(duì)平安有關(guān)的工藝參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)報(bào)警裝置上。 緊急掌握裝置有下列七種： A、緊急迫斷動(dòng)力的裝置。 B、緊急停止流入流體的裝置。 C、使流體旁通的緊急處理裝置(三通閥)。 D、將流體緊急排放到系統(tǒng)外的裝置(放空管線、燃燒油、排泄池)。 E、緊急冷卻裝置。 F、緊急送入惰性氣體裝置。 G、緊急送入反應(yīng)掌握劑裝置等。 3 引燃、引爆能量的平安設(shè)計(jì) 化工裝置區(qū)，存留易燃、易爆氣體、液體，萬一泄漏，有能量就極易發(fā)生事故。所以設(shè)計(jì)時(shí)，特殊平安設(shè)計(jì)有可能產(chǎn)生引燃、引爆裝置。常見的引燃、引爆能量有下列幾種： (1)裝置內(nèi)火源(加熱爐、鍋爐、煙囪、高溫

7、的暴露配管等高溫物體、機(jī)械的撞擊、摩擦、絕熱壓縮能等)。 (2)電氣能量。 (3)操作中所發(fā)生的靜電。 (4)雷電。 (5)雜散電流。 (6)施工用火(焊接及切割、砂輪機(jī)的火花、內(nèi)燃機(jī)、焊槍等)。 (7)吸煙等。 針對(duì)以上的平安設(shè)計(jì)： (1)裝置內(nèi)的火源，最重要的是使其配置適當(dāng)，應(yīng)依據(jù)需要將設(shè)備本身制成易燃性氣體和蒸氣難以進(jìn)入設(shè)備內(nèi)部結(jié)構(gòu)，而且，作為幫助手段應(yīng)設(shè)置緊急送入惰性氣體的裝置。 (2)電氣設(shè)備：一般按技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，按各種場(chǎng)合分類為：耐壓防爆結(jié)構(gòu);油浸防爆結(jié)構(gòu);充氣防爆結(jié)構(gòu);增安防爆結(jié)構(gòu);本安防爆結(jié)構(gòu)。 (3)防靜電措施：靜電產(chǎn)生：是在運(yùn)轉(zhuǎn)、操作時(shí)產(chǎn)生的。液體在配管中流淌時(shí)，由于摩擦而產(chǎn)生

8、靜電，由液體本身輸送電荷而產(chǎn)生流淌電流。液體的固有電阻越大產(chǎn)生靜電越多，一般認(rèn)為在10 10 -10 15 歐姆的液體中會(huì)產(chǎn)生危急的靜電，在10 13 歐姆時(shí)最危急。在10 10 歐姆以下，可視為無靜電荷積聚。產(chǎn)生電流大小與液體流速的1.75次方成正比。防止措施：接地，接地電阻通常為10歐姆以下(易導(dǎo)入大地);平安流速1m/s以下(不會(huì)聚集);環(huán)境濕度65-75%(集中到大氣中)。 (4)雷雨雷雨是大氣中產(chǎn)生的一種靜電，雷擊所產(chǎn)生的最高溫度瞬時(shí)可達(dá)10000 ，壓力最大可達(dá)100atm左右,具有極大破壞性。防止措施：用導(dǎo)體接地。高度超過20m構(gòu)筑物應(yīng)設(shè)置避雷針，但對(duì)良好導(dǎo)體塔、罐只接地即可。

9、(5)雜散電流產(chǎn)生緣由：電氣設(shè)備雖絕緣，但極微量電流流入構(gòu)筑物或大地中，構(gòu)筑物和大地接觸大時(shí)，產(chǎn)生較高電壓，產(chǎn)生電火花。防止措施：用導(dǎo)體接地。所以在化工廠整個(gè)廠區(qū)，無論構(gòu)筑物、設(shè)備、貯罐、管線等連成一網(wǎng)，全接地。 4 危急物處理平安設(shè)計(jì) 三廢也稱工業(yè)垃圾，也有毒害，必需在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行平安處理。 (1)排放設(shè)備是在運(yùn)轉(zhuǎn)、停車或緊急停車時(shí)，為了平安并快速地排放裝置排出的廢氣或內(nèi)部溶液及其蒸氣而設(shè)置的的設(shè)備。詳細(xì)有：A、廢氣處理設(shè)備，用于排放氣體和高揮發(fā)性液體的蒸氣。如火炬系統(tǒng)、排氣管道等。B、液體抽出設(shè)備，用于抽出可凝蒸氣和熱油進(jìn)行冷卻后送往不合格石油產(chǎn)品罐。 (2)排水管和放空管將對(duì)反應(yīng)有影響的水

10、和蒸氣排出系統(tǒng)外，使系統(tǒng)不會(huì)引發(fā)突沸和爆炸。 廢水、廢液處理設(shè)備的兩個(gè)系統(tǒng)： (1)含油污水處理系統(tǒng)用于收集排水時(shí)排出的含油污水，做成密封結(jié)構(gòu)設(shè)置底下，有些地方設(shè)置截流井及防爆式疏水器，末端設(shè)置油水分別器和擋油池，將油份完全分別，回收后排放清水。為密封結(jié)構(gòu)。 (2)排水系統(tǒng)用于收集冷卻用水的排放，蒸氣疏水器產(chǎn)生的冷凝水以及雨水，為開式結(jié)構(gòu)。 5 電力及動(dòng)力系統(tǒng)平安設(shè)計(jì) 防止運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，意外停止供應(yīng)電力、儀表風(fēng)、蒸汽、惰性氣體、消防用水等動(dòng)力源。 平安的供電系統(tǒng)及自動(dòng)切換系統(tǒng)。如市電雙回路、自備電、蓄電池等。 6 防止誤操作的平安設(shè)計(jì) 削減人為失誤帶來災(zāi)難。采納全自動(dòng)和平安自鎖裝置最好，但實(shí)現(xiàn)困難，

11、可以用下列方法：(1)程序掌握裝置，只能用正確指令才有效。(2)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)。(3)聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)。(4)配置閥門標(biāo)志清晰，開閉狀態(tài)明確。(5)設(shè)備的人機(jī)接口和四周的照明等環(huán)境條件應(yīng) 平安。 7 防止意外事故破壞或擴(kuò)展的平安設(shè)計(jì) (1)防雷擊、地震、洪水等自然災(zāi)難。(2)防汽車、火車等沖撞的防護(hù)措施。 8 平面布置的平安設(shè)計(jì) (1)廠區(qū)的平安布置各功能區(qū)的劃分。 (2)廠外的設(shè)施平安布置平安距離。生產(chǎn)、儲(chǔ)存易燃易爆危急物品的化工企業(yè)必需設(shè)置在城市的邊緣或相對(duì)單獨(dú)的平安地帶，不得設(shè)置在人員密集的公共場(chǎng)所四周或居民區(qū)內(nèi)。 化工企業(yè)選址應(yīng)符合下列規(guī)定： (一)化工企業(yè)與廠外鐵路線(中心線)的防火間距不應(yīng)小于3

12、0米，與廠內(nèi)鐵路線不應(yīng)小于20米。 (二)化工企業(yè)與廠外道路(路邊)的防火間距不應(yīng)小于16米，與廠內(nèi)主要道路(路邊) 不應(yīng)小于10米，與廠內(nèi)次要道路(路邊)不應(yīng)小于5米。甲類化工企業(yè)的廠房，甲、乙類液體儲(chǔ)罐與電力架空線的最近水平距離不應(yīng)小于電桿(塔)高度的1.5倍，丙類液體儲(chǔ)罐不應(yīng)小于1.2倍。嚴(yán)禁在潛在危害食水衛(wèi)生或者防洪平安 地帶設(shè)置化工企業(yè)。 化工企業(yè)應(yīng)有進(jìn)出廠區(qū)的消防車道，消防車道寬不應(yīng)小于3.5米，凈空高度不應(yīng)小于4米，并且外周邊應(yīng)有適合消防車使用的道路。 甲、乙類化工企業(yè)的廠房和倉(cāng)庫(kù)的建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)為一、二級(jí)耐火等級(jí)，不得來用鋼結(jié)構(gòu)和星鐵蓋頂。 化工企業(yè)的廠房、倉(cāng)庫(kù)的耐火等級(jí)、層數(shù)和占

13、地面積，按建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行(見附件二)。 化工企業(yè)的生產(chǎn)車間、原料倉(cāng)庫(kù)、成品倉(cāng)庫(kù)、可燃液體儲(chǔ)罐、配電間、明火加熱爐、生活區(qū)及辦公場(chǎng)所等要分開單獨(dú)設(shè)置;且應(yīng)符合下列防火間距： (一)一、二級(jí)耐火等級(jí)甲類廠房之間及其與一、二級(jí)耐火等級(jí)的其他廠房之間的防火間距不應(yīng)小于12米。與戊類廠房之間的防火間距不應(yīng)小于8米。 (二)相鄰兩座甲類廠房較高一面的外墻為防火墻時(shí)，其防火間距不應(yīng)小于4米。 (三)兩座一、二級(jí)耐火等級(jí)的甲、乙類廠房與相鄰較高一面外培的門窗等開口部位設(shè)有防火門窗或防火卷簾和水幕時(shí)，其防火間距不應(yīng)小于6 米。 (四) 兩座一、二級(jí)耐火等級(jí)的甲、乙類廠房 與相鄰較低一面外培為防火

14、墻，且較低一座廠房 的屋頂耐火極限不低于1小時(shí)，其防火間距不應(yīng)小于6米。 (五)甲、乙類廠房與民用建筑之間的防火間距不應(yīng)小于25米，甲類廠房與明火或散發(fā)火花的地點(diǎn)的防火間距不應(yīng)小于30米。 甲、乙類化工企業(yè)的廠房、倉(cāng)庫(kù)的地面應(yīng)采納不產(chǎn)生火花的材料鋪成。甲、乙類液體儲(chǔ)罐宜采納地埋式設(shè)置，且儲(chǔ)罐之間的防火間距不應(yīng)少于相鄰較大儲(chǔ)罐直徑的0.4倍。地上式甲、乙類液體儲(chǔ)罐之間的防火間距不應(yīng)少于相鄰較大儲(chǔ)罐直徑的 0.75倍，丙類液體儲(chǔ)罐不應(yīng)少于相鄰較大儲(chǔ)罐直徑的0.4倍。甲、乙類化工企業(yè)廠房的平安出口數(shù)目不應(yīng)少于兩個(gè)，其冷寬度不應(yīng)少于0.9 米，疏散走道的寬度不宜少于1.4米，平安 疏散距離按建筑設(shè)計(jì)防

15、火規(guī)范的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。甲、乙類化工企業(yè)的廠房應(yīng)自然通風(fēng)良好，或設(shè)置機(jī)械排氣裝置。甲、乙類化工企業(yè)的廠房應(yīng)設(shè)置足夠的門、窗等作為泄壓面積，其泄壓面積的比值(平方米/立方米)為0.050.22 耐火等級(jí)是依據(jù)有關(guān)規(guī)范或標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，建筑物或建筑構(gòu)件、配件、材料所應(yīng)達(dá)到的耐火性分級(jí)。它是衡量建筑物耐火程度的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范，建筑物的耐火等級(jí)分為四級(jí)。建筑物的耐火等級(jí)是由建筑構(gòu)件(梁、柱、樓板、墻等)的燃燒性能和耐火極限打算的。 一級(jí)耐火等級(jí)建筑是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或磚墻與鋼混凝土結(jié)構(gòu)組成的混合結(jié)構(gòu); 二級(jí)耐火等級(jí)建筑是鋼結(jié)構(gòu)屋架、鋼筋混凝土柱或磚墻組成的混合結(jié)構(gòu); 三級(jí)耐火等級(jí)建筑物

16、是木屋頂和磚墻組成的磚木結(jié)構(gòu); 四級(jí)耐火等級(jí)是木屋頂、難燃燒體墻壁組成的可燃結(jié)構(gòu)。 甲、乙類物品廠房的耐火等級(jí)只能為一、二級(jí)，禁止設(shè)在地下室、半地下室。甲類物品生產(chǎn)廠房應(yīng)采納單層，其最大允許建筑面積為4000平方米，超出了這個(gè)面積就要實(shí)行防火分隔措施;甲類物品倉(cāng)庫(kù)的耐火等級(jí)只能為一、二級(jí)，最多允許一層。甲、乙類物品禁止存放在地下室、半地下室內(nèi)。這些規(guī)定是設(shè)計(jì)部門要執(zhí)行的。經(jīng)營(yíng)、存放和使用甲、乙類物品的商店、作坊和貯存間，嚴(yán)禁設(shè)置在民用建筑內(nèi);建規(guī)5.1.13條規(guī)定，地下商店不應(yīng)經(jīng)營(yíng)和儲(chǔ)存火災(zāi)危急性為甲、乙類儲(chǔ)存物品屬性的商品。因此，安監(jiān)部門在辦理危化品經(jīng)營(yíng)許可證過程中，要把這兩點(diǎn)作為高壓線，嚴(yán)

17、格把好審批關(guān)。 9 耐火結(jié)構(gòu)平安設(shè)計(jì) 鋼材(SS41)如達(dá)到550，其屈服點(diǎn)就會(huì)降低到常溫時(shí)一半左右，從而發(fā)生變形破壞。假如達(dá)到1400-1500 就會(huì)熔化。一般水泥制成的混泥土結(jié)構(gòu)在1000 以下不熔化，其熱導(dǎo)率是鋼材的1/201/15，熱膨脹也少，其本身就是耐火結(jié)構(gòu)。 10 防止火災(zāi)擴(kuò)散及爆炸擴(kuò)展的平安設(shè)計(jì) (1)防火門、防火墻為了防止火災(zāi)擴(kuò)散而設(shè)計(jì) 的。(2)防爆墻及愛護(hù)墻不僅能減輕爆炸沖擊波壓力，還有遮擋爆炸產(chǎn)生的飛散物或爆炸火焰而愛護(hù)四周設(shè)施效果。(3)爆炸抑制裝置防爆放空及泄漏結(jié)構(gòu)。該裝置是抑制爆炸現(xiàn)象或泄放爆炸沖擊波的壓力，使其達(dá)到減弱爆炸力的裝置。(4)阻爆裝置是防止爆炸通過配管轉(zhuǎn)播使受害面擴(kuò)大的裝置。防火門、防火窗應(yīng)劃分為甲、乙、丙三級(jí)，其耐火極限：甲級(jí)應(yīng)為1.20h;乙級(jí)應(yīng)為0.90h;丙級(jí)應(yīng)為0.60h 房間與中庭回廊相通的門、窗、應(yīng)設(shè)自行關(guān)閉的乙級(jí)防火門、窗。防火門在隔離活情的基礎(chǔ)上還可以應(yīng)急逃命的作用,所謂的耐火極限只是保證門體的完整性，也就是可以保證正常開啟。防火門應(yīng)為向疏散方向開啟的平開門，就是人是推開門面對(duì)平安通道方向，并在關(guān)閉后應(yīng)能從任何一側(cè)手動(dòng)開啟。用于疏散的走道、樓梯間和前室的防火門，應(yīng)具有自行關(guān)閉的功能。雙扇和多扇防火門，還應(yīng)具有按挨次關(guān)閉的功能。常開的防火門，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，應(yīng)具