某工程安全评价案例(doc 29页).doc

1、 1 XX 乙烯工程安全评价案例 安全环保研究院 2001 年 11 月 2 目目 录录 一、总 论 1 11 概述 1 1.2 评价目的和原则 1 二、工程概况 . 2 2.1 总图布置 . 2 2.2 气象条件 . 2 2.3 地质及施工条件 2 2.4 主要生产装置工艺流程 3 2.5 XX 乙烯厂安全管理状况 . 4 2.6 工厂生产过程中潜在的危险危害因素 . 5 三、系统危险辨识 6 3.1 系统危险辨识方法及危险分级标准 . 6 3.2 危险辨识主要工作内容 8 3.3 系统危险辨识结果综合分析 . 9 四、系统危险控制能力诊断 13 4.1 乙烯厂现代化安全管理模式 . 13

2、4.2 系统危险控制能力评估 14 五、综合安全评价 . 17 5.1 综合安全评价方法的确定 17 5.2 综合安全评价模型 . 18 5.3 安全度综合评定 21 六、评价结论及安全管理工作建议 23 6.1 评价结论 . 23 6.2 安全管理工作建议 . 25 1 一、一、 总总 论论 1.1. 概述 XX 乙烯工程，是经国务院 1988 年批准立项的重大工程建设项目。厂址选定 在 XX 市东郊黄埔区大田山地带的将军地西侧，西距 XX 市约 28Km。厂区占地面 积约 80 多公顷。 本工程有 5 个生产装置：即 15.0 万吨/年乙烯装置，10.0 万吨/年聚乙烯装置，7.0 万吨

3、/年聚丙烯装置，8.0 万吨/年苯乙烯装置，以及 5.0 万吨/年聚苯乙烯装置。 1.2. 评价目的和原则 1.2.1 评价目的 安全评价是现代化安全管理工作的重要环节，在系统寿命周期内各阶段，都 应进行安全评价。XX 乙烯工程目前处于投产前的试车准备阶段，本次评价是工 程投产前试车准备阶段的安全评价。 通过安全评价，运用现代化安全系统工程及安全控制论的原理和方法，系统 发掘存在于生产工艺、设备、作业环境等环节的潜在危险因素，预见并分析危险 经触发可能发生的事故状况及造成的危害， 有针对性的制定防范措施和控制危险 的对策，为工程投产后，企业组织和实现安全生产提供决策依据，基层组织实施 危险预测

4、预控提供信息基础。在此基础上，提出适应于企业生产要求的现代化安 全管理体系和安全管理模式。 1.2.2 安全评价原则 1.以系统论、控制论、信息论为指导思想，综合运用现代安全系统工程新技 术，并吸收已有评价技术的有益成份，辨识评价工程各子系统存在的危险状况， 有针对性提出危险控制措施。 2.运用安全控制论的安全评价模型开展综合安全评价。 3.现代化安全管理模式的提出强调以危险源辨识为基础， 以系统危险控制为 核心。 4.评价对象主要 XX 乙烯工程的主要生产装置为主。 1.2.3 评价范围 据初步设计文件，确定评价范围包括： 1乙烯装置，包括裂解、急冷、裂解气压缩、冷分离、热分离、制冷等装 置

5、； 2苯乙烯装置； 3聚乙烯装置； 4聚丙烯装置； 5聚苯乙烯装置； 6罐区； 7消防系统； 8辅助系统； 9公用设施； 10总体布局与周边环境。 1.2.4 评价工作内容 1.通过危险辨识，对物料、能源、生产工艺装置、管线、作业环境等的危险 充分暴露，尤其是各子系统接口处可能出现的危险； 2.评价重大危险源被激发酿成事故后，生命财产损失严重度； 2 3.评价自然灾害如洪涝、雷电、风暴对系统的危害以及重大危险源诱发事故 的可能性； 4.评价工人操作条件和防止人为失误的安全防护装置是否符合要求； 5.评价由于管理失误可能造成的风险。 上述评价工作内容贯穿于各子系统的危险辨识分析评价的各个环节。

6、二、工程概况 2.1. 总图布置 XX 乙烯工程选址于 XX 市东郊黄埔区，位于城市规划的石油化工工业区。厂 址西距 XX 市中心约 28km，东距深圳市约 120km，距黄埔区中心约 4 km。 厂址区域轻、化工工业较为发达，机械工业和其它工业也有一定基础。厂址 西侧有 XX 化工厂、XX 氮肥厂、XX 油脂化工厂、珠江造纸厂、人民制革厂等，南 邻 XX 石油化工总厂，东南有黄埔化工厂等。地区协作条件好。 厂区南侧紧邻旧围村， 西侧为姬堂小学， 西南侧有黄埔区物资局炸药库一处， 对本工程会有相互影响。 工程在总体布置中尽量把有危险的装置布置在影响较小的位置， 以减少对职 业安全与卫生的影响。

7、如化学品库布置在厂区的东北角，远离生产装置，且为独 立建筑物，一旦发生事故，也不会对其它设施造成影响。空分装置为保证吸入空 气的纯度，也布置在厂区的东北角，为全年主导风向的上风向。乙烯罐区、全厂 罐区、液化气站等火灾危险性大的场所，布置在厂区的东侧，为主导风向的侧风 向，以减少对其它区域的影响。 总图布置见附件一。 2.2 2.2 气象条件气象条件 气温：年平均气温 21.8，最热月平均气温 28.5，极端最高温度 38.7。 主导风向：年主导风向：北；夏季主导风向：东南；冬季主导风向：北。年 平均风速 1.9m/s，夏季平均风速 1.86m/s，冬季平均风速 2.07m/s，并有台风出 现（

8、风速达 35.4m/s） 降水量：年最大降水量 1680.5mm，1 小时最大降水厚度 1.1.1mm/h，1 日最 大降水厚度 284.9mm/d，一次暴雨持续时间及降雨量（1955 年 7 月 56 日）15 时 50 分，275.5mm。 雷暴：年平均雷电日数为 82.4 日/年，年最多雷电日数为 111 日/年。 2.3 2.3 地质及施工条件地质及施工条件 厂址地区的土壤主要由粘土、亚粘土、亚沙土组成，承压力约为 14T/m 229 T/m 2。下层为风化状花岗岩，岩基埋藏深度不一。从露地面的基岩观察，属中生 代燕山期块状花岗岩。XX 市地震烈度为 5.56 级，设计烈度按 7 度设

9、防。 该厂地处丘陵地带， 为平整土地， 有些低洼地段需用土填平， 此处土质较松。 为防止地基下沉，设计中的防范措施采用伸打桩和强夯地基的处理方法，提高建 构筑物的基础强度，防止形变。 3 2.4 2.4 主要生产装置工艺流程主要生产装置工艺流程 2.4.1 乙烯装置 2.4.2 聚乙烯装置 2.4.3 聚丙烯装置 石脑油 轻柴油 裂解 急冷 压缩 凝液气提 及干燥 预冷 脱甲烷 脱乙烷及 C2加氢 脱 丙 烷 及 C3加氢 脱丁烷 C3馏分 C2馏分 乙烯精制 丙烯精制 丁二烯抽提 芳烃抽提 汽油加氢 C4组分 C4以上组分 聚 合 级 乙烯 净化 催化剂 脱除 聚合物 分离 挤 压 造粒 包

10、装 丙 烯 精制 催化剂 配制 聚合 干燥 造粒 包装 4 2.4.4 苯乙烯装置 2.4.5 聚苯乙烯装置 2.5 XX2.5 XX 乙烯厂安全管理状况乙烯厂安全管理状况 鉴于该厂已于 1997 年进行了投料试车运行，由于种种原因，未能持续生产。 但在安全管理方面， 已建立了较为完善的机构及规章制度， 形成安全工作上的厂、 车间（部门） 、班组三级管理，上至厂长，下至岗位工人形成一个指令和要求迅 速下达，基层信息迅速反馈的逐级保证体系。安技人员素质较高，大部分具有大 专以上学历。厂安全组织管理网络见框图所示。 为保证乙烯工程的安全顺利复产，1999 年 5 月至今，乙烯厂已制定了安全 管理规

11、章制度达 40 余个。主要规章制度如下： 1）安全生产责任制 2） 安全教育制度 3）安全活动管理制度 4）事故管理制度 5）事故隐患治理管理规定 6）安全技术措施管理制度 7）安全检查制度 8）动火升级管理制度 9) 盲板管理制度 10）事故柜管理制度 11）安全标志管理制度 12）用火票签发程序规定 13）安全阀管理制度 14）安全工作月、季报告书制度 苯 乙烯 气相烃化 精馏 乙 苯 回收 脱氢 预分离 精馏 苯乙烯 苯 甲 苯 苯、 多乙 苯回收 反烃化 原料苯乙烯 乙苯 矿物油 添加剂 胶液 制备 聚合 脱气、 回收 造 粒 包 装 5 安全组织管理网络 15）合同工、临时工、民工及

12、外来施工人员安全管理规定 16）易燃可燃液体防静电安全管理规定 17）可燃气体检测报警器管理规定 18）职业安全卫生技术装备管理规定 19）工业卫生管理规定 20）防护器材管理规定 21）电梯的使用和安全操作规定 22）便携式气体检测器管理制度 23）厂内一般安全规定 24）安全会议制度 25）消防设施管理实施细则 26）安全用火管理制度 27）安全检修制度 28）大检修安全规定 29）进设备作业安全管理规定 30）乙烯厂罐区安全管理规定 2.6 2.6 工厂生产过程中潜在的危险危害因素工厂生产过程中潜在的危险危害因素 1）火灾爆炸危险 本工程生产过程中使用和产生的原材料、中间产品、产品等均为

13、易燃易爆物 质，如氢气、甲烷、乙烯、丙烯、丁二烯 1.3、芳烃类等，在高温、高压、深冷 等工艺条件以及设备易腐蚀，可能造成泄漏，遇明火（包括静电、雷电等）引起 火灾爆炸。另外，一些催化剂也具有易燃易爆性，如三乙基铝，与水、空气和含 有活泼氢的化合物激烈反应，与空气接触自动燃烧，与含氧化物，有机卤化物反 应甚为激烈。 2）毒物泄漏或不慎接触造成中毒危险 生产过程中使用和产生的原材料、 中间产品、 产品等也具有极大毒性。 如苯、 甲苯、二甲苯、二甲基甲酰胺、乙烯、丙烯、丁二烯 1.3、苯乙烯、糠醛等，这 些物质尽管在生产过程中是密封进行， 但有可能因设备密封不严和误操作引起泄 漏或误接触， 引起中

14、毒。 本工程涉及的主要有毒原料与产品毒性危害如下表所示： 安全环保部 管理系统 生产系统 辅助系统 安全生产领导小组 安全生产领导小组 安全生产领导小组 部门安全员 车间安全员 车间安全员 岗位 班组安全员 岗位 班组安全员 岗位 6 主要有毒原料与产品毒性危害主要有毒原料与产品毒性危害 毒物名称 毒理危害 苯、 甲苯、 二甲苯 急性毒作用：主要抑制中枢神经系统，麻痹呼吸中枢； 慢性毒作用：破坏造血组织及神经系统，液态对皮肤、粘膜有刺 激作用，蒸汽对呼吸有刺激作用。 苯乙烯 主要为刺激和麻痹作用，慢性对血液和肝有轻度危害作用 乙烯、丙 烯、丁烯 具有轻度的麻醉作用，丙烯对肌体心血管系统的毒性较

15、乙烯稍强，皮肤损 害有接触性皮炎。 甲烷、丙 烷 甲烷有单纯性窒息作用，当空气中甲烷达 2530%时，人出现窒息前症状。 如头晕、呼吸加速、乏力，丙烷有轻度麻醉、刺激作用。 甲醇 作用于神经系统具有明显的麻醉作用，对视神经有损害。 一氧化碳 使人化学窒息，与红白细胞中的血色素结合生成羟基血红素使人致毒。 二甲基二 硫 蒸汽会使人眩晕、窒息，人完全暴露于其中会引起休克。 羟基镍 致癌物，蒸汽会引起咳嗽、呼吸困难，发炎、充血、头疼、眩晕、虚弱。 硫化氢 对神经系统有直接影响，可导致呼吸中心麻醉。暴露于高浓度会立即死亡 二甲基酰 胺 急性中毒对粘膜有明显刺激，并出现中枢神经系统抑制表现瘫痪、惊厥、

16、对肝脏有损害作用，对眼和皮肤有刺激作用。 糠醛 吸入蒸汽会造成中毒。 亚硝酸钠 致癌物 TBC 对二叔丁基邻苯二酚，对皮肤刺激较大，对眼睛也有较大刺激。 3）雷电、静电危险 本工程的大部分设备均为露天布置，一些塔类设备的净空高度高，而该地区 年平均雷电日数为 82.4 日/年，年最多雷电日数为 111 日/年。因而装置容易受 雷击产生火花，可能引起泄漏的易燃易爆物质的火灾爆炸。另外，装置在物料的 输送过程、人穿化纤服装等产生静电，静电积聚到一定的程度将产生放电造成火 花，引起火灾爆炸。 4）机具伤害和高处坠落危险 装置设备中有大量的泵类等传动设备， 同时化工生产的特点决定了其生产设 备和管线高

17、空架设和重叠布置，作业人员在进行现场巡查和检修作业时，可能因 传动装置防护不当，引起机具伤害；或高处作业时不慎造成坠落伤害。 5）粉尘作业危害 本工程的聚乙烯装置、聚丙烯装置、聚苯乙烯装置生产工艺最终产品为固体 颗粒，在造粒过程中，尽管是在密闭的管式设备中进行，但仍有可能发生泄漏， 造成粉尘危害。 6）噪声作业危害 本工程噪声强度较高的主要部位有空压机、压缩机、冷冻站及泵房，噪声水平在 85dB 100dB。 三、系统危险辨识 3 3.1.1 系统危险辨识方法及危险分级标准系统危险辨识方法及危险分级标准 3 3.1.1.1.1 危险辨识方法选择危险辨识方法选择 由于危险辨识在安全管理和安全评价

18、中的重要地位，近几年来，国际上已开 7 发出许多用于系统危险辨识的危险分析方法， 而每一种方法一般适用于不同危险 特征的分析对象。因此，在具体开展危险辨识时，必须根据分析对象的特点、需 重点发掘的问题，有针对性地选择系统危险分析方法。 根据前述本工程潜在危险危害因素状况， 系统危险辨识应重点把握以下几方 面内容: * 全面分析主要灾害事故被触发的原因； * 系统了解各危险源危险状况信息，如事故模式、缺陷状况、本质安全化水 平等； * 分析辅助系统危险状况； * 分析重要危险装置经触发造成事故的波及范围及其影响。 为达到上述目的，采用了表 3.1 所列分析方法开展系统危险辨识工作。 表 3.1

19、危险辨识方法及主要目的 分析方法 分析对象 主要目的 故障模式及严重度影响分 析(FMECA) 主体生产系 统各危险源 辨识危险模式，发掘固有危险信息，为安全评价提 供依据 故障树分析(FTA) 全系统 重点发掘几种主要事故模式影响因素及其组合关 系，为危险辨识及控制提供信息 故障模式影响分析 （FMEA） 辅助系统 分析供电、供水、供气、消防等子系统可能的故障 模式及其对主体生产系统的影响 池火灾后果评价模型 芳烃抽提 分析苯液泄漏造成池火灾的后果影响 Dow 火灾爆炸指数法 6 版 储罐区等 火灾爆炸危险性 水汽化超压爆炸模型 锅炉等 分析积水汽化引起超压爆炸后果 气云爆炸模型 裂解装置

20、分析氢气泄漏的气云爆炸后果 3 3.1.2.1.2 危险严重程危险严重程度与危险概率分级标准度与危险概率分级标准 分级标准如表 3.2、表 3.3 所示。 表 3.2 危险严重程度分级表 级别 损伤程度 0 造成社会灾难或特大伤亡事故 重大死亡事故或主要系统毁灭 个别人死亡、重伤或主要系统损坏 个别人轻伤或主要系统轻度损坏 人员微伤或装置部件受损 表 3.3 危险发生概率分级标准 级别 发生频度特征 概率值 A 可能经常发生(每天可能发生) 10 -1 B 很容易发生(每周可能发生) 10 -2 C 容易发生(每月可能发生) 10 -3 D 很可能发生(每年可能发生) 10 -4 E 寿命期内

21、可能发生(每十年可能发生) 10 -5 F 寿命期内几乎不发生(每百年可能发生) 10 -6 8 3.2 3.2 危险辨识主要工作内容危险辨识主要工作内容 3.2.1 3.2.1 主体生产系统危险源划分主体生产系统危险源划分 危险源划分工作是在系统熟悉乙烯工程有关初步设计资料， 并对乙烯工程进 行必要的现场调查基础上进行。 危险源划分主要遵循以下原则： 1.从安全系统分析与危险控制角度，以主要设备、设施或岗位为中心，将主 要危险设备、工艺状况及操作条件、作业范围等方面存在明显差异的辨识对象划 分为不同的危险源。 2.满足日常生产操作管理的要求。 根据上述原则，将整个生产系统划分成 34 个危险

22、源。 3.2.2 3.2.2 危险源辨识危险源辨识 危险源辨识在整个安全评价工作中占有重要地位，是安全评价工作的基础， 其工作量占整个评价工作的一半以上。 按照危险源辨识工作程序，对每个危险源所涉及各种作业中的潜在危险因 素、触发条件、事故后果、事故类别、控制措施，以及固有危险状况，包括本质 安全化状况、设备、设施、工艺缺陷、危险暴露程度等信息进行系统发掘。 危险源辨识的现场调查工作在对乙稀厂的各有关部门和车间进行广泛和深 入的调查的基础上， 参阅大量石油化工企业的事故案例， 运用系统危险分析方法， 依照有关规程、标准，对所调查信息进行大量的加工、整理，并制定了专门表格 对 34 个危险源有关

23、信息进行了登记，形成危险源辨识结构文件。 3.2.3 3.2.3 故障树分析（故障树分析（FTAFTA） 针对乙烯工程石油化工生产系统的危险特征，分别对装置内化学爆炸、工艺 介质外泄燃烧爆炸、 加热炉爆炸、 锅炉爆炸等 4 种事故类型， 进行了故障树分析。 FTA 的故障树生成，最小割集以及危险概率计算运用了 Faultrease Version 1.2 软件。 3.2.4 3.2.4 辅助系统危险性调查分析辅助系统危险性调查分析 为保证对系统危险性分析的完整性，采用 FMEA 方法对消防、供配电、防雷 电静电等十四个辅助系统存在的危险因素及其对主体生成系统的影响进行了分 析。 3.2.5 3

24、.2.5 重要危险设施危险严重度估计重要危险设施危险严重度估计 鉴于石脑油储罐存在易燃易爆危险特性， 运用 Dow 化学公司火灾爆炸指数法 第六版，对油库的火灾爆炸危险进行了估计。 对于芳烃抽提装置，一旦发生泄漏，首先将形成液池，遇火会造成火灾，后 果严重。运用国外风险评价的火灾后果评价模型池火灾模型及计算机软件 （ARCHIE OF EPA，the pool fire pool explosion） ，对苯塔泄漏的火灾后果严 重度进行了估计。 运用密闭容器水被汽化膨胀造成超压爆炸模型， 对蒸汽锅炉可能造成的超压 爆炸，估计了其爆炸冲击能量。 针对易燃易爆气体泄漏后，形成气云遇明火引起气云爆炸

25、的后果，运用气云 9 爆炸模型及计算机软件（DEGADIS OF EPA， VCE OF JET RELEASE） ，对氢气泄漏 的气云爆炸后果，进行了估计。 3.3 3.3 系统危险辨识结果综合分析系统危险辨识结果综合分析 3.3.1 3.3.1 主体生产系统危险源辨识登记结果分析主体生产系统危险源辨识登记结果分析 经过对所划分的 34 个危险源进行系统危险辨识，全厂主体生产共发掘有关 事故模式 684 条，设备、设施缺陷 30 项，环境缺陷 26 项，表 3.4 乙烯厂危险源 辨识结果汇总。 表 3.4 乙烯厂危险源辨识结果汇总表 序 号 危险源名称 危险模 式数 设备、设施、 工艺缺陷数

26、 作业环境 缺陷数 危险频 度指数 危险严 重度 管理 级别 1 裂解炉作业区 26 3 3 444.4 B 2 初馏及稀释蒸汽发生区 域 29 2 2 130.7 D 3 水急冷及锅炉水脱氧作 业区 16 3 1 69.55 D 4 裂解气压缩及碱洗作业 区 30 5 1 346.5 0 A 5 乙烯、丙烯制冷作业区 17 2 1 145.5 0 A 6 冷分离区域 50 3 2 326.4 B 7 热分离区域 26 3 1 159.4 C 8 石脑油脱砷、 废碱处理及 排放作业区 27 2 1 66.53 D 9 A罐区 19 4 0 100.8 0 A 10 汽油加氢作业区 69 2 1

27、 263.3 B 续表 3.4 乙烯厂危险源辨识结果汇总表 序 号 危险源名称 危险模 式数 设备、设施、 工艺缺陷数 作业环境 缺陷数 危险频 度指数 危险严 重度 管理 级别 11 丁二烯抽提作业区 18 2 2 152.5 0 A 12 芳烃抽提区域 17 2 2 78.41 C 13 芳烃精馏作业区 22 2 2 122.0 C 14 乙苯作业区 12 7 2 235.2 B 15 苯乙烯作业区 14 6 2 226.5 B 16 中间贮罐区 19 3 1 197.1 D 17 催化剂区 8 2 1 58.21 D 10 18 聚合反应区 22 7 4 281.9 B 19 水洗造粒作

28、业区 13 3 106.3 D 20 成品包装作业区 7 170.5 D 21 催化剂框架 19 2 1 58.21 D 22 聚合框架 54 3 3 214.2 B 23 造粒厂房 13 3 106.3 D 24 导热油区及罐区 19 2 2 29.22 C 25 制胶作业区 10 1 1 53.25 D 26 聚合生产区 19 5 1 253.6 C 27 造粒厂房 7 3 4 157.9 D 28 原料贮罐区 14 4 2 570.2 0 A 29 成品贮罐区 14 4 1 375.0 B 30 C4球罐区 14 3 1 359.4 0 A 31 汽车装卸作业区 9 2 1 848.2

29、B 32 酸碱站 11 1 1 92.61 D 33 空分空压厂 5 1 1 304.3 C 34 辅助锅炉 15 5 4 275.6 B 合计 684 30 26 1事故模式分析 经统计，事故模式较多的 10 个危险源分布如表 3.5 所示。 表 3.5 事故模式分布状况 危险源 名称 裂解 炉作 业区 初馏及 稀释蒸 汽发生 区域 裂解气 压缩及 碱洗作 业区 冷分 离区 域 热分 离区 域 石脑油脱 砷、废碱 处理及排 放作业区 汽油 加氢 作业 区 芳烃 精馏 作业 区 聚合 反应 区 聚 合 框 架 事故模 式数 26 29 30 50 26 27 69 22 22 54 从表 3.

30、5 可以看出，上述 10 个危险源的事故模式较多，合计占全部总数的 51.9%，工程投产后，应重点增强上述危险源所在岗位作业人员的安全意识、安 全技能、安全知识教育，通过危险预知活动等手段，提高职工安全素质。 2从发生故障的可能性看，发生事故概率较大的几个危险源依次为：汽车 装卸作业区、原料贮罐区、裂解炉、成品贮罐区、C4 球罐区、裂解气压缩、冷 分离作业区、空分空压、辅助锅炉、汽油加氢作业区、聚合生产区； 3从发生事故的后果看，可能发生 O 级事故的危险源有 6 个，占总数的 11 17.6%，级事故的危险源有 14 个，占总数的 41.2%； 4从危险源管理级别看，A 级危险源 6 个，分

31、别为裂解气压缩及碱洗作业 区、乙烯、丙烯制冷作业区、A 罐区、丁二烯抽提作业区、原料贮罐区、C4 球罐 区；B 级危险源 10 个；C 级危险源 6 个；D 级 12 个。 3.3.2 3.3.2 后果严重度估计分析后果严重度估计分析 1针对石脑油贮罐、聚丙烯反应器的火灾爆炸危险特征，运用火灾爆炸指 数法计算石脑油贮罐、聚丙烯反应器的火灾爆炸危险指数分别 128、141.12，其 火灾爆炸破坏影响如下： *石脑油贮罐火灾爆炸破坏半径为 32.77m，破坏半径范围内 65%的设备、设 施可能遭受火灾破坏；但由于安全措施较完善，修正后的火灾爆炸危险指数降为 70.9，属于较轻危险等级。 *聚丙烯反

32、应器火灾爆炸破坏半径为 34.4m 破坏半径范围内 80%的设备、设 施可能遭受火灾破坏；但由于安全措施较完善，修正后的火灾爆炸危险指数降为 80.7，属于较轻危险等级。 2针对苯塔及其辅助设施可能发生泄漏引起火灾的危险，运用池火灾模型 对其后果进行了评估。结果如下： 表 3.6 苯塔管道泄漏引起火灾影响状况 泄漏时间(分钟) 油池直径(m) 火焰高度(m) 5 2.2 4.73 10 3.12 6.02 15 3.82 6.93 20 4.41 7.66 25 4.93 8.28 30 5.4 8.82 从表 3.6 可以看出，泄漏时间愈长，造成火灾后火焰高度愈高，若泄漏时间 达到 30 分

33、钟，火焰高度将达 8.82m，受风力影响，将严重威胁友邻设施的安全。 3鉴于水在常压下温度升高到 100时，水吸收汽化潜热变为水蒸汽，当 水完全蒸发后，分子间的距离增大 1011.447 倍，具体积增大约 1500 倍。若此 膨胀过程在极短时间内发生，就会发生爆炸。最大可能释放能量可近似按工程热 力学绝热过程计算。蒸汽锅炉存在上述超压爆炸危险。计算结果如下： 表 3.7 锅炉蒸汽超压爆炸影响范围估计 一吨 TNT 爆炸离 爆心距离(m) 1535.48 公斤 TNT 爆炸离爆心距离 (m) 爆炸后果 201 231 90%玻璃振碎,受伤概率很小 166 191 受压窗户玻璃损坏 109 125

34、 窗框破损，受伤概率 10% 75 86 房屋出现裂缝 56 64 房屋结构破坏， 房屋内人员受致 命伤害的概率为 20% 44 51 房屋被炸坏， 室内人员受致命伤 害的概率为 50%，室外人员受 致命伤害的概率为 15% 12 28 32 房屋倒塌， 室内外人员受致命伤 害的概率为 100% 4在化工生产、储运过程中，原材料、燃料、半成品、成品等常常处于受 压状态，生产、储存设备也多为压力容器，由于工艺操作失误、设备缺陷等诸多 因素，常常引起压力容器、连接管线、附属部件的破裂，导致化学物质的泄漏。 泄漏出的物质如果蒸发与空气混合，则会形成大块易燃易爆气团或蒸汽云，遇到 激发能源时，将产生火

35、灾爆炸。对甲烷化反应器氢气泄漏发生火灾后的影响范围 估计如下： 表 3.8 甲烷化反应器氢气泄漏爆炸影响分析 一吨 TNT 爆炸离 爆心距离(m) 99.6公斤TNT爆炸 离爆心距离(m) 爆炸后果 201 93 90%玻璃振碎,受伤概率很小 166 77 受压窗户玻璃损坏 109 51 窗框破损，受伤概率 10% 75 35 房屋出现裂缝 56 26 房屋结构破坏， 房屋内人员受致 命伤害的概率为 20% 44 20 房屋被炸坏， 室内人员受致命伤 害的概率为 50%，室外人员受 致命伤害的概率为 15% 28 13 房屋倒塌， 室内外人员受致命伤 害的概率为 100% 3.3.3 3.3.

36、3 重大缺陷及其影响一览表重大缺陷及其影响一览表 表 3.9 重大缺陷及其影响一览表 序 号 缺陷状况 可能造成的后果 1 厂区周边民居距危险设施距离近 一旦厂内危险危险设施发生 爆炸，可能危及民居安全 2 罐区布置在全厂较高处 一旦发生意外，易燃物可能向 低洼处流淌，使灾害扩大 3 空分装置布置在全厂地势较低处， 且距火炬、 聚乙 烯装置等较近 吸风口宜吸入碳氢化合物造 成空分爆炸 4 操作室及车间办公楼布置在装置全年最小频率的 上风侧（南边） 一旦装置发生泄漏，易燃物可 能随风飘入操作室，发生爆炸 5 管线外包保温层不合格，含酸性，腐蚀严重 可能造成泄漏 6 裂解装置电动阀融点经常不到位

37、发生意外无法及时切断物料 来源 7 裂解装置蒸汽、供电容量小，易波动 突然停电或停蒸汽影响生产 及安全 8 裂解装置 TK1330、TK3104 水幕操作不方便 发生火灾易造成应急不当，酿 成灾难 13 9 裂解装置的部分换热器或设备制造质量差， 漏点多 （如 E1699、E1555、E1403、S3101 等） 造成窜压或易燃物进入蒸汽 管道或水管爆炸 10 A 罐区氢气球罐及 7 个 1000 立方米球罐设置直接 放空管 易燃气体可能聚积爆炸 11 苯乙烯装置 TT-101 无压力高报警，MR-101 无压 力高联锁，HS-101 无燃油含水量检测装置 发生异常状况无法及时发现 处理 12

38、 苯乙烯装置塔再沸器未设排净孔和放空孔 易燃物排放不尽检修时可能 发生爆炸 13 罐区排放污水管路上无排水阻油器 油随水一起排出 14 污水油池油气污染空气 易燃物积聚产生爆炸 15 聚丙烯装置 TK-cat 容器尾气密封液采用煤油 可能产生燃烧爆炸 16 聚乙烯装置废油池 2 台电机不防爆 可能产生火花引爆 四、系统危险控制能力诊断四、系统危险控制能力诊断 系统危险控制能力是反映企业生产系统对生产、工艺、设备、设施等潜在危 险的控制管理能力。要诊断乙烯工程生产系统危险控制管理能力状况，必须针对 乙烯厂实施现代化企业制度的特点， 提出一套符合乙烯装置安全生产管理要求的 现代化安全管理模式作为参

39、照基准。 4.1 4.1 乙烯厂现代化安全管理模式乙烯厂现代化安全管理模式 4.1.1 4.1.1 乙烯厂安全系统要素状况分析乙烯厂安全系统要素状况分析 1.从企业安全管理运作角度，安全管理应体现全员参与，尤其是班组危险控 制机制的落实，因而必须有一些实用的用于基层管理的危险控制技术作为支撑， 以强化班组安全自主管理。从目前所掌握的乙烯厂有关安全管理文件看，尚缺乏 基层管理的危险控制技术方面的内容。 2.从现场调研所了解的情况看，即将上岗的生产管理、操作人员的文化素质 都较高，能适应现代化企业生产管理要求，但大部分人员都较年轻，生产管理经 验较为缺乏，加之设备的先进性，往往给各级人员，尤其是岗

40、位人员造成一种侥 幸心理，而忽视生产、工艺过程中的潜在危险。 3.化工工艺设备的自动化程度高，对操作人员的应急能力提出了很高要求， 应强化操作人员的应急处理意识和技能。 4.1.2 4.1.2 现代化安全管理模式基本结构现代化安全管理模式基本结构 运用现代控制论原理， 现代化安全管理模式可用如图 4.1 所示的安全系统反 馈控制图描述。 14 图 4.1 安全系统反馈控制图 从图 4.1 可以看出，系统危险辨识是安全管理工作的基础，既为危险控制提 供信息，也为危险评价提供依据。通过安全考评，可获得系统危险控制状况有关 信息，找出管理上的薄弱环节；最后通过综合评价，对系统安全状况进行综合判 断，

41、为管理部门下步安全管理决策提供依据，从而形成动态约束机制。 4.1.3 4.1.3 模式的基本特点模式的基本特点 该模式是综合运动用系统论、信息论、控制论原理于企业安全系统工程实践 的产物。 具体说来具有如下特点: 1.强调危险辨识，以掌握危险源的危险严重度、发生概率、事故模式、波及 范围、缺陷状况等信息，为控制危险提供依据。 2.以控制危险为核心，并以实施班组危险控制为重点。通过岗位在线危险预 知活动(KYT)，标准化作业,提高职工安全素质；协调各级安全检查网络，加强检 查信息管理，建立安全信息管理系统。 3.将安全评价作为一种危险控制工具，通过实施各级安全考评，以形成一种 动态约束机制。

42、4.正确运用恰当的反馈控制方式，除众所周知的负反馈控制外，特别提倡运 用前馈控制，切实防患于未然。 4.2 4.2 系统危险控制能力评估系统危险控制能力评估 4.2.1 4.2.1 控制因素评估表的形成控制因素评估表的形成 系统危险的控制因素涉及领导安全意识、管理水平、人员素质以及安全信息 系统运作质量等， 内容十分广泛， 并且都是无法衡量的定性因素， 必须认真筛选， 抓住主要因素。尤其是管理水平，必须体现各级管理机构的工作内容，须分层次 加以考察。因此，控制因素评估表分厂、车间、班组三级制定。 决策 系统危险控制 标准化作业 安全考评 危险预知活动 安全检查与隐患整改 管理改进 系统综合安全

43、评价 系 统 危 险 辨 识 15 1.控制因素筛选 评估表内容的制定原则上狠抓与控制事故关联较大的重要因素， 如掌握重要 的安全信息，实际采取的反事故措施，工人的在线安全训练等，而对于是否成立 安委会等形式性的内容不作为控制因素。 各级控制因素分二层考虑，如班组控制因素筛选结果如图 4.2 所示。这些内 容都是前述现代化安全管理模式的重要组成部分。 2.控制因素的赋值 目前，对于控制因素评估表的赋值大都凭经验给定，带有很大的主观性。如 何使赋值结果具有科学依据，是很多安全系统工程研究者长期困惑的问题。这项 工作实质是决策问题，本课题采用现代决策技术层次分析法(AHP)，较好地 解决了上述问题

44、。 AHP 的具体做法是通过将全部因素两两成对比较，判别轻重程度，列出一个 判别矩阵，最后根据矩阵某些特殊算法进行合理判断。 图 4.2 班组控制因素层次图 如班组第一层控制因素的判断矩阵为: A B C D 据判断矩阵求得归一化权向量为： W=(0.2290，0.3584，0.3014，0.111) T 班组控制因素 工人素质 班组安全活动 安全检查 文明生产 班 组 长 安 全 工 作 职 责 岗 位 作 业 “ 三 不 伤 害 ” 内 容 岗 位 作 业 防 止 事 故 技 能 班 前 及 集 体 协 同 作 业 工 前 危 险 预 知 活 动 日 常 活 动 及 危 险 预 知 活 动

45、 班 组 长 例 行 检 查 岗 位 危 险 控 制 检 查 场 所 布 置 通 道 情 况 工 具 摆 放 D C B A 文明生产 工人素质 班组活动 安全检查 1 1/2 1 2 2 1 1 3 1 1 1 3 1/2 1/3 1/3 1 16 然后， 根据判断矩阵与权向量的和， 求得最大特征值和一致性比例 C.R 分别 为： max=4.0456 C.R= 0.016 根据 AHP 一致性判断准则，以 C.R 愈小愈好，当 C.R0，表征 C 占优势，S 上升；B(K)=0，表征二者持平，S 保持稳定； B(K)0，表征 C 处劣势，S 下降。 19 5 5.2.2.2.2 控制效应有

46、关指标控制效应有关指标 1.控制能力系数 C 控制能力系数是三级控制能力评估的综合结果，取三者的加权平均。即: C=0.3C厂+0.4C车间+0.3C班组 （3） 式中 C厂、C车间、C班组为各级评估结果。 2.系统危险指数 H 系统危险指数是系统中危险指数的综合结果,亦为一加权平均量,定义为: N 1i N 1i Ei/hiH （4） 式中 hi-第 i 个危险源危险指数；Ei-第 i 个危险源危险暴露时间；N-危险源数。 单个危险源危险指数定义为： h=hs(1+k1)(1+k2)(1+k3)E （5） 式中 hs危险源本质安全化水平指数； k1设计、工程质量及设备、设施、工艺危险系数；

47、k2环境危险系数； k3物质危险系数； E危险暴露时间。 hs、k1、k2 值由各危险源辨识登记表记载的有关信息确定,其中: *危险源本质安全化有危险隔离、故障安全、失误安全三种基本类型,经组合 衍生而成,分类赋值如图 5.1 所示。 图 5.1 危险源本质安全化水平及赋值 1 2 4 5 6 3 5 6 7 3.5 7 8 9 操作室遥控 故障风险 C 多人协同作业 单人现场作业 失误安全 多人协同作业 危险隔离 A 操作室遥控 失误安全 单人现场作业 故障安全 失误风险 失误风险 赋值 危 险 源 本 质 安 全 化 水 平 故障自调整 或联锁保护 故障自报警 多人协同作业 操作室遥控 失

48、误安全 单人现场作业 失误风险 20 *设计、工程质量、及设备设施工艺危险系数 k1 由以下危险因素确定: a.设备、设施有缺陷；b.工具、附件不合要求；c.工艺条件存在危险； d.故障频繁； e.使用或产生有害物质； f.消防设施缺乏或有缺陷； g.其它。 并以每项 5%计，如有 N 项，则 k1=0.05N *环境危险系数 k2 包括以下危险因素: a.温度、湿度、噪声不合要求； b.照明、视线、能见度不合要求； c.作业空间狭窄； d.安全通道不合要求； e.通风及防尘条件不合要求； f.水文地质条件存在危险； g.工程地质条件存在危险。 k2 赋值同 k1。 危险暴露时间 E 由危险暴

49、露区域作业人员 24 小时内暴露工时 确定。 物质危险系数 k3 的确定： 在生产及贮运过程中，使用或产生的易燃、易爆物质的火灾危险特性直接影 响可能发生事故的频度。为此，对建筑设计防火规范（GBJ1687） 有关“生 产的火灾危险性分类”中所提出的物质，按表 5.1 确定了修正系数。 表 5.1 物质危险系数赋值表 生产 类别 火灾危险性特征 系数 甲 使用或产生下列物质的生产： 1、闪点28的液体； 2、爆炸下限28至60的液体； 2、爆炸下限10%的气体； 3、不属于甲类的氧化剂； 4、不属于甲类的化学易燃危险固体； 5、助燃气体； 6、能与空气形成爆炸性混合物的浮游状态的粉尘、纤维、闪点60 的液体雾滴。 0.15 丙 使用或