石化企業危險化工工藝的辨識方法與風險評估淺述

摘要:石油化工企業的生產工藝普遍具有連續性強、操作復雜的特點,其原料、產品中包含大量有毒、有害、易燃、易爆、高腐蝕性的物質,且反應多在高溫、深冷、高壓等特殊環境下進行的,因此反應裝置的運行、檢修、安裝等環節也普遍存在著危險性。目前我國危險化工工藝的安全保障系統在風險辨識方面仍處于起步階段,未形成通用性的評價方式,因此相關工作人員必須在不斷總結經驗教訓的基礎上,結合理論分析,參考專家的咨詢意見,建立有針對性的評估指標體系,以科學的管理方法,實現石化企業的安全生產。

1、石化企業危險化工工藝概述

1.1石油化工工藝的危險性

化工工藝是指通過原料處理、化學反應、產品精制等化學生產方法,將原材料轉變為產品的過程,這些過程通常需要相應的操作條件要求,并需使用特定的儀器和設備,使材料發生物理學上或化學上的變化,而危險化工工藝就是指在化工生產過程中,可能導致中毒、火災或爆炸等安全事故的工藝。石油化工企業的生產過程主要是將石油、天然氣等原材料,通過相應設備使其進行一系列的物理變化或化學反應,其工藝普遍具有連續性強、操作復雜的特點,原料、產品中包含大量有毒、有害、易燃、易爆、高腐蝕性的物質,且反應多是在高溫、深冷、高壓等特殊環境下進行的,因此反應裝置的運行、檢修、運輸、安裝等環節也普遍存在危險性。

1.2石化工藝危險源的具體分析

(1)危險化學品。國務院頒發的危險貨物品名表與危險化學品名錄中,將危險化學品分為爆炸品、壓縮與液化氣體、易燃液體、易燃固體及自燃固體、氧化物及過氧化物、以及毒害品和感染性物品等幾大類?？梢哉f,這些化學品在石化生產中都有所涉及,其中一些還是重點石化工業的主要原料與產品。以其中的主要危險氣體而言,最為常見的就包括液化石油氣、氫氣、氨氣和硫化氫氣體等,液化石油氣作為一種從油氣田或石油煉制中獲得的碳氫化合物,可以作為重要的化工原料或燃料使用,但它同時也是一種易燃易爆氣體,并具有很強的揮發性且極易受熱膨脹,在大量被吸入人體后,還會導致窒息中毒等問題;氫氣作為工業原料廣泛應用于石化工業的各個領域,生產中需加入氫氣通過去硫和氫化裂解來提煉原油,但氣體具有無色無味、燃燒火焰透明等特性,因此發生泄漏時,通常很難被察覺,一旦液氫外泄至空氣中,就有可能與空氣混合引發燃燒爆炸事故;而其他常見的氨氣、硫化氫氣體等,也各具可燃性、腐蝕性等危險,必須妥善管理,加強預防控制。

(2)反應裝置的危險性。石化生產設備的危險性主要來自其生產原料、產品、以及相關工藝條件,催化裂解、常減壓蒸餾、延遲焦化以及汽油加氫等工藝中,設備的安裝、運行,及維護都面臨一定的安全風險。

以催化裂化裝置為例,該裝置主要包括反應器和再生器、加熱爐和輔助燃燒室、裂解余熱鍋爐、油氣分離器、氣分裝置等。生產過程主要包括原料油催化裂化、催化劑再生和產物分離3個主要工藝流程,以原油蒸餾所得的餾分油為原料,在熱和催化劑的作用下發生裂化反應,以獲得輕質油品和液化氣等產品,其原料與副產品、產品均易于與空氣形成爆炸性氣體,在生產過程中產生的硫化氫有毒,且易泄漏,具有中毒危害。故整個裝置具有易燃、易爆、有毒等危害特性。此外,工藝中的高溫、高壓等工藝條件和裝置自身的缺陷等也構成了生產過程中的危險性因素。

2、重視風險評估加強安全管理

要全面控制石化企業化工工藝中的危險性因素,就必須建立安全生產數據庫,以計算機技術、通信技術等現代科技手段為支撐,通過完善的風險評估系統實現生產全過程的危險源辨識、風險評價、安全方案設計、費用計算等一系列高效管理工作。

2.1危險源辨識

應根據不同企業的具體生產過程對其工藝中各物質與裝置的固有危險性、危險物質容量、溫度、壓力、操作方式、反應放熱與腐蝕性等多個項目分等級賦值并進行累計計算,所得的危險程度再結合其風險指標、危害程度及后果、控制方案等建立完備的資料數據庫。以危險物質容量為例,該指標是針對工藝裝置中各種反應物的含量,參考《危險化學品重大危險源辨識》或《壓力容器中化學介質毒性危害和爆炸危險程度分類》等標準進行分級,含量的計算應以反應物的反應形態為標準,有觸媒的反應還應去掉觸媒層所在的空間。在計算機的自動識別和控制程序設計中,還應完善系統中的查詢、保存、修改等功能。

2.2安全評價

石化生產的安全評價具有多目標、多屬性的特點,單一的評價方法并無法全面反映評價對象的特征、危險程度,因此應根據不同的評價對象,提供多種評價方法再進行優化。評價方法包括定性評價和定量評價,預評價、中間評價和現狀評價,工廠設計的安全性評價、安全管理的有效性評價、人的行為安全可靠性評價、作業環境和環境質量評價以及物質的物理化學危險性評價等,實踐中應將多種方法相結合,并引入行為矯正技術,模糊數學理論、層次分析法、風險指數法等,提高評價的科學性。

2.3其他管理內容

其他管理內容包括方案設計與評估、數據管理、預算管理等。要確保安全辨識與評價的可靠、實用,必須對包括生態環境污染等內容在內的危險辨識及控制、工藝路線的科學性、作業的安全性、以及工程進度計劃等方案進行綜合評估;而針對企業的未來發展規劃,數據庫應具有運行穩定、更新快、可擴充的性能,預算管理則應根據實際風險特點,合理配置安防費用,降低企業的經營成本。

3、結語

能源需求量的增大帶動了我國石油化工產業的快速發展,但也同時促使企業在激烈的競爭中不斷擴大規模、提高技術工藝水平和自動化水平,但由于這些行業涉及的危險物品與危險裝置種類多、范圍廣,并廣泛分布在石化生產全過程的各個環節中,因此也帶來了重大的安全風險。目前我國的危險化工工藝的安全保障系統在風險辨識方面仍處于起步階段,且未形成通用性的評價方式,因此相關工作人員必須在不斷總結經驗教訓的基礎上,結合理論分析,參考專家的咨詢意見,建立有針對性的評估指標體系,以科學的管理方法,實現石化企業的安全生產。