安全評(píng)價(jià)方法實(shí)例（中）

二、國(guó)營(yíng)某廠的活性炭生產(chǎn)線安全評(píng)估 ( 一 ) 危險(xiǎn)源的定量評(píng)估 為了科學(xué)合理地反映某廠活性炭催化劑生產(chǎn)線目前的安全生產(chǎn)狀況 , 評(píng)估采用了國(guó)際上化工行業(yè)普遍采用的有效評(píng)估方法---Mond 法。 1. 生產(chǎn)線主要危險(xiǎn)源及安全隱患分析活性炭催化劑生產(chǎn)所需原材料為優(yōu)質(zhì)原煤和煤焦油, 通過圖 4-17 所示工藝流程加工成最終產(chǎn)品。 根據(jù)實(shí)際情況 ,從各基本工序的主要原料、中間產(chǎn)物、工區(qū)的連貫性等方面考慮 , 活性炭催化劑生產(chǎn)線被分為四個(gè)評(píng)估單元 , 即① " 破碎、球磨工段” ;② " 混合、壓伸、炭化工段”; ③ " 活化工段”;④ " 催化劑生產(chǎn)、制藥工段” 。整個(gè)評(píng)估以此為基礎(chǔ)分為四部分, 分別采用 Mond法進(jìn)行細(xì)評(píng)。 各單元具有的易燃易爆物質(zhì)有很大差別。在單元①中 , 原料主要進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的物理處理。由于設(shè)備破損嚴(yán)重 , 導(dǎo)致煤粉大量泄漏 , 主要危險(xiǎn)集中在煤粉的爆炸問題上。評(píng)估結(jié)果表明 : 本單元修正后的危險(xiǎn)性指數(shù)等級(jí)為 “很高”, 表明情況是較為嚴(yán)重的。 單元②的主要過程是煤粉與焦油按一定比例混合后進(jìn)行壓伸 , 然后送入 800 ℃左右的 炭化爐進(jìn)行高溫炭化。炭化尾氣中含有多種危險(xiǎn)性物質(zhì) , 其中量最大且易燃易爆特性相對(duì) 最厲害的是 CO , 所以按 CO 為基本物質(zhì)的評(píng)估結(jié)果 , 其危險(xiǎn)性指數(shù)等級(jí)已進(jìn)入 " 極端危險(xiǎn)”級(jí)別。 單元③的主要過程是半成品的炭化料進(jìn)入活化爐 , 與通人的高溫蒸汽進(jìn)行反應(yīng) , 釋放出大量有毒的易燃易爆氣體。從量上考慮 , 仍以CO為主 , 所以單元③仍以CO為基本物質(zhì)進(jìn)行評(píng)估, 其綜合危險(xiǎn)性指數(shù)分類結(jié)果已達(dá)到 " 極端危險(xiǎn)”;供參考用的 DOW綜合指數(shù)分類結(jié)果也表明 , 其危險(xiǎn)等級(jí)已進(jìn)入 " 可能是災(zāi)難性的” 一類 , 顯然其危險(xiǎn)性已到相當(dāng)嚴(yán)重 的地步。 單元④工藝雖然復(fù)雜 , 但綜合評(píng)估結(jié)果其危險(xiǎn)性等級(jí)為 " 很高”, 較前兩個(gè)單元要低一 些 , 所以此處不再贅述。 在實(shí)際評(píng)估過程中 , 影響評(píng)估結(jié)果的因素是多方面的。但是除基本物質(zhì)以外, 概括地講 , 設(shè)備與工房的嚴(yán)重破損直接導(dǎo)致了多種因素指標(biāo)值的提高 , 比如儀器儀表殘缺不全、粉塵與有毒氣體的大量泄漏、支架平臺(tái)的嚴(yán)重腐蝕等等。雖然各單元?dú)v年來的傷亡事故中燃爆事故不多 , 但與大量的機(jī)械傷害相比, 粉塵與氣體的爆炸燃燒才是最大的事故隱患。從評(píng)估結(jié)果來看, 一旦有此類事故發(fā)生, 其后果之嚴(yán)重是不堪設(shè)想的。 2. 關(guān)于評(píng)估采用的方法 Mond 法是由英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司 Mond 工廠提出的一個(gè)全面、系統(tǒng)的安全評(píng)估法。該方法以美國(guó) DOW 化學(xué)公司提出的 F&EI 法為基礎(chǔ) , 考慮了更多的影響因素 , 所以比較適合于一般化工生產(chǎn)線的安全性評(píng)估。 F&EI 法第一版發(fā)表于 1964 年。本次評(píng)估采用的是 1989 年發(fā)表的第六版 , 該版本對(duì)評(píng)估單元的毒性、高溫、高壓等方面考慮的已較為全面, 在反映化工工藝本質(zhì)安全性方面較 為合理。 但這兩種方法畢竟是出自國(guó)際上安全管理程度與自動(dòng)化水平較高的兩個(gè)工廠 , 能否直接拿來在國(guó)內(nèi)使用還得在進(jìn)一步的實(shí)踐中得出結(jié)論。本次評(píng)估是國(guó)內(nèi)兵工行業(yè)第一次把該 方法應(yīng)用于正式報(bào)告中。為了更加真實(shí)地反映具體情況 ,本次評(píng)估在整個(gè)體系上保持原方法 , 但在最后以修正系數(shù)的方法把一些未反映出來的因素考慮了進(jìn)去 , 這樣既不影響原方 法中各因素的平衡性和科學(xué)性, 又能反映實(shí)際國(guó)情。 3. 活化工段危險(xiǎn)性定量評(píng)估 1) 物質(zhì)系數(shù)的確定 本單元主要是對(duì)炭化料進(jìn)行活化處理。從燃爆危險(xiǎn)性考慮, 在本工段可能造成燃燒爆炸反應(yīng)的物質(zhì)主要有 CO 、 CH4 、 C02 、H2、苯、氮氧化物、揮發(fā)盼 (含致癌物 3 、4- 苯丙蓖)及 S02 。其中 CO 是本單元的中間生成物 , 易燃易爆特性極強(qiáng) , 且在上述各種生成物中數(shù)量最多。雖然某些中間生成物的爆炸危險(xiǎn)性 ( 如H2), 高于 CO , 但它們的數(shù)量都遠(yuǎn)比 CO 少, 故采用 CO 的物質(zhì)系數(shù) , 即 MF=6 作為本單元計(jì)算燃爆指數(shù)的初始計(jì)算參數(shù)。 2) 一般工藝危險(xiǎn)值 (GPH) 的確定 (1) 基本系數(shù)取 1; (2) 放熱反應(yīng) ( 系數(shù) 0.30～1.25): 活化工段炭化料是在 900 ℃高溫下進(jìn)行活化處理 , 主要表現(xiàn)為放熱過程 , 故選取放熱化學(xué)反應(yīng)系數(shù)為 1.00; (3) 吸熱過程 ( 系數(shù) 0.20～0.40): 活化過程是放熱反應(yīng) , 無吸熱過程 , 故此項(xiàng)不予考慮 ; (4) 物質(zhì)的搬運(yùn)或移動(dòng) ( 系數(shù) 0.25～1.05): 活化過程中 , 炭化料需要從爐頂裝入容量為 30t 的爐中, 搬運(yùn)和移動(dòng)量大 , 溫度高, 環(huán)境惡劣 , 故選取系數(shù)為 0.80; (5) 隔離或圈圍 ( 系數(shù) 0.25～0.90): 活化爐為高溫設(shè)備 , 爐與爐之間元隔離防護(hù) , 一但發(fā)生事故就會(huì)波及整個(gè)工房 , 故選了上限系數(shù)值 0.9; (6) 疏散通道 ( 系數(shù) 0.35): 工房?jī)?nèi) , 各個(gè)爐體布置較緊密 , 元充分疏散通道 , 所有上下階梯腐蝕嚴(yán)重 , 故選取系數(shù) 0.35; (7) 液體排放及飛濺控制 (0.25～0.50): 該單元元液體產(chǎn)物或排放物 , 故此項(xiàng)系數(shù)為0 。 由以上 7 項(xiàng) , 可以累計(jì)得到一般工藝危險(xiǎn)值 : GPH=1.0+1.0+0.80+0.90+0.35=4.05 3) 特殊工藝危險(xiǎn)值 (SPH) 的確定 (1) 基本系數(shù)取 1; (2) 有毒物質(zhì) ( 系數(shù) 0.20～0.80): 該單元排放有多種有毒氣體 , 故選取系數(shù)上限值為0.80; (3) 負(fù)壓 : 該單元爐內(nèi)是正壓操作 , 故此項(xiàng)系數(shù)為 0; (4) 是否在可燃范圍或靠近可燃范圍操作 : ①罐式存貯可燃液體 : 本單元元可燃液體 , 本項(xiàng)系數(shù)為 0; ②工藝不穩(wěn)定或不易洗滌 : 本單元工藝是穩(wěn)定的 , 本項(xiàng)系數(shù)為 0; ③總是處在可燃范圍內(nèi) ( 系數(shù) 0.80): 本單元物理化學(xué)反應(yīng)溫度就處在可燃范圍內(nèi) , 故選取系數(shù)為 0.8O; (5) 粉塵爆炸 ( 系數(shù) 0.25～2.00): 本單元的炭化料基本不存在粉塵 , 故本項(xiàng)系數(shù)為 0; (6) 壓力 : 活化爐正常工作時(shí)受正壓 (98Pa), 基本屬于常壓操作 , 故此項(xiàng)系數(shù)為0; (7) 低溫 ( 系數(shù) 0.20～0.30): 本單元此項(xiàng)系數(shù)為 0; (8) 可燃或不穩(wěn)定物質(zhì)的數(shù)量 : 儲(chǔ)存的可燃固體或生產(chǎn)過程中存在的粉塵總量為 90t, 查表得此項(xiàng)系數(shù)為 0.18; (9) 腐蝕性和侵蝕性 ( 系數(shù) 0.10～0.75): 活化爐大量排放腐蝕性氣體有 S02 、氮氧化物和 C02, 故選取上限系數(shù)為 0.75; (10) 泄漏 (0.10～1.50): 由于設(shè)備腐蝕、泄漏嚴(yán)重, 故選取上限系數(shù)為 1.505; (11) 使用明火加熱器 : 本單元元明火 , 故此項(xiàng)不予考慮 ; (12) 熱油交換系統(tǒng) ( 系數(shù) 0.15～1.15): 本單元元熱油交換系統(tǒng) , 此項(xiàng)不予考慮 ; (13) 旋轉(zhuǎn)設(shè)備 ( 系數(shù) 0.50): 本單元使用鼓熱風(fēng)機(jī)等旋轉(zhuǎn)設(shè)備 , 且功率較大 , 故此項(xiàng)系數(shù)取為 0.50 。 由以上幾項(xiàng)累計(jì)得到特殊工藝危險(xiǎn)值 : SPH=1.0+0.80+0.80+0.18+0.75+1.50+0.50=5.53 4) 單元危險(xiǎn)系數(shù) F3=GPH × SPH=4.05 × 5.53=22.40 5) 火災(zāi)爆炸指數(shù) F＆EI=F3 × MF =22.40 × 6=134.38 6)DOW 綜合指數(shù) D =MF × GPH × M × (SPH+L) =6 × 4.05 × 1.00 × (5.53+0.7)=151 式中 ,L 是本評(píng)估單元的布置危險(xiǎn)值, 它參考表4-23 表 4-23 人、機(jī)、環(huán)安全狀態(tài)評(píng)估得分表 評(píng) 估 項(xiàng) 目 標(biāo) 準(zhǔn) 值 評(píng) 估 值 得 分 率 （一）人員安全素質(zhì)管理水平 220 175.5 79.8％ S_x領(lǐng)導(dǎo)安全意識(shí)和素質(zhì) 60 51.5 85.8％ S_x安全部門的職能作用 40 32 80％ S_x職工文化素質(zhì)和安全技術(shù)教育 60 50 83％ S_x規(guī)章制度執(zhí)行情況 60 42 70％ （二）機(jī)（物）安全狀態(tài) 600 136 22.6％ S_y主要生產(chǎn)設(shè)備完好率及安全可靠性 260 37 14％ S_y儀器儀表完好率及安全可靠性 110 40 36％ S_y安全裝置及有效性 60 16 27％ S_y電器防爆及防靜電與避雷 100 0 0％ S_y能源動(dòng)力安全保障 70 43 61％ （三）環(huán)境安全條件 180 43 23.9％ S_z工房及設(shè)施 60 18 30％ S_z工藝設(shè)備布置 40 12 30％ S_z作業(yè)環(huán)境文明衛(wèi)生情況 30 1 3％ S_z消防設(shè)施 35 6 17％ S_z防毒和急救器材 15 6 40％ 合計(jì) 1000 354.5 35.5％ 中 " 環(huán)境安全條件”內(nèi) "工藝設(shè) 備布置”的得分率 30% 得到 ,L 取 1-30%=0.7 ;M 是本評(píng)估單元的特定物質(zhì)危險(xiǎn)值 , 因?yàn)楸締卧獩]有自燃發(fā)熱的物質(zhì) , 所以取基本系數(shù)1.00 。計(jì)算結(jié)果 , 在 D 值危險(xiǎn)等級(jí)分類表 中屬 "可能是災(zāi)難性的”。 7) 火災(zāi)荷載系數(shù) G 它是取整個(gè)評(píng)估工段上所有燃爆物質(zhì)的總熱值除以總占地面積的單位總潛熱 , 主要以90t 炭化料的總熱量除 200Om2 占地得到 36000Okcal/m2 。 8) 單元毒性指數(shù) U 本單元毒性相對(duì)較高 , 所以從取值表中對(duì)應(yīng)取 U=90 9) 設(shè)備內(nèi)爆炸指數(shù) E 活化爐內(nèi)有負(fù)壓產(chǎn)生時(shí) , 空氣進(jìn)入爐體易引起爆炸 , 所以還是有一定危險(xiǎn)性 , 對(duì)應(yīng)取E=3( 中等 ) 。 10) 氣體爆炸指數(shù) A 取法與 E 相似 , 由于煤氣大量泄漏 , 空氣爆炸危險(xiǎn)性較高 , 取 A=266 。 11) 綜合危險(xiǎn)性指數(shù) R R=D × [1 十 (G × U × A × E)^1/2/1000] =151 × [1+(360000 × 9 × 266 × 3)^1/2/1000] =7829 在R值危險(xiǎn)等級(jí)分類表屬危險(xiǎn)性 “很高” ( 二 ) 人、機(jī)、環(huán)修正系數(shù)K1,K1, K1 的計(jì)算 這三個(gè)修正系數(shù)主要參考表 4-23" 人、機(jī)、環(huán)安全狀態(tài)評(píng)估得分表"中的得分率得到 ,以每一得分率去除標(biāo)準(zhǔn)值0.684得: K1=0.684/0.798=0.857 K2=0.684/0.226=3.026 K3=0.684/0.239=2.862 修正后的綜合危險(xiǎn)性指數(shù) R′ 為 : R′=R × K1 × K2 × K3 =7829 × 0.857 × 3.026 × 2.862=58106 在 R 值危險(xiǎn)等級(jí)分類中屬 " 極端危險(xiǎn)” 。 到此為止 , 就得到了活化工段評(píng)估值。 DOW 綜合指數(shù)評(píng)估結(jié)果為 " 可能是災(zāi)難性的”,Mond 法綜合危險(xiǎn)性指數(shù)評(píng)估結(jié)果為危險(xiǎn)性 " 很高”, 而修正后的綜合危險(xiǎn)性指數(shù)評(píng)估結(jié)果為 " 極端危險(xiǎn)” 。