安全評(píng)價(jià)綜合運(yùn)用:硫酸生產(chǎn)企業(yè)的安全評(píng)價(jià)

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中華人民共和國《安全生產(chǎn)法》第二十五條規(guī)定:“礦山建設(shè)項(xiàng)目和用于生產(chǎn)、儲(chǔ)存危險(xiǎn)物品的建設(shè)項(xiàng)目,應(yīng)當(dāng)分別按照國家有關(guān)規(guī)定進(jìn)行安全條件論證和安全評(píng)價(jià)?!眹鴦?wù)院頒布的《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》第十七條明確規(guī)定:“……生產(chǎn)、儲(chǔ)存、使用其它危險(xiǎn)化學(xué)品的單位,應(yīng)當(dāng)對(duì)本單位的生產(chǎn)、儲(chǔ)存裝置每兩年進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。”硫酸是列入國家危險(xiǎn)化學(xué)品目錄的產(chǎn)品,在新建、改擴(kuò)建硫酸裝置以及正常運(yùn)行過程中,必須按規(guī)定進(jìn)行安全評(píng)價(jià),這對(duì)硫酸工作者是一個(gè)新的課題。本文擬從介紹安全評(píng)價(jià)的基本概念入手,探討在硫酸生產(chǎn)企業(yè)如何開展安全評(píng)價(jià)。
    1  安全評(píng)價(jià)概述
    1.1
    安全評(píng)價(jià)基本概念
    安全評(píng)價(jià)是以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)安全為目的,應(yīng)用安全系統(tǒng)工程原理和方法,對(duì)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)、有害因素進(jìn)行辨識(shí)與分析,判斷系統(tǒng)發(fā)生事故和職業(yè)危害的可能性及嚴(yán)重程度,從而為制定防范措施和管理決策提供科學(xué)依據(jù)。安全評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容如圖1所示。
    識(shí)別危險(xiǎn)性在于辨識(shí)危險(xiǎn)源,確定來自危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)性;評(píng)價(jià)危險(xiǎn)度在于控制危險(xiǎn)性,評(píng)價(jià)采取控制措施后仍然存在的危險(xiǎn)性是否可以接受。這兩者在整個(gè)評(píng)價(jià)工作中相互交叉,相互重疊。
    安 全 評(píng) 價(jià)
    危險(xiǎn)性識(shí)別
    危險(xiǎn)度評(píng)價(jià)
    危險(xiǎn)源辨識(shí)
    計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)率
    判別指標(biāo)
    危險(xiǎn)性控制
    (辨識(shí))
    1.危險(xiǎn)、有害因素
    2.危險(xiǎn)性變化
    (確認(rèn))
    1.事故發(fā)生概率
    2.后果嚴(yán)重度
    (設(shè)定)
    風(fēng)險(xiǎn)判別準(zhǔn)則
    (確認(rèn))
    采取措施
    圖1
    安全評(píng)價(jià)基本內(nèi)容
    1.2
    安全評(píng)價(jià)的分類
    安全評(píng)價(jià)根據(jù)評(píng)價(jià)對(duì)象的不同階段分為4種:
    a.安全預(yù)評(píng)價(jià)——根據(jù)建設(shè)項(xiàng)目可行性研究報(bào)告的內(nèi)容,在初步設(shè)計(jì)以前,分析和預(yù)測該建設(shè)項(xiàng)目可能存在的危險(xiǎn)、有害因素的種類和程度,提出合理可行的安全對(duì)策措施及建議。
    b.安全驗(yàn)收評(píng)價(jià)——在建設(shè)項(xiàng)目竣工、試生產(chǎn)運(yùn)行正常、項(xiàng)目竣工驗(yàn)收前,對(duì)建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)施、設(shè)備、裝置實(shí)際運(yùn)行狀況及管理狀況進(jìn)行安全評(píng)價(jià);查找該建設(shè)項(xiàng)目投產(chǎn)后存在的危險(xiǎn)、有害因素,確定其程度,提出合理可行的安全對(duì)策措施及建議,是對(duì)安全項(xiàng)目“三同時(shí)”的檢查落實(shí)。
    c.安全現(xiàn)狀評(píng)價(jià)——針對(duì)生產(chǎn)經(jīng)營單位總體或局部的生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)的安全現(xiàn)狀進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。
    d.專項(xiàng)安全評(píng)價(jià)——針對(duì)某一項(xiàng)活動(dòng)或場所,如一個(gè)特定的行業(yè)、產(chǎn)品、生產(chǎn)方式、生產(chǎn)工藝或生產(chǎn)裝置等存在的危險(xiǎn)、有害因素進(jìn)行安全評(píng)價(jià)。
    1.3
    安全評(píng)價(jià)目的
    安全評(píng)價(jià)的目的是尋求低事故率、小損失和優(yōu)安全投資效益,具體包括4個(gè)方面:
    a.實(shí)現(xiàn)全過程安全控制;
    b.建立系統(tǒng)安全的優(yōu)方案,為決策提供依據(jù);
    c.為實(shí)現(xiàn)安全技術(shù)、安全管理的標(biāo)準(zhǔn)化和科學(xué)化創(chuàng)造條件;
    d.促進(jìn)企業(yè)實(shí)現(xiàn)本質(zhì)安全化。
    1.4
    安全評(píng)價(jià)的程序
    安全評(píng)價(jià)的一般程序包括以下幾個(gè)方面:
    a.資料收集。明確評(píng)價(jià)對(duì)象和范圍,收集國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn),了解同類設(shè)備、設(shè)施及生產(chǎn)工藝和事故情況,了解評(píng)價(jià)對(duì)象的自然和社會(huì)環(huán)境狀況。
    b.危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)與分析。根據(jù)所評(píng)價(jià)對(duì)象的自然環(huán)境狀況、工程建設(shè)方案、工藝流程、裝置布置、主要設(shè)備和儀表、原材料、中間產(chǎn)品、產(chǎn)品的理化性質(zhì)等,辨識(shí)和分析可能發(fā)生的事故類型、事故原因和機(jī)制。
    c.安全性評(píng)價(jià)。在上述危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)與分析的基礎(chǔ)上,劃分評(píng)價(jià)單元,選擇一種或多種評(píng)價(jià)方法,進(jìn)行定性或定量評(píng)價(jià)。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行危險(xiǎn)性分級(jí)。必要時(shí)對(duì)可能發(fā)生的重大事故后果進(jìn)行估算。
    d.提出安全對(duì)策措施。根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果,對(duì)高于標(biāo)準(zhǔn)值的危險(xiǎn)必須采取技術(shù)或管理措施,降低或控制危險(xiǎn)。低于標(biāo)準(zhǔn)值的危險(xiǎn)屬于可接受危險(xiǎn),應(yīng)采取監(jiān)測措施,防止生產(chǎn)條件變更導(dǎo)致危險(xiǎn)值增加。對(duì)不可排除的危險(xiǎn)要采取防范措施,提出應(yīng)建立的應(yīng)急救援預(yù)案等要求。
    e.評(píng)價(jià)結(jié)論。針對(duì)不同種類評(píng)價(jià),根據(jù)評(píng)價(jià)結(jié)果的內(nèi)在聯(lián)系、相關(guān)性及不同作用,做出正確結(jié)論。
    1.5
    安全評(píng)價(jià)的依據(jù)
    安全評(píng)價(jià)的依據(jù)主要有以下幾個(gè)方面:
    a.國家頒布的法律、法規(guī),地方頒布的法規(guī),國家有關(guān)部門的規(guī)章;
    b.國家或行業(yè)(地方)發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn);
    c.企業(yè)發(fā)布的管理規(guī)章制度;
    d.我國已參加、確認(rèn)的國際法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文件等。
    2  硫酸生產(chǎn)的危險(xiǎn)和重大危險(xiǎn)源辨識(shí)
    2.1
    危險(xiǎn)化學(xué)品
    根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品管理?xiàng)l例》的規(guī)定,硫酸生產(chǎn)過程中屬于危險(xiǎn)化學(xué)品的有以下幾方面:
    a.原料及燃料——硫磺(固體、液體)、硫化氫氣體、氨(氣體、液體)、重油、煤氣、柴油、液化氣、天然氣;
    b.產(chǎn)品——硫酸、發(fā)煙硫酸、液體SO2、液體SO3,其它屬于危險(xiǎn)化學(xué)品的副產(chǎn)品;
    c.生產(chǎn)過程——SO2氣體、SO3氣體、硫酸、發(fā)煙硫酸;
    d.檢修過程——?dú)錃?、硫酸、發(fā)煙硫酸、催化劑、SO2氣體;SO3氣體。
    2.2
    危險(xiǎn)性分析
    硫酸生產(chǎn)中的危險(xiǎn)、有害因素依據(jù)不同原料、不同工藝流程會(huì)有所不同,現(xiàn)重點(diǎn)分析硫鐵礦及硫磺制酸過程中的危險(xiǎn)、有害因素。
    2.2.1
    硫鐵礦制酸
    在硫鐵礦加工過程中,存在著礦石砸傷、加工設(shè)備意外傷害、破碎機(jī)的噪音與震動(dòng)、尾砂干燥過程中的重油灼傷以及粉塵危害。
    在硫鐵礦焙燒過程中,存在著高溫礦渣的灼傷、氣體與粉塵的危害、廢熱鍋爐安全裝置失效引起的泄漏和爆裂、供料及排渣裝置的意外傷害。在沸騰爐升溫過程中還存在著柴油燃燒、含油礦塵的爆炸危險(xiǎn)。
    在爐氣凈化過程中存在著高壓電的觸電危險(xiǎn)、SO2氣體及稀酸的危害、電除塵(霧)器的爆炸危險(xiǎn)。
    在SO2氣體轉(zhuǎn)化過程中,存在著SO2、SO3氣體危害、催化劑及冷凝酸的危害。在升溫過程中還存在著柴油、煤氣、石油氣等的燃燒、爆炸危險(xiǎn)。
    在爐氣干燥和SO3氣體吸收過程中,存在著SO3和SO3氣體危害、硫酸泄漏灼傷的危險(xiǎn)。
    在采用氨法回收尾氣的工藝中,存在著氨的爆炸、燃燒、中毒危險(xiǎn)。
    在廢熱鍋爐(含省煤器)運(yùn)轉(zhuǎn)方面,存在著安全裝置失效引起的泄漏和爆裂危險(xiǎn);在機(jī)電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)方面,存在著風(fēng)機(jī)、酸泵等意外傷害危險(xiǎn)及電器設(shè)備的觸電危險(xiǎn)。
    在設(shè)備檢修方面,存在硫酸灼傷、SO2、SO3氣體和催化劑毒害、機(jī)械設(shè)備意外傷害,以及長期停用設(shè)備因濃硫酸吸水稀釋后與鋼鐵反應(yīng)產(chǎn)生氫氣引起著火、爆炸的危險(xiǎn)。
    2.2.2
    硫磺制酸
    在固體硫磺加工過程中,存在著燃燒、爆炸、液體硫磺及蒸汽灼傷的危險(xiǎn)。
    在硫磺焚燒過程中,存在著高溫爐氣、液硫及蒸汽灼傷的危險(xiǎn)、SO2氣體中毒危害。
    在空氣干燥和SO3氣體吸收過程中,存在著SO3氣體危害、硫酸泄漏灼傷的危險(xiǎn)。
    與硫鐵礦制酸相同部分存在著相同的危險(xiǎn)。
    2.3
    重大危險(xiǎn)源辨識(shí)
    根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB18218-2000《重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》的規(guī)定,重大危險(xiǎn)源系指存在著危險(xiǎn)物質(zhì)且數(shù)量等于或超過臨界量的單元。硫酸生產(chǎn)企業(yè)存在的危險(xiǎn)物質(zhì)及其臨界量見表1。
    上述危險(xiǎn)物質(zhì)在硫酸生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的量一般小于臨界量,在儲(chǔ)存區(qū)就要區(qū)別企業(yè)情況加以確定。如果在儲(chǔ)存區(qū)有多種危險(xiǎn)物質(zhì),則要按照公式∑=qi/Qi≥1計(jì)算判斷。式中:qi為每種危險(xiǎn)物質(zhì)實(shí)際存有量;Qi為與各危險(xiǎn)物質(zhì)相應(yīng)的臨界量。如果單元中的危險(xiǎn)物質(zhì)量滿足此式,即可以認(rèn)定為重大危險(xiǎn)源。
    表1  硫酸生產(chǎn)企業(yè)存在的危險(xiǎn)物質(zhì)及其臨界量
    危險(xiǎn)物質(zhì)
    臨
    界
    量
    生產(chǎn)場所/t
    儲(chǔ)存場所/t
    易燃物質(zhì)
    液化石油氣、天然氣
    CO和H2混合物
    1
    10
    有毒物質(zhì)
    氨
    40
    100
    SO2
    40
    100
    SO3
    30
    75
    H2S
    2
    5
    根據(jù)國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理局《關(guān)于開展重大危險(xiǎn)源監(jiān)督管理工作的指導(dǎo)意見》要求,將壓力容器、壓力管道、鍋爐列入重大危險(xiǎn)源。其中蒸汽鍋爐額定蒸汽壓力大于 2.5MPa,且額定蒸發(fā)量大于或等于10t/h。大部分硫酸裝置廢熱鍋爐蒸汽壓力為3.8MPa,80kt/a以上硫酸裝置廢熱鍋爐蒸發(fā)量在10t/h 以上,應(yīng)列入重大危險(xiǎn)源管理。
    3  硫酸生產(chǎn)中評(píng)價(jià)單元的確定和評(píng)價(jià)方法的選擇
    3.1
    評(píng)價(jià)單元的確定
    評(píng)價(jià)單元就是在危險(xiǎn)、有害因素辨識(shí)與分析的基礎(chǔ)上根據(jù)評(píng)價(jià)目標(biāo)和評(píng)價(jià)方法的需要,將系統(tǒng)分成有限的確定范圍的評(píng)價(jià)單元。這樣可以簡化評(píng)價(jià)工作,減少評(píng)價(jià)工作量,避免遺漏,使危險(xiǎn)評(píng)價(jià)更切合實(shí)際,提高評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性。
    根據(jù)硫酸生產(chǎn)企業(yè)的特性,本文擬將硫酸生產(chǎn)裝置劃分為8個(gè)評(píng)價(jià)單元:原料處理、焙燒、凈化、轉(zhuǎn)化、干吸、廢熱鍋爐、尾氣處理、儲(chǔ)存。
    原料處理單元包括硫鐵礦制酸的硫鐵礦破碎、硫精砂干燥及配礦,硫磺制酸的固硫儲(chǔ)存、熔硫、精制及液硫儲(chǔ)存。
    焙燒單元包括硫鐵礦制酸的焙燒系統(tǒng)(含灰渣處理裝置),硫磺制酸的焚硫系統(tǒng)(不含空氣干燥裝置)。
    凈化單元包括硫鐵礦制酸的凈化系統(tǒng)(含熱電除塵裝置)及稀酸(污水)處理裝置。
    轉(zhuǎn)化單元包括轉(zhuǎn)化器、換熱器、硫鐵礦制酸的主鼓風(fēng)機(jī)等。
    干吸單元包括硫鐵礦制酸的爐氣干燥及SO3吸收裝置,硫磺制酸的空氣干燥裝置及SO3吸收裝置。
    廢熱鍋爐單元包括焙燒和轉(zhuǎn)化工序的廢熱鍋爐、過熱器、省煤器、除氧器等。
    尾氣處理單元包括尾氣回收裝置及母液處理裝置。
    儲(chǔ)存單元包括各種規(guī)格的產(chǎn)品硫酸及其它危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)存裝置。
    以上單元中廢熱鍋爐單元、凈化單元、尾氣處理單元并非為所有硫酸企業(yè)所有。另外,各個(gè)單元均包括裝置的開車、停車、正常運(yùn)行及檢修過程。
    3.2
    評(píng)價(jià)方法的選擇
    常用的安全評(píng)價(jià)方法有十幾種,對(duì)不同的生產(chǎn)系統(tǒng),在不同的評(píng)價(jià)階段使用不同的評(píng)價(jià)方法更為有效?!段kU(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)企業(yè)安全評(píng)價(jià)導(dǎo)則》(試行)提出對(duì)危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)單位現(xiàn)狀的安全評(píng)價(jià),其安全生產(chǎn)條件的安全評(píng)價(jià)以安全檢查表的方法為主,其它方法為輔。對(duì)其它方面的安全評(píng)價(jià)可根據(jù)危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)的實(shí)際情況,選擇國際、國內(nèi)通行的方法。
    本文擬采用“化工廠危險(xiǎn)程度分級(jí)法”對(duì)硫酸企業(yè)的整體危險(xiǎn)進(jìn)行安全評(píng)價(jià),采用“作業(yè)條件危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)法”對(duì)各單元的危險(xiǎn)性進(jìn)行評(píng)價(jià)比較,采用“安全檢查表”對(duì)硫酸企業(yè)的安全管理現(xiàn)狀進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)重大事故的分析評(píng)價(jià)還可以采用“故障樹分析法”、“事件樹分析法”等進(jìn)行評(píng)價(jià)分析,對(duì)重大事故后果的評(píng)價(jià)可以采用“泄漏、著火、爆炸、中毒評(píng)價(jià)模型”進(jìn)行評(píng)價(jià)??梢詤⒁娢墨I(xiàn)。