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《安全》２００６年第６期 风险评价在聚丙烯生产装置的应用 高蔓青 竺 中国石油锦州石化公司 【摘要】 同时应用火灾爆炸指数评价法、设备故障分析评价法、工艺偏差分析评价法、现场操作分析评 价法和事故树分析法，对聚丙烯生产过程中的危险性；工艺介质危险性；现场操作过程的危险性进行评价、分 析并提出针对性的安全预防措施，为防止各类事故的发生一定能起到很好的作用。 【关键词】 聚丙烯；生产工艺；丙烯；安全措施 ７蠢『 簿 收音机外壳、电器绝缘材料、防腐管道、板材、贮槽 石油化工行业是具有高温高压、易燃易爆、有毒 等，也用于编织包装袋、包装薄膜。 有害等潜在危险的一个特殊行业，加强安全生产工 燃烧爆炸危险性：燃烧性：可燃；自燃温度 作、强化安全管理对石油化工行业经济的健康发展举 （℃）：４２０（粉云）；爆炸下限（异／ｍ ）：２０；危险特 足轻重。如何提高管理者和员工安全意识、提升安全 性：受热分出易燃气体能与空气形成爆炸性混合 管理水平，就需要我们建立有效的管理（ＨＳＥ）体 物。粉体与空气可形成爆炸性混合物，当达到一定的 系，对生产过程中的危险性提出针对性的安全预防措 温度时，遇火星会发生爆炸。 施，防止各类事故的发生，聚丙烯（等规）英文名 灭火方法：雾状水、二氧化碳、泡沫、干粉、沙 ｐｏｌＹＰｒｏＰＹｌｅｎｅ，分子式ｆ Ｃ ３Ｈ６ ；ｆ ＣＨ（ｃＨ ３） 土。 ｃＨ２于 理化性质：外观与性状：白色、无臭、无味、 其简单工艺方框图如下： 固体；主要用途可用作工程塑料，适用于制电视机、 原料预热 乙烷精馏 脱乙烷冷却 — 脱乙烷汽提 丙烯输送 丙烯冷却 阿烯汽提 —— 丙烯精馏 干燥净化 釜投料 加活化剂 加催化剂 ］二 釜回收 反应 升温 加氧气 Ｉ．．．．．．．．．．．．． Ｉ！．．一 聚合放料 闪蒸净化 闪燕 闪蒸放料 工 丙烷切ｍ 成品包装 ２工艺过耩的危险性 ： 聚合、闪蒸、丙烯回收等工序，具有中温高压、连续性 聚丙烯装置涉及的化工介质有丙烯、氢气、活化剂、 强的特点，具有化工企业易燃、易爆、易腐蚀的生产特 催化剂、溶剂油、固碱等；接触的化工物料丙烯、氢气、 性，后部分成品放料、包装、码垛手工操作多，劳动强 活化剂均属于易燃易爆物品，催化剂、溶剂油、固碱属 度大，人员密集，具有发生人身事故的生产特点，这一 易腐蚀危险品，前部分生产过程中有丙烯精制、干燥、 切都给装置的安全生产提出了较高要求。 维普资讯 http://www.cqvip.com
《安全》２００６年第６期 表１物质危险性一览表 物质名称 分子式 相对密度 熔点℃ 沸点℃ 自燃温度℃ 闪点℃ 爆炸极限（Ｖ％） 物质系数ＭＦ 丙烯 Ｃ ３Ｈ６ Ｏ．５ 一ｌ９１．２ —．４７．７ ４５５ 一ｌＯ８ １．Ｏ—ｌ５ ２ｌ 氢气 Ｈ２ ０．０７ —２５９．２ —２５２．８ ４００ ＜一５Ｏ ４．１—７４．１ ２ｌ 活化剂 Ｃ６Ｈｌ５Ａ１ ０．８４ —５２．５ ｌ９４ ＜一５２ （一５２ ２９ 催化刺 ＴｉＣＩ４ １．７３ —２５ １３６．４ 溶剂油 Ｃ６Ｈ ４ ０．６７ （一６Ｏ ４０—２００ ４１５—５３０ —４３ １．４—７．６ 固碱 ＮａＯＨ ２．１２ ３ｌ８．４ ｌ３９０ （续表） ＮＦＰＡ分级 物质名称 健康危害Ｎ 易燃性Ｎ Ｆ 化学活性Ｎ Ｒ 丙烯 ｌ ｌ ｌ 氢气 Ｏ ４ Ｏ 溶剂油 ｌ ３ Ｏ 活化刺 ３ ４ ３ 固碱 ｌ Ｏ ２ 这里特别将原料丙烯的危险性作为特例提出。丙 燃、易爆、中毒和冻伤的共性。 烯是无色有烃类气味的易燃气体。闪点：一１０８ ｏＣ， ３评价过穗‘ 自燃温度：４５５ ，爆炸极限：１．０—１５（Ｖ％）。与空 气混合能形成爆炸性混合物。遇明火、高热能引起燃 ３．１火灾爆炸指数评价 根据聚丙烯生产装置的特点，我们将整个装置划 烧爆炸。其蒸气比空气重，能在较低处扩散到相当远 分为６个评价单元，以原料罐区丙烯储罐为例进行评 的地方，遇明火会引起回燃。若遇高热，容器内压增 价（见下图）： 大，有开裂和爆炸的危险，同时又有液化石油气易 放热化学反应系数＝１ Ｏ 物料处理与输送系数＝０．８５ 密闭式工艺单元系数＝０．４５ 通道系数＝Ｏ．２ 排放和泄漏控制系数＝０．５ 一般工艺危险系数（Ｆ１）＝３．０ 工艺单元危险系数（Ｆ３）＝Ｆ１×Ｆ２ １ － ： ！ ： ｌ火灾、爆炸指数（Ｆ＆Ｅ１）＝Ｆ３×物质系数（ＭＦ）＝６．１８ ｘ ２１＝１２９．７８ ｌ工艺控制安全补偿系数（Ｃ１）＝０ ９１ 物质隔离安全补偿系数（Ｃ２）＝０ ９１ 防火设施安全补偿系数（Ｃ３）＝０．９４ ｘ ０．９５ ｘ ０．９３ ｘ ０．９４：０。７８ 室全堂堕 堡墨墼 ！ ！ 兰 ：箜—— ｌ 塞 壅 竖堕塑墼 ！壁垦！兰 ：！ ！・！ ：箜 ： 鱼 ｌ根据Ｆ３和图表查出暴露半径＝１１０ 埋掣 维普资讯 http://www.cqvip.com
由表１得到表２： 表２火灾爆炸指数评价表 评价 物质 固有火灾 安全补 实际火灾 暴露 风险 风险削减措施 单元 系数 爆炸指数 偿系数 爆炸指数 半径 等级 ＭＦ 目前已有 需要增补 １．操作 规程。 ２．可燃 １．改善 气报警 现有消 丙烯 器。 防道。 储罐 ２ｌ １２９．７８ Ｏ．６５ ８４．３６ １１Ｏ 中度 ３．科检 ２．更换 制度。 部分腐 ４．备有 蚀严重 消防蒸 管线。 汽和灭 火器。 ３．２设备故障分析评价 对３个评价单元的１１个系统ｌ５个子系统进行评 价，评出最大ｃ 值为６．０（液化气泵轴承箱断裂）。 ３．３工艺偏差分析评价 聚丙烯生产共有３４个工艺过程，我们对过程所 产生的偏差、原因、后果、可能性、严重度进行评 价，评出风险等级最大值为５．０（采用ＨＡＺＯＰ方 法）。 ３．４现场操作分析评价 成品放料易在放料口发生闪爆事故，影响及评价 等级为７．０（采用矩阵法）。 ４事故树分析 在火灾爆炸分析、设备故障分析、工艺偏差分析 和现场操作分析的基础上，我们对液化气泵发生火 灾、聚丙烯放料口闪爆等进行了事故树分析，以液化 气泵发生火灾、聚丙烯放料口闪爆为例。 液化气泵发生火灾事故树分析图 Ｘ１：电气焊动火，Ｘ２：违章烟火，ｘ３：电器火花，ｘ４：雷电， Ｘ５：金属碰撞。ｘ６：金属外壳放电。ｘ７：摩擦，ｘ８：人体静 电，ｘ９：电机过热，ｘ１Ｏ：轴承过热，Ｘ１１：轴承箱过热，ｘｌ２： 密封泄漏，Ｘ１３：法兰泄漏。 ｔ 《安全》２００６年第６期 放料口事故树分析图 Ｘ１：电气焊动火，ｘ２：违章烟火，ｘ３：电器火花，ｘ４：雷电， ｘ５：金属碰撞，ｘ６：粉尘静电，ｘ７：人体静电。Ｘ８；聚丙烯粉 尘。Ｘ９：不合格放料，Ｘ１０：开错阀门．Ｘｌ１：放直通。Ｘ１２：闪 蒸釜内有死角，Ｘ１３：聚丙烯粉料潮，Ｘ１４：聚合釜底阀不严。 ５聚丙烯生产装置防止各类事故发生的防范措施 聚丙烯成品上自动包装线技措方案 （１）整套系统连续并自动地完成物料从闪蒸釜通 过氮气为介质的气流正压输送至自动称重单元上方的 圆柱形大储料仓（体积为１４ｍ ，１只）内，完毕后气 流输送管道（中１Ｏ８一ｌＣ ｒｌ８Ｎｉ９Ｔｉ不锈钢管）上的气 动球阀由控制信号自动关闭；物料由大储料仓自重式 流进辅助料斗（约１ｍ ，辅助料斗有充足的容量吸 收、承受储料仓物料流入时的压力），物料再由辅助 料斗连续流人粗、细加料装置，经过物料的粗加料 （每包额定重量的９５％左右）再进行细加料（每包额 定重量５％左右），物料进入称重斗称重完毕，人工套 袋，称重斗卸料门打开，物料自重式经由卸料斗灌入 夹袋装置上的包装袋中完毕，夹袋自动松开，料袋落 至下部输送机，人工整理包装袋袋口送入折边机，进 行自动折边、自动缝包、自动切线、自动喷墨打印 （生产批号、年、月、日、班次等用户所需生产信息 自动喷打在包装袋的表面）、由倒袋输送机、斜坡输 送机、最后人工进行码垛。 （２）为了保证系统生产线操作现场无粉尘、操作 者在洁净的环境中工作，系统配备脉冲式除尘机，生 产线上每处可能出现或产生粉尘的位置均装配除尘 口，由加强软管与除尘机本体联接，将现场的粉尘经 由脉冲式防静电滤袋进行过滤，气体排出，粉尘自动 落入除尘机下部的星形卸料器，自动刮入至卸料器下 口安放的包装袋中，保持现场几乎无粉尘（除尘率优 维普资讯 http://www.cqvip.com
《安全》２００６年第６拐 于９９．９％，除尘面积≥３６ｍ ）。 （３）在静电消除方面，在输送管道的法兰与法兰 以及其它所有设备均采用扁铜线跨接，并将整套设备 有效接地，接地电阻＜１０Ｑ。在包装秤下料斗和夹袋 器之间安装静电消除器（ＤＮ２００，大连安技所定制）， 有效降低粉料携带静电，将静电从５０ｋｖ降至２．４ｋｖ 以下（１５ｋＶ以下为安全静电），基本上消除物料本身 携带的静电对整套设备的安全隐患。 除尘机用的过滤布袋均为进口的静电针刺尼材 料，输送机皮带均为瑞士ＨＡＢＳＩＴ公司原装进口防 静电皮带。 （４）系统动作流程（见下图和表３） 闪燕釜 提供物料 自动气流输送，物料由『工］燕釜通Ｌ ０ ３ＭＰａ４０＋４ＭＰａ 过氮气压力经由输送料管输送Ｉ 氯气 料气分离，大储料罐储存 自由落料 ２５ｋｇ称量 塑料编织袋 人工套袋 自动折边、缝包、切线 提供墨水 自动喷码 倒袋装置 斜坡输送机 Ｈ无动力辊子输送机 提供托盘—１ 人工码垛 表３ 防止各类事故发生的防范措施 哽目 各类事故 １．消除易燃物泄漏；２．严格控制工艺防止超温，超压；３． 保证通排风的正常运行；４．检修禁止乱排放易燃液体；５． 严格执行公司《安全用火管理规定》禁止随意动火和产生 防范 措施 火花的作业；６．正确使用气体防护器材；７．严格执行“进 人有限空间作业制度”；８．设备、管线按甲类防火等级配 置；９、化工原料要正确使用与保管；１０．严格工艺清洗与 置换。 （续） 项目 备类事故 １．设备、管线发生泄漏，当班操作员报告班长，组织联系 消漏；２．生产出现异常情况，当班操作员报告班长、装置 主管、装置工程师、车间、公司生产调度；３．火灾事故， 报告 制度 报出火警，报告车间、公司生产调度、公司领导。火警电 话４２６５１１９；４．中毒事故，报告车间、公司生产调度、公 司领导。气防救护４２６５１１８；其他：厂内急救４２６５１１５；厂 外急救４２６５１ １６ｉ １．难产岗位人员应精通工艺流程，熟悉所管辖的物料管线； 防止 ２．加强巡回检查，实行巡检挂牌制度。防止失误；３．严格 误操 执行操作法，在易发生问题处标明管道走向，防止失误ｉ 作 ４．懂得消防设施，器材、气防器材的操作方法，搞好日常 岗位练兵。 １．生产岗位人员应精通工艺流程，熟悉工艺指标，接岗位 管辖范围巡检；２．班长应对管辖范围内工艺指标进行监控。 各级 使其符合标准；３．车间生产、设备及装置负责人负责检查 工艺指标执行和设备运行情况，发现问题及时联系处理。 人员 监控 消除跑、冒、滴、漏改善车间环境；４．安全监督每日应对 管辖范围内安全设施进行检查，确保完好；５．车间主任对 职责 辖区工作全面负责。每日上岗检查Ｔ艺、设备运行情况， 整改不安全隐患。保证车间工艺稳定设备运行正常，安全 设施处于完好状态。 ６结束语 进入９０年代后企业社会的安全形势急剧恶化， 传统的安全管理已不能有效地遏制事故的发生。健 康、安全与环境（ＨＳＥ）管理体系是当前石油化工行 业控制生产经营活动最有效的管理体系。对聚丙烯生 产装置ＨＳＥ体系进一步完善，利用先进的系统管理 方法发现新的风险，并对新的风险进行准确评价，达 到削减风险的目的这在现实的生产过程中所起的作用 是巨大的。 参考文献 ［１］彭力。李发新，谢国忠，林炯．《危害辨识与风险评价 技术》 ［２］王广生，张海峰，窭苏娅．《石油化工原料与产品安全 手册》 １９
