本质安全（InherentSafety）专题培训学习培训模板课件.ppt

1、本质安全（本质安全（Inherent Safety）专题）专题 本质安全及其原理 本质安全及其原理1本质安全及其原理本质安全及其原理v“本质安全本质安全”（Inherent Safety）的提出）的提出：19771977年年1212月，英国的月，英国的Kletz教授教授首次明确提出首次明确提出“本质安本质安全的化工过程全的化工过程”概念，形成了概念，形成了“本质安全本质安全”的雏形。的雏形。本质安全是利用物质或过程本身所固有的属性消除或减本质安全是利用物质或过程本身所固有的属性消除或减小危害，而不是用保护系统控制和管理危害。小危害，而不是用保护系统控制和管理危害。形成期形成期 发展期发展期 成

2、熟期成熟期 本质安全与传统安全理念的区别：本质安全与传统安全理念的区别：分层次的过程安全设计原理如下，其中本质安全层是优先采用的安全设计方式。最小化原理-反应器的选择反应器类型反应器类型 BSTR（间歇搅（间歇搅拌反应器）拌反应器）Loop Reactor反应器尺寸（反应器尺寸（l）80002500氯化时间（h）164产率（kg/h）370530氯气用量（kg/100kg产品）3322最小化原理-减少设备数量 Agreda等提出了采用反应精馏系统代替传统生产醋酸甲酯等提出了采用反应精馏系统代替传统生产醋酸甲酯的工艺，使过程设备数量从的工艺，使过程设备数量从9降至降至3，提高了过程的安全性。，提

3、高了过程的安全性。替代原理-反应物和路径的替代 Puranik提出氨氧化过程生产丙烯腈，以氨和丙烯代替乙提出氨氧化过程生产丙烯腈，以氨和丙烯代替乙炔和氰化氢作为原料，消除危害性原料氰化氢炔和氰化氢作为原料，消除危害性原料氰化氢。替代原理-溶剂的替代 本质安全原理的应用缓和原理简化原理 典型本质安全评价方法的评价模式ISI法本质安全的评价本质安全的评价（1516A）一、强化问题意识，突出问题导向一、强化问题意识，突出问题导向 二、全面摸排底数，有序推进工作全面摸排底数，有序推进工作:各市安监部门要对辖区内现有精细化工企业进行一次全面的排查，摸清列入意见评估范围的在役装置情况，建立相应档案，登记造

4、册，并填报精细化工企业基本情况表（见附件）。根据排查情况，要科学制订工作方案，确保2018年年底前，全部完成反应安全风险评估及相应的安全技术措施完善工作。三、注重结果运用，强化本质安全三、注重结果运用，强化本质安全国家安全监管总局关于加强精细化工反应安全风险评国家安全监管总局关于加强精细化工反应安全风险评估工作的指导意见估工作的指导意见安监总管三安监总管三20171号号为加强精细化工企业（以下简称企业）安全生产管理，进一步落实企为加强精细化工企业（以下简称企业）安全生产管理，进一步落实企业安全生产主体责任，强化安全风险辨识和管控，提升本质安全水平，业安全生产主体责任，强化安全风险辨识和管控，提

5、升本质安全水平，提高企业安全生产保障能力，有效防范事故，现就加强精细化工反应安提高企业安全生产保障能力，有效防范事故，现就加强精细化工反应安全风险评估工作提出如下指导意见。全风险评估工作提出如下指导意见。一、充分认识开展精细化工反应安全风险评估的意义一、充分认识开展精细化工反应安全风险评估的意义精细化工生产中反应失控是发生事故的重要原因，开展安全风险评估、确定风险等级并采取有效管控措施，对于保障企业安全生产意义重大。当前精细化工生产多以间歇和半间歇操作为主，工艺复杂多变，自动化控制水平低，现场操作人员多，部分企业对反应安全风险认识不足，对工艺控制要点不掌握或认识不科学，容易因反应失控导致火灾、

6、爆炸、中毒事故，造成群死群伤。通过开展安全风险评估，确定反应工艺危险度，以此改进安全设施设计，完善风险控制措施，能提升企业本质安全水平，有效防范事故发生。二、准确把握精细化工反应安全风险评估范围和内容二、准确把握精细化工反应安全风险评估范围和内容企业中涉及重点监管危险化工工艺和金属有机物合成反应（包括格氏反应）的间歇和半间歇反应，有以下情形之一的，要开展反应安全风险评估：1.1.国内首次使用的新工艺、新配方投入工业化生产的以及国外首次引进国内首次使用的新工艺、新配方投入工业化生产的以及国外首次引进的新工艺且未进行过反应安全风险评估的；的新工艺且未进行过反应安全风险评估的；2.2.现有的工艺路线

7、、工艺参数或装置能力发生变更，且没有反应安全风现有的工艺路线、工艺参数或装置能力发生变更，且没有反应安全风险评估报告的；险评估报告的；3.3.因反应工艺问题，发生过生产安全事故的。因反应工艺问题，发生过生产安全事故的。三、术语和定义三、术语和定义 1.1.失控反应最大反应速率到达时间失控反应最大反应速率到达时间TMRTMRadad ：失控反应体系的最坏情形为绝热条件。在绝热条件下，失控反应到达最大反应速率所需要的时间，称为失控反应最大反应速率到达时间，可以通俗地理解为致爆时间。等级等级TMRTMRadad（h h）后果后果1TMRad24很少发生28TMRad24偶尔发生31TMRad8很可能

8、发生4TMRad1频繁发生表1.可能性评估2.2.绝热温升绝热温升TTadad ：对于失控体系，反应物完全转化时所放出的热量导致物料温度的升高，称为绝热温升。绝热温升与反应的放热量成正比，对于放热反应来说，反应的放热量越大，绝热温升越高，导致的后果越严重。绝热温升是反应安全风险评估的重要参数，是评估体系失控的极限情况，可以评估失控体系可能导致的严重程度。表2.失控反应严重度评估等级等级Tad（K）后果后果150且无压力影响单批次的物料损失250Tad200工厂短期破坏3200Tad400工厂严重损失4400工厂毁灭性的损失绝热温升为绝热温升为200K200K或或200K200K以上时，将会导致

9、剧烈的反应和严重的后果；以上时，将会导致剧烈的反应和严重的后果；绝热温升为绝热温升为50K50K或或50K50K以下时，如果没有压力增长带来的危险，将会造成单以下时，如果没有压力增长带来的危险，将会造成单批次的物料损失，危险等级较低批次的物料损失，危险等级较低。3.3.工艺温度工艺温度T TP P：目标工艺操作温度，也是反应过程中冷却失效时的初始温度。冷却失效时，如果反应体系同时存在物料最大量累积和物料具有最差稳定性的情况，在考虑控制措施和解决方案时，必须充分考虑反应过程中冷却失效时的初始温度，安全地确定工艺操作温度。4.4.技术最高温度技术最高温度MTTMTT：技术最高温度可以按照常压体系和

10、密闭体系两种方式考虑。a)对于常压反应体系常压反应体系来说，技术最高温度为反应体系溶剂或混合物料的沸点；b)对于密封体系密封体系而言，技术最高温度为反应容器最大允许压力时所对应的温度。5.5.失控体系能达到的最高温度失控体系能达到的最高温度MTSRMTSR：当放热化学反应处于冷却失效、热交换失控的情况下，由于反应体系存在热量累积，整个体系在一个近似绝热的情况下发生温度升高。在物料累积最大时，体系能够达到的最高温度称为失控体系能达到的最高温度。MTSR与反应物料的累积程度相关，反应物料的累积程度越大，反应发生失控后，体系能达到的最高温度MTSR越高。等级温度后果1TpMTSRMTTTD24反应危

11、险性较低2TpMTSRTD24MTT潜在分解风险3TpMTTMTSRTD24存在冲料和分解风险4TpMTTTD24MTSR冲料和分解风险较高，潜在爆炸风险5TpTD24MTSRMTT爆炸风险较高差示扫描量热法差示扫描量热法：(DSC)(DSC)等级等级分解热（分解热（J/gJ/g）说明说明1分解热400潜在爆炸危险性。2400分解热1200分解放热量较大，潜在爆炸危险性较高。31200分解热3000分解放热量大，潜在爆炸危险性高。4分解热3000分解放热量很大，潜在爆炸危险性很高。表3.物质分解热评估四、强化精细化工反应安全风险评估结果运用，完善风险管控措施四、强化精细化工反应安全风险评估结果

12、运用，完善风险管控措施（一）1.反应工艺危险度被确定为2 2级及以上级及以上的，要根据危险度等级和评估建议，设置相应的安全设施和安全仪表系统；2.反应工艺危险度被确定为4级及以上的，在全面开展过程危险分析（如危险与可操作性分析：HAZOPHAZOP）基础上，通过风险分析（如保护层分析：保护层保护层分析：保护层分析分析(LOPA)(LOPA)是半定量的工艺危害分析方法之一是半定量的工艺危害分析方法之一）确定安全仪表的安全完整性等级，并依据要求配置安全仪表系统；3.对于反应工艺危险度被确定为5级的，相关装置应设置在由防爆墙隔离的独立空间中，并设计超压泄爆设施，反应过程中操作人员不应进入隔离区域。企

13、业要优先通过开展工艺优化或改变工艺路线降低安全风险。（LOPA）保护层分析）保护层分析（二）根据反应安全风险评估情况，建立关键设备设施清单，定期开展检查、维护和维修，要确保泄放、冷却、降温等设施和安全仪表等系统的完好、可用。要开展有针对性的岗位操作培训，保证岗位操作人员熟练掌握本岗位反应安全风险，严格执行岗位操作规程，不断提升操作技能。要根据反应安全风险评估结果，制定岗位应急处置方案和事故专项应急预案，强化定期演练，提高应急处置能力。五、工作要求五、工作要求有关企业要确保列入评估范围的新建装置在编制可行性研究报告或项目建议书前，完成反应安全风险评估。对相关在役装置要制定计划逐步开展，根据评估结果完善风险控制措施，努力降低安全风险。从2020年开始，凡列入评估范围，但未进行反应安全风险评估的精细化工生产装置，不得投入运行。31