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關鍵詞:危險化工工藝風險評估研究
中圖分類號:G449文獻標識碼: A
一、危險化工工藝風險等級評估指標體系的設計原則
指標體系的設計原則是根據石化企業危險化工工藝的客觀狀況、系統性能、動態特征、穩定狀態、可控制程度等進行科學的導向,建立完善的指標體系結構。
對于評估指標體系等級的劃分要求能夠客觀的反映危險化工工藝的實際情況,等級劃分要科學合理、清晰明確,各個等級都能反映出等級指標中的模式特點,所以指標體系的設計要遵循以下幾個方面的標準進行設計。
1.評估指標體系等級的劃分要求能夠客觀的反映危險化工工藝的實際情況,等級劃分要科學合理、清晰明確,各個等級都能反映出等級指標中的模式特點,層次分明,突出等級特點。
2.在設計危險化工工藝風險等級指標體系結構中,要突出等級的代表性,避免各等級之間的影響和連帶。
3.指標體系等級劃分運用科學的定性、定量方式,將等級評估過程轉換為定量賦值計算過程,如遇到難以賦值和量化的指標可以采用定性描述的方法將其分類。
4.等級評估指標體系要建立在實際可行性與可操控的前提下,對于資料的分析與處理盡可能的選擇可定量獲取數據的方式。
二、危險化工工藝概述
1、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。
2、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?;どa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。
三、重視風險評估方法的研究
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、風險等級評估指標體系的合理性研究
1)通過建立危險性化工工藝風險等級評估指標體系可以根據化工工藝的工藝參數進行固有危險性劃分,再根據安全生產中容易發生危險事故的管理措施進行危險評定,具有很好的可行性。
2)危險性化工工藝的固有危險性可以通過建立定量賦值計算方程,采用計算的方式進行評估,這樣得到的結果更加科學與準確。生產過程中容易產生突發事故的風險定性的方式進行分類,綜合化工工藝風險進行等級評估建立執行標準,將石化企業化工工藝的危險性降到最低。
3、科學進行風險識別與安全評估
化工工藝應用中,化學反應相關設施儀器安全性、應用材料的運輸、屬性、冷凝處理、過濾操作、干燥處置、反應混合等環節尤為重要?;どa中連續的處理過程體現了良好的穩定性,優質的生產效能以及安全等級,因此該環節成為安全評估的首要因素。當然,不同化工工藝具有一定的差異性、顯現出的特征有所不同。進行比對分析不難看出,間歇工藝體現了更為簡單便利性,其操作處理手段具有良好的彈性。在設計階段中,可應用精準度有效的數據資料,體現了良好的通用性。風險識別過程中,應關注化學反應呈現出的具體路線。一般來講一類反應會呈現出若干工藝路線,因此我們應比選出應用路線可降低危險物質的總體用量、預防危險事故的模式,并盡量選擇無毒害、危險影響低水平的材料。還應有效的掌控過程條件要求的苛刻性,令其限定在較低水平。例如,在應用催化劑對各類化學危險材料進行稀釋處理,可有效的降低反應呈現的劇烈現象。還可積極采用新工藝科技手段,降低危險介質的總體藏量,并提升原材料整體應用效能,降低形成廢料量。對于各類過程用料以及化學反應輔助劑,應盡可能的回收再利用,進而有效的抑制化學反應變化對生態環境形成的不良破壞與污染影響。
化工工藝設施在化學反應處理階段中,還會呈現出偏離健康運轉狀況問題,進而導致超溫超壓的危機現象。為此,在風險識別與安全評估階段中,應注重選擇優質的壓力管控裝置,并做好各類排泄閥門、防爆安全板、通風連接管路、安全閥門的評估判斷,做好關鍵環節的維護保養。同時應評估各類穩定裝置,例如緊急操控設施、冷卻系統有否會對化工生產工藝產生危險影響,具體的等級標準。就化工生產中危險性較大的操作,應采用全自動智能管控體系,也可引入程序控制系統。當產生爆炸以及安全火災等危機事故,則可有效的預防安全隱患的不良蔓延與擴充。另外應全面考量管理維護的可靠性,各類設施管路均應配設必要的閥門裝置,令其同檢修部件可有效斷開,確保操作員工自身安全性。另外還應考量進行安全救援系統設備的科學配設,例如布設洗眼區域以及安全淋雨系統設施等。
4、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。
結束語:針對化工工藝技術特征、生產危險性進行必要的風險識別與安全評估尤為重要。我們只有制定科學有效的應對策略,明確化工生產安全狀況,掌握危險管控點,方能提升管理效益,營造安全可靠的化工生產與工藝應用環境,實現可持續的全面發展。
參考文獻
[1] 趙來軍, 吳萍, 許科. 我國危險化學品事故統計分析及對策研究[J]. 中國安全科學學報, 2009, (07).
[關鍵詞]化工行業;環境風險;評估研究
由于我國的化工企業數量非常得多,而且大部分的化工企業都呈現出資源能源利用率低、污染物排放數量大,隨著社會的不斷發展,使得我們賴以生存的環境漸漸呈現出很多的問題。由此可見,對化工行業環境進行風險評估是非常重要的。本文對化工行業特點進行簡單的分析,結合目前我國化工行業中所存在的不足,并且對化工行業環境風險評估所面臨的不足提出了相應的解決對策。
1化工行業環境風險評估的重要性
由于化工行業與其他行業有著非常明顯的不同,因而對于行業環境風險評估具有一定的必要性。首先是由于化工行業所獨有的特點所決定。對于相同的化工產品,因原料的不同,其化學反應的過程也呈現出多種多樣,根據反應過程的不同,其生產工藝也會隨之而不同,加之不同的原料產品,需要與之相適應的生產工藝來制作,具有一定的復雜性。其次就是化工行業中所采用的原料,不僅種類多,而且很多的原料都屬于有機物,并且具有很高的揮發性、腐蝕性強、易燃、易爆等化學特點,有的甚至屬于有毒、有害的物質。因而在化工的生產過程,容易存在潛在的環境風險,一旦這些潛在的環境風險發生,就會對環境造成很嚴重的危害。最后就是化工行業的生產過程,基本上都是需要經過高溫、高壓或者是低溫、負壓等這些非正常的條件下來生產,如果這些生產條件達不到時,很容易造成化學物品泄露事故,嚴重情況時還會發生化學反應的爆炸、火災等,進而對環境造成一定的影響,造成人員傷亡、經濟損失等。除此之外,眾多的化工行業還存在著周期性的全局停工檢修,在此過程中也是很容易造成事故的發生以及對環境產生一定的風險。對于化工行業生產過程中所排放的“三廢”也會對環境造成直接的危害。由此可見,由于化工行業本身所具有的獨特性,無論是從前期原材料的選擇,還是生產過程以及最后化工行業的排放,都會對行業環境造成潛在的風險,因而對于化工行業環境風險的評估成為了重中之重。
2目前風險評估所存在的不足
2.1環境風險評估缺乏落實
對于環境影響評估的工作一般都是針對于建設項目來實施,并且在我國處于剛剛起步發展,對于環境影響的重在規劃,很多的部門對此并不了解。而在實際的工作中,化工行業往往是以工業園區來進行規劃,而且這些區域內都存放著很多的化工原料、產品等,具有易燃、易爆以及有毒等特點,在生產過程中工藝也呈現出復雜性,很容易造成火災或者是有毒物體的泄露,因此,對于環境風險評估工作是非常重要的。
2.2相關的法律法規不到位
在追求經濟利益的同時,可能會忽略掉生態環境的保護,從而在生產過程中出現一些執法不嚴的情況。由于化工企業的投入對于當地的經濟能夠起到一定的促進作用,因而會對環境評估方面有所忽略,對于化工項目審核不嚴等,最終會為環境帶來一定的潛在風險。
2.3缺乏環境風險防范意識
由于化工企業的管理階層對于相關的法律法規以及環保的政策不夠了解,加之對本化工企業的生產規程不夠熟悉,對于環境風險意識比較薄弱,因而往往會忽略掉化工企業生產過程容易產生的不安全因素,化工企業內員工的素質低文化差,并且缺乏專業的培訓,同樣也會使得環境風險意識缺乏。
2.險評估與項目不密切
對化工環境風險的評估需要根據具體的化工項目來進行,由于化工行業的復雜性,其不同的生產工藝所帶來的環境風險也是不同的,因而需要依據具體的生產工藝以及設施等重點生產過程以及薄弱的環節進行深入的分析,并對其潛在的環境風險進行全面的了解。而在實際的過程中,對環境風險的評估往往不是建立在相應的化工項目之上而進行分析的。
2.5對風險評估不夠深入
由于對化工行業環境評估處于剛剛起步階段,很多的評估方法與手段還不夠完善,只是采用了簡單的方法來進行評估,缺乏對環境風險的深入分析,例如運用數學知識來進行對環境風險進行定量的計算分析。
3如何做好化工行業環境風險的評估
3.1做好化工項目的規劃環境評估
在化工行業的環境風險評估過程中,既要對單個的化工項目進行單獨的環境評估,也要對整個化工行業的發展規劃進行評估,并且健立起完善的評估機制,有效落實好環境風險評估制度,對于不符合國家要求的,以及化工企業污染物排放不達標的,都應當做好嚴格的審批,從而做好化工行業項目的環境風險評估。
3.2不斷優化環境風險源的管理
化工企業應當根據自身的特點,對環境風險源有一個全面的了解,并制定出其相應的環境風險應急預案與防范措施,積極改進企業落后的生產設備與生產工藝,采用循環經濟與清潔的生產方式,除此之外,化工企業還應當加大資金、人員以及設備、技術等方面的投入力度,借助這些先進的設備與技術,有效降低有害物質與污染物的排放。環境風險的應急預案則主要包括了應急計劃、教育、培訓以及救援的保障等,主要是用來處理環境事故的方法與程序,對于所制定出來的應急預案,應當隨著企業的不斷發展,進行及時的補充、修訂,與此同時,企業還可以定期組織演練,對于應急預案過程中的漏洞及時補查,從而有效確保企業人員對于化工企業對應急預案流程的熟悉,有助于加強對環境風險事故的處理與協調能力。
3.3提高對環境風險的防范意識
隨著我國相關法律法規的不斷完善,化工企業應當不斷提高對環境風險的防范意識,并且制定出其相關的防范保障措施,并對員工進行相關知識的學習與培訓,定期開展防范環境風險教育與宣傳的活動,從而加強化工企業對環境風險的防范意識。
3.4做好對化工項目的風險分析
化工企業在生產過程中大部分都會涉及化學物品,因而需要對化工行業生產的過程、工藝等物料有一個全面的了解與分析,依據不同的物料與生產工藝,對不同生產流程進行分析,從而對整個生產過程做到環境風險識別與評估,針對生產過程中的重點階段與薄弱環節進行系統分析,對不同的生產工藝流程進行跟蹤分析,并制定出其相應的防范措施。
3.5采用多種方法進行風險評估
在進行化工行業環境風險評估過程中,最為常有的方法就是定性與定量的方法相結合,可以有效地降低定量法中主觀性偏差和定性法中客觀性的偏差缺陷,在具體的評估過程中,先通過定性的方法來對化工行業環境風險進行簡單的論述,并且運用數學模型來對環境風險進行定量的計算與分析,在計算與分析過程中包括事故概率分析法、事故樹分析法以及事件樹分析法等,其中比較常用的事故樹分析法,可以使得風險事故之間的各種要素之間的邏輯關系能夠清晰明了,并且由事件的發生頻率而計算出事故的發生概率。
3.6強化對環境風險的應變能力
根據化工企業所經營產品的不同,其環境風險也是各自不同,因此,在進行化工行業環境風險評估過程中,要根據企業自身的實際情況,對環境的評估工作要定期進行開展,這樣有助于保證企業對于環境風險的處置與預警措施具有長期性與有效性,并且有效降低生產環節對于環境所造成的影響,除此之外,還需要加強預測與管理災害事件,在不斷加強企業對環境風險決策管理的同時,強化企業對環境風險的處置應變能力,對于化工企業生產過程中所產生的環境風險隱患加以消除,并采取有效措施把危害降到最低?;て髽I的生產經營在一定程度上促進了經濟的發展,然而其化工行業的環境風險隨時存在于企業的生產過程中,為保證化工行業的可持續發展,保證生產過程中的安全性,企業需要結合自身的發展情況,不斷地加強環境風險防范意識,提高對環境風險的處置與協調能力,優化環境風險源的管理,完善相關法律法規,把化工行業環境風險評估工作切實落實到位,確保環境風險評估工作的順利開展,做好對風險事故的預測能力,盡量減少化工環境風險事故的發生,避免為企業帶來一些不必要的經濟損失。
參考文獻:
[1]林武.化工項目環境風險評價探討[J].攀枝花科技與信息,2013(1).
[2]于學珍,成文東,李賀.環境風險評價與安全風險評價相容性研究[J].安徽農學通報,2013(16).
【關鍵詞】化工工藝;風險辨識;方法探究
中圖分類號:TE08文獻標識碼: A
引言
近年來,化工生產事故時常發生,造成的損失也越來越大。從本質來講,這就是化工工藝風險沒有得到有效識別和控制的具體表現?;どa涉及到很多危險化學品、化學反應條件以及化學反應,因此化工生產具有很大的風險。如何能夠有效識別和控制化工工藝中存在的風險,已成為保證化工行業安全生產和可持續發展的核心內容。
一、化工工藝的概述
1、化工工藝概念
化工工藝即化工技術或化學生產技術,是利用化學原理,經過化學反應將化工原材料轉變為產品的方法和過程。在生產中用到的所有措施即稱為化工工藝?;瘜W生產過程一般可概括為3個主要步驟:
1.1 原料處理。根據不同的化工生產情況、不同的化工原料,經過凈化、提濃、乳化、混合或粉碎等多種不同的預處理,使原材料符合化工生產的具體要求。
1.2 化學反應。化學反應是化工生產的關鍵環節。在一定的溫度、壓力等條件下,讓經過預處理的原料發生化學反應,通過合理控制反應速率,得到所需要的化工產品。化學反應的類型多樣,氧化、還原、復分解、磺化、異構化、聚合、焙燒等。不同的化學反應類型,反應條件也不同,通過適當的化學反應,可以獲得目的產物或其混合物。
1.3 產品精制?;すに囍械拿恳粋€步驟都需要在特定的條件下通過化學或物理轉變來完成,再運用分離的方法,除去化學反應中得到的副產物和雜質,獲得符合成分規格的產物。
2、危險化工工藝
在化工生產過程中,可以引起火災、中毒、爆炸等事故的工藝就被稱為危險化工工藝。電解、合成氨、氯化、硝化、加氫、氧化、裂解等15類工藝都屬于危險化工工藝的范疇。國家安全監督管理總局在《首批重點監管的危險化工工藝目錄》中規定了所有典型的危險化工工藝[1]。
二、化工企業危險化工工藝風險分析
1、化工工藝的危險性
通俗來講,工藝即生產方式,化工工藝即利用原料處理、產品精制、化學反應等多元方式開展的生產手段,來達成既有材料轉化為目標化工產品的過程。具體的化工工藝流程作業中,每個環節、每個流程的的每個細節均需按規定要求和規范進行操作,唯有如此,才能使材料經過專業設備、儀器的作用,最終表現出預期的物理變化或者化學變化。而危險化工工藝則指:在具體化工工藝作業中,存在火災、爆炸、中毒等諸類風險,或者可能發生相關事故的化工工藝。在某種程度上將,化工企業在工藝開展過程中,本身危險有害物質大有存在,加之包括化工原料、設備因素、作業不當等因素,隱患之鐘時刻長鳴,一旦缺乏科學而嚴謹的相關化工工藝考察,沒能進行良好的工藝保護措施,就很可能引發隱患,使整個化工企業處于危險狀態。
2、化工工藝風險識別標準與內容
2.1 化工工藝風險識別主要參數標準
根據國外較好的風險識別機制經驗,我國制定了一套適合在中國發展的化工工藝風險識別標準?;どa主要存在火災、爆炸和中毒等三種危險因素。化工生產每一部分的風險值范圍在0-10,通過評估化工工藝每部分的風險值來最終評定事故的風險值。因為風險識別工作是在科學準確的參數標準基礎上進行評價的,所以特別針對事故隱患中的嚴重程度制定標準參數。我國根據總成績將風險價值分為重度、中度、輕度三部分,以便能夠簡潔地表達事故嚴重程度的概率。重度危險一般在七大部分的風險參數總分達到5分或5分以上。遇到重度危險時,要避免出現重大的生產安全事故,需要對當前化工工藝進行徹底的風險防范和工藝流程的改造。
2.2 化工工藝風險識別的主要內容
2.2.1 危險化學品
目前,我國已有相對完善的危險物品名單統計,并對相關的化學物質收錄在案,給相關化工企業工藝安全風險預防提供了一定的參考。在名錄中,國務院以不同危險化學物品的性質為基礎,對其進行了類型劃分,大體涵蓋:易燃液體、易燃固體、易爆炸物、液化氣體、壓縮物等。毋庸置疑的現實情況是,在當前幾乎所有化工企業的工藝生產也環節上,都會或多或少的涉及到以上幾種危險物質的應用和處理,更有部分危險化工物品是化工企業工藝流程中不可或缺的主打原料。
2.2.2 反應裝置的危險性
除了危險化學品外,化工工藝的安全隱患還來源于另外一大因子,即化工工藝進行所需的反應裝置與設備?;て髽I的運行,化工工藝的開展必須借助于一定的設備,各材料在設備內發生相關物理、化學反應。然而在這一過程中,反應設備出現故障、設備參數設置不當等可導致設備內環境發生變化,其內的化工原料、化工半成品、以及正?;すに嚨倪M行受到影響,不能朝預期方向進展,很可能伴生有毒氣體、易燃、易爆等物質,這些物質在突發故障的設備環境下,因不明情況多、發處理復雜,極有可能引發規模較大的化工工藝安全事故[2]。
三、危險化工工藝風險辨識方法探究
安全重于泰山,全面預防化工企業危險化工工藝風險的發生,就必須搭建科學嚴謹的危險化工工藝評估體系,辨識危險源、開展安全評價、優化安全設計等工作,消減和清除工藝風險因子,形成安全生產數據庫進行監督和管理。
1、危險源辨識
不同的化工企業其工藝風險源也不盡相同,各企業應以自身既有工藝為基礎,深挖各工藝具體開展中所涉及的危險物質,可能面臨的設備、裝置風險。并對工藝所涉及的危險物質的溫度、壓力、容量臨界、操作方式、觸媒、腐蝕性和反應放熱等多個因子進行分析,對危險物質各風險因子的危險系數進行等級劃分,同時進行因子賦值并將所有因子進行累計計算,累計計算所得結果反映了該危險物質的風險程度。再將該類危險物質納入風險數據庫時,應對應增加其風險指標、危害程度及后果、控制方案等內容。
2、從化工生產設備的角度
在化工工藝過程中,存在著大量生產設備的安全風險,生產設備是化工工藝風險識別的重要檢測項目。在化工過程中,只有保持生產設備工作的連續性,才能保證生產設備的高效率生產和良好的安全性能,更好地降低化工過程的風險性。
3、從化學反應過程的角度
在一個化學反應過程中,要嚴格進行風險識別檢測,盡量不要使用反應劇烈、易中毒、易爆等反應材料。如果使用較為危險的原材料,最好選擇在與外界隔離的環境下進行反應,避免外界受到反應物的破壞。
4、從安全防護系統的角度
在任何化工工藝的流程中,都會有其相應的安全防護系統,用于預防一些生產事故的發生。提高化工生產安全防護系統的安全系數主要通過政府、經營者和企業三方面采取不同的措施來加強化工工藝風險識別。
政府部門要加大對化工企業的安全管理、監督和指導力度,一經發現事故隱患,需責令相關企業采取有效的應對措施,對事故發生未采取相關防護措施的企業給予嚴厲的警告,甚至可以依法處理。“安全第一,預防為主”是每個經營者必須堅持的最低原則。在生產過程中,無論生產任務有多么重要,都要在確保員工生命安全的前提下進行操作,不要盲目只追求生產效率。只有這樣,才能讓企業經營效益得到最大化。
在企業的管理中,要建立安全的管理責任系統,系統化地管理企業,讓企業在一個安全的環境中發展,時刻堅持安全第一、預防為主的原則,尋找生產中存在的不安全因素,更好地完善系統的薄弱環節,制定安全管理責任系統的制度,更好地杜絕事故的發生。
加強安全教育培訓是企業安全生產的有效保證,特別是要加強員工對安全生產的認識,定期為員工提供相關的安全教育培訓和各種安全操作練習,讓員工總結事故發生的原因,認識發生事故的嚴重性,更好地讓員工以安全第一的思想完成每一步生產工作[3]。
5、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。
【結束語】
綜上所述,在化學工業的發展過程中,只有了解化工過程的工業特點,才能更好地進行相關的生產風險識別和安全評估。在明確化工安全生產的形勢下進行科學、有效的風險管理,在化工過程中要加強存在的不安全因素的識別工作,并及時采取措施,營造一個化工生產和安全的技術環境。
參考文獻:
[1]周仲園,陶剛,張禮敬,張良,潘毅偉.危險化工工藝的風險評估研究方法綜述[J].工業安全與環保,2013(02):87-89.
關鍵詞:風險評估 URS DQ FAT
中圖分類號:F274 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2016)10(a)-0114-02
1 法規要求
《藥品生產質量管理規范》2010版第五章――設備,共分六節、31條。其中涉及到設備采購、驗收方面的條款要求共7條,條款規定詳情如下。
第七十一條 設備的設計、選型、安裝、改造和維護必須符合預定用途,應當盡可能降低產生污染、交叉污染、混淆和差錯的風險,便于操作、清潔、維護以及必要時進行的消毒或滅菌。
第七十三條 應當建立并保存設備采購、安裝、確認的文件和記錄。
第七十四條 生產設備不得對藥品質量產生任何不利影響。與藥品直接接觸的生產設備表面應當平整、光潔、易清洗或消毒、耐腐蝕,不得與藥品發生化學反應、吸附藥品或向藥品中釋放物質。
第七十五條 應當配備有適當量程和精度的衡器、量具、儀器和儀表。
第七十六條 應當選擇適當清洗、清潔設備,并防止這類設備成為污染源。
第七十七條 設備所用的劑、冷卻劑等不得對藥品或容器造成污染,應當盡可能使用食用級或級別相當的劑。
第七十八條 生產用模具的采購、驗收、保管、維護、發放及報廢應當制定相應操作規程,設專人專柜保管,并有相應記錄。
2 風險評估
2.1 系統影響性評估(GEP)
系統影響性評估是用于確定項目的調試和驗證范圍的活動。此過程用于判定哪些系統除了需要遵循GEP之外還需要進行驗證,哪些系統僅需要遵循GEP進行調試。
2.2 部件關鍵性評估(CCA)
針對設計文件可進行部件關鍵性評估(Component Criticality Assessment,CCA)工作,其可用于判定系統的哪些部件除了遵循GEP之外還需要進行確認。
2.3 風險評估
風險評估是一種用于評估并描述系統、設備或工藝的關鍵方面,以構成編寫驗證方案的基礎方法。
在判斷出關鍵部件/功能后,對關鍵部件/功能繼續進行風險評估,并確定適宜的控制方法。
3 設備采購、驗收流程中的風險管理
3.1 設備的投資計劃――購買
對于新設備投資計劃,由相應職能部門根據公司生產、研發、生產效率、設備更新等方面的需求發起項目。項目立項需納入變更控制程序以評估GMP風險并跟蹤實施過程,經批準立項。
3.2 用戶需求URS書
是指使用方對廠房、設施、設備和檢驗儀器等硬件設施系統等提出的自己的期望使用需求說明,是使用方綜合自己的使用目的、用途、環境等提出的具體方案。
3.3 設計確認
設計確認(DQ)是文件證據證明廠房、設施、支持系統、公用系統等要求設計。設計確認是一項可以有效規避風險的工作,是所有確認的起點和基礎。
3.4 工廠驗收測試(FAT)
設備依據設計完成生產建造,發貨前在客戶見證下,由供應商在設備制造場地對待交付的設備進行工廠驗收測試,該測試旨在保證設備已經嚴格按照要求完成了組裝調試。
3.5 設備調試與現場驗收測試(SAT)
與FAT相似的是,現場驗收測試也是為了保證設備已經按要求完成了組裝和調試,所以有些測試項目與FAT相同。所不同的是,FAT是由設備的制造商在制造工廠測試,而現場驗收測試是由設備的使用方在設備的使用場所進行的測試,所以更偏向于一些在設備制造工廠無法進行的測試。
現場驗收測試將由供應商在設備/系統到使用現場后進行檢查以保證其文件、安裝和功能的正確性,并由用戶指定的人員進行見證。
現場驗收測試包含靜態和動態測試活動。測試活動在現場由供應商在移交設備給使用方之前進行,每一項現場驗收測試工作都用文件記錄下來。
3.6 安裝確認(IQ)、運行確認(OQ)、性能確認(PQ)前的風險評估
(1)2010版GMP要求。
第一百三十八條 企業應當確定需要進行的確認或驗證工作,以證明有關操作的關鍵要素能夠得到有效控制。確認或驗證的范圍和程度應當經過風險評估來確定。
第一百四十條 應當建立確認與驗證的文件和記錄,并能以文件和記錄證明達到以下預定的目標。
①設計確認應當證明廠房、設施、設備的設計符合預定用途和本規范要求。
②安裝確認應當證明廠房、設施、設備的建造和安裝符合設計標準。
③運行確認應當證明廠房、設施、設備的運行符合設計標準。
④性能確認應當證明廠房、設施、設備在正常操作方法和工藝條件下能夠持續符合標準。
(2)下面以實際案例來進行風險評估。
實際案例見表1。
4 結語
通過對設備采購、驗收(各階段確認)的風險評估,同時也簡述了如何證明、規避、降低各項目中存在的風險。通過對新設備采購、驗收的風險分析得知:經過確認與驗證,能及時發現風險點,為后續進一步采取措施提供了書面依據。
參考文獻
[1] 國家食品藥品監督管理局認證中心.藥品GMP指南:質量管理體系分冊[M].北京:中國醫藥科技出版社,2011.
海洋中的微生物對腐蝕的影響遠遠大于前面這幾種,因為微生物不僅數量上占優勢而且在效率上占有優勢,微生物在自身生理與外界環境之間會吸收外界的養分排出氨、CO2、H2S等這些都可以對海底油氣管線產生不利影響,此外如果管線處在微生物繁殖興盛的地方,氣腐蝕速度還會加倍的增加。內部環境的影響–成分的影響油田的采出物是油氣水的多相物,過程中會伴隨著很多衍生物,H2S、CO2作為油氣開采的伴生物或者是組分之一,使油管中的腐蝕問題時有發生,在外部因素的影響中CO2對油氣管線的腐蝕機理不同于CO2在內部的影響機理,雖然在水里CO2的腐蝕性對管道很強,管道內部的CO2存在則使得污垢在管道內壁產生集結,造成額外的能量損耗。由于海洋石油的油管內輸送的是油氣水多相混合物,H2S在水中溶解會對管道產生腐蝕,其自身分離的離子會吸附在金屬表面與管道金屬成分發生微電化學反應,削弱金屬成分間的分子間作用力、促進金屬的腐蝕、溶解。此外,由于管線自身的一些缺陷,如加工處理時造成金屬表面不平整、金屬管道內壁上有微裂紋等等,在海水、石油中的固體顆粒都會對微裂紋產生接觸沖擊、直接磨損影響管線的穩定,在長時間的沖擊下或者是在大的波動下就會造成破裂,這些都是一種對海洋集輸管線的腐蝕。
管線的使用壽命很大程度上與防腐養護的程度有關,外層防護針對管道腐蝕主要是受外來因素的影響,所以要加強表面防腐處理,表面處理質量的高低對防腐程度有著很大的影響,表面除銹、防護涂層等都會對防腐有著重要的影響,目前隨著抗靜電涂料以及涂層防腐涂料的發展,這些新的防腐技術越來越受到石油管道集輸的重視。另外在選材上也做了一些改進,通過選用優質鋼材提高了材質出廠時的檢測標準,使得材質表面的一些裂紋、劃傷被重新處理,減緩了油管腐蝕的速率,另外可以在鋼材的加工過程中加入合金貴金屬,在金屬鋼材成型前形成多層經過表面熱處理的防護涂層,這樣油管的防腐使用效果會增加4倍以上,若加入微量的稀土元素效果會更好。電化學防護參照陸地集輸管線的防腐方法可以利用電化學的基本原理陽極失去電子受損、陰極得到電子得到保護將海管進行陰極化處理,將管線與比較活躍的金屬(如犧牲陽極)相連形成電解質,這樣可以緩解輸油管線被作為電化學陽極而發生腐蝕。特殊防護對一些海水活動、微生物活動比較活躍的地方可以添加外層防護套管,通過犧牲防護套管來達到保護管道的目的;對油氣管線所經過的海域進行詳細的水文地質調研,了解這一區域的海水情況,并根據海水變化情況對集輸管道進行額外的防護;根據管道經過的淺海、灘涂等不同地形開展不同的防腐蝕處理,做到具體情況具體應對;還可以在海管進行鋪設時對腐蝕情況進行風險評估;通過不同鋪設路線的風險評估對比選擇出優化的鋪設路線也可以做到對海管的防腐防護。
目前我國海洋石油正在處于一個全面發展的階段,渤海、黃海以及南海都是我國海洋石油發展的重點區域,海洋油氣管線的防腐有重要意義,雖然海管的防護處理已經取得了長足的進步,可是目前仍然有很多問題存在,如小容器的噴涂防腐、水域管道腐蝕情況的評估與預測等都是急需解決的問題,所以海洋石油集輸管道的防腐以及防護任務仍然很重,就目前海洋石油的發展形勢來說海洋石油集輸管道防腐處理以及保護措施的研究也具有廣闊的研發前景。
作者:江波 單位:中石化北京埕島西項目部
關鍵詞:風險評價;城市燃氣;燃氣管網改造
隨著現役的燃氣管道的鋪設時間日漸久遠,一部分的管線已經進入了更新改造期,甚至有些已經超出了安全使用期限,如何有計劃有針對性地進行改造安排,已成為科學管理的一項重要內容。1992年美國Muhlbauer W.K詳細論述了管道風險評價模型[1],但是這些模型是以美國系統為基礎,一些項目的數據采集在我國現實較為困難,無法直接應用到現實改造的指導中,這就需要根據本地區的管網特點,建立相適應的風險評估體系,使得管網改造的經濟性和效率得到提高。文章結合沈陽市燃氣輸配管網的特點,探討風險評估體系的建立方法。
1 燃氣管網改造的必要性及存在的問題
沈陽使用燃氣的歷史最早可以追述到日本人于1923年興辦的“奉天瓦斯作業所”,管道化的歷史較為悠久。目前近3000公里的管線中,仍有一部分現役管線是鋪設于上世紀中前期,其早已超過了正常的安全使用期限;80年代鋪設管線也已經步入更新期,已到服役期的管線的運行,逐漸成為城市生活中的重大隱患。
城市的發展對管線所處位置的變化影響也非常大,許多原來鋪設到人行道或者綠化帶的燃氣管道現在已變為在車行道下,最初的埋深當不能滿足現在的要求時,將使得由于重載的增加而使管線發生破壞;部分早期管道鋪設時的小街小巷,現在已經成為繁華的商業區,一旦發生泄漏事故,損失將非常嚴重;各種違章建筑占壓燃氣管線,一方面使得管線上載荷增加,造成管線負擔;另一方面管線無法得到及時的監護,泄露之后將直接威脅違章建筑內的安全。
沈陽地區所使用的氣源較為復雜,市區部分使用天然氣,冷熱交替會在管道內形成殘留水,一方面會引起水堵,影響燃氣供應,另一方面會引起電化學腐蝕;東部地區使用煤層氣,其中含有粉塵等雜質,會在輸送過程中沉積在管道壁上,造成管道堵塞;在西部地區部分使用人工煤氣,其中含有的焦油、雜質等會引發管材的化學反應,造成管線腐蝕穿孔,相對于全部使用純天然氣的城市來說,氣質問題也是沈陽地區進行管線風險評估不可忽視的一個重要方面。
燃氣管線的正常運行關系到千家萬戶的安全,所以對城市埋地燃氣管線的改造勢在必行,但在資金較為有限的情況下,如何科學合理地安排改造計劃,變定性分析為定量或半定量分析,提高資金的使用效率和改造的針對性,風險評價體系的建立,可較為直觀地作出對比,為決策者提供改造參考和依據。
2 風險評價方法的選擇
管道的風險評估實質上是對管道建設及運行成本的經濟性的評估。20世界中后期,世界主要的發達國家的燃氣管道相繼進入老齡化階段,在投入力量一定的條件下,如何平衡降低事故發生、延長管道使用壽命及合理使用維護費用等的問題上,各國針對自己的國情開始了創造性的研究。美國及歐洲一些公司,開始嘗試用經濟學中的風險分析理論來對管道進行安全性評估,并各自逐步建立起各種行之有效的風險評估方法,經過幾十年的開發與研究,創造了良好的經濟效益和社會效益[2]。其中以美國人Muhlbauer W.K的管道風險評價模型最為典型。
Muhlbauer在他的模型里面分第三方損害指數、腐蝕指數、設計指數、誤操作指數以及泄漏影響系數等方面進行評價,每一方面中又細化為幾類,其適用范圍廣,已經成為各種燃氣管線風險評價體系的基礎。目前燃氣管道常用的風險評估技術有:危險性及可操作性研究(HAZOP),定量分析評價(QRA)或概率風險評價(PRA),初步風險分析(PHA),故障樹分析(FTA)[3],失效模型與影響分析(FMEA),時間樹分析(ETA)等。
與許多燃氣建設較早的老城市一樣,沈陽地區在最初的管線投入運行之后,許多工程技術資料沒有及時歸檔,造成管道的很多基本的工作參數無法取得;靠手工記錄時期的運行參數,系統性不強,都使得一些成熟的風險評估技術無法直接應用到本地區的風險評估中,這就需要結合本地區現有的資料,建立一套可操作性較強的風險評估體系,直接應用到實際工作中。
大部分風險評價方法的理論性較強,需要選取的因素較多,運算復雜,而這里我們將直觀性和可操作性為首要的參考因素,故選取綜合指數評價法作為風險評估體系的基本方法。將要改造的管線劃分成段,對每一段管線依據評分標準對各主要因素逐項打分,分值與其權重系數相乘得到各因素的指數,所有指數相加即為此管段的風險總分。對總分進行排列,即可做出優先改造的順序。權重系數采用專家評分法,我們發放了調查表,分別對三種管材的風險影響因素權重進行評分,經過數據綜合處理后得到各因素的權重值。然后對每項因素細化為具體的評分項,經論證后付予一固定值。當某段管線的資料齊全時,經加權計算相加后其綜合指數值即為一固定值。本方法結合到燃氣GIS電子地圖信息系統,在后臺將各種屬性進行量化后,即可得到某段管線的風險指數值,而且隨著管線屬性的變化(如發生搶修事故、其他管線施工造成相應管線之間距離變化、有違章建筑搭建等),其風險指數也會發生變化,當超過一定數值時,便進行系統提示,為管線的維修、重點監護以及改造提供參考和依據。
下面以鑄鐵管評分體系為例,介紹其相應的因素的權重及細化的評分條件:
2.1 評價因素權重表(如表1)
2.2 每一項評價因素的評價項
材質:灰口鑄鐵;球墨鑄鐵。
接口類型:承插(青鉛水泥,灰口,梯唇);機械式(壓蘭,丁晴橡膠接口)。
管徑:100mm;75mm;250mm;350mm;450mm;200mm;300mm。
管道位置:車行道下;人行道下;綠化帶內。
與建筑物距離:I中壓:0-0.5m;0.5-1.0m;1.0-1.5m;1.5-2.0m;2m以上。II低壓:0-0.2m;0.2m-0.4m;0.4m-0.7m;0.7m以上。
管線年代:1970以前;1970-1980;1981-1983;1984-1995;1996-2005;2005-2013無資料,或者不詳。
管道深度:I車行道:0.5m以下;0.5-0.8m;0.81-1.1m;1.11-1.4m;1.4以上。II人行道:0.3m以下;0.31-0.6m;0.61-0.9m;0.91-1.2m;1.21-1.4m;1.4m以上。III庭院線:0.1m以下;0.1-0.15m;0.16-0.3m;0.31-0.45m;0.46-0.6m;0.6m以上。
所處地區環境:無任何活動;低活動程度地區;中等活動程度地區;高活動程度地區。
泄露頻率及泄露種類:I2次及以上:管材腐蝕,自身斷裂;管材斷裂(沉降等原因);接口泄露(微露);外力破壞;II1次:管材腐蝕,自身斷裂;管材斷裂(沉降等原因);接口泄露(微露);外力破壞;III無泄漏。
與其他管線的距離:未達到標準(垂直);未達到標準(水平);未達到標準但有保護措施(垂直);未達到標準但有保護措施(水平);滿足標準。
土質與管道周圍環境:潮濕(pH值5以下);潮濕(pH值5-6);干燥。
管道保護措施:沒有任何保護;警告帶;套管保護;警告帶+套管保護;警告帶+有套管保護+鋼蓋板。
氣源種類:純天然氣(干);混天然氣(濕);人工煤氣(焦爐氣等);煤層氣。
占壓:嚴重占壓,存安全隱患;有占壓;輕微占壓;無占壓。
施工質量:施工次數少,經驗少的單位;外委單位;輸配公司,管網工程處等內部單位。
壓力級別:中壓;低壓。
根據每一評價項的影響程度賦予相應的數值,設定影響最顯著的值為10,其余項依次遞減。
2.3 計算方法
所評價管線的分數=Σ(每項評價因素分值*權重)
2.4 評估建議
2.5 實例分析
某年沈陽市管網改造計劃草案中,自然排序較為靠后的沈河區風雨壇街西側的中壓管線為1982年的水泥接口鑄鐵管,管徑為DN400,管線位于機動車道上,埋深約2米,管線所處街道兩側為居民區以及五愛市場,人員活動頻繁,曾發生過三次泄漏事故,泄漏點均為接口處。通過賦值計算,此段管線的風險評價分數為87分,屬于強烈建議立即更換的范圍,雖然在最初的計劃改造管線的排序中處于第八位,但風險評價分數之高,立即引起了諸如監管、安全等相應部門的重視,列為重點改造項目。經過現場開挖發現,此段管線的失效程度也遠高于分數較低的管線。
3 結束語
在目前情況下,應用由16項因素組成風險評價體系對燃氣管線的運行風險進行分析基本上可以達到預期的要求,能夠對改造計劃和過程進行有效的指導。但是隨著管網改造的進行,管線材質逐漸由鑄鐵向鋼管和PE管轉變,而且管線的各種資料也在逐漸地完善,如何進一步優化評價因素及其權重值,使其更加貼近實際情況,更具指導意義,將是本項目繼續研究的方向。
參考文獻
[1]Muhlbauer W K.管道風險管理手冊 [M].第2版.楊嘉瑜,等譯.北京:中國石化出版社,2005.
[2]Jones D,Dawson J. Risk Assessment to Pipeline Life Management [J]. Pipes and Pipeline International,1998,43(1):5-18.
關鍵詞:石化企業 承壓氣瓶 爆炸 規避措施
中圖分類號:TH49 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2015)03(a)-0153-01
1 石化企業常用氣瓶安全特點
石化企業常用氣瓶能夠正常使用的環境溫度在-40~60°C,工作氣壓應不小于0.2MPa,裝氣體的沸點應不大于60°C,此類不包含滅火器瓶和吸附氣體的氣瓶。如果按照氣瓶內充裝物的性質分類,石化企業氣瓶可分為永久氣體氣瓶和液化氣體氣瓶。永久氣體氣瓶所充裝的物質在常溫下呈氣態。石化企業中經常用到的氣體有氫、氮、氧、空氣、甲烷、一氧化碳、稀有氣體等。液化氣體是指在最高使用溫度下使用時,壓力不小于0.1MPa,且它的臨界溫度不小于-10℃的氣體。高壓液化氣體和低壓液化氣體統稱為液化氣體。
石化企業常用氣瓶類型不一,絕大部分氣瓶為40L的無縫鋼瓶和容積較大為400L的焊接鋼質氣瓶。氣瓶的組成部分為瓶體、瓶閥、瓶座、底帽、防震圈等,在一些焊接鋼瓶中還需要加一個護罩。為了保證氣瓶的安全,防止其在充裝或使用時發生危險,都會設置氣瓶的安全附件。
2 分析石化企業常用氣瓶的爆炸原因
根據相關部門統計,在充裝過程以及使用過程中,因操作不當使氣瓶發生爆炸的事件時有發生。氣瓶爆炸分為兩類:一類是物理性爆炸,另一類則是化學性爆炸。
氣瓶物理性爆炸是指由于物理因素而造成的爆炸。一般情況下,如果氣瓶內壓力超過氣瓶強度所能承受的壓力值時,就會使氣瓶破裂而引起爆炸。引起物理性爆炸的主要原因有:氣瓶直接受陽光照射、明火、熱輻射,氣瓶中氣體受熱膨脹,對氣瓶壓力劇增加,直至超出氣瓶的材料強度,在這些情況下,都會使氣瓶產生不可恢復的形變,甚至會引起爆炸。除此之外一些人為因素造成的氣瓶爆炸,例如,在搬運氣瓶過程中未戴上瓶帽,搬運時手托或者碰擊瓶閥等因素,致使氣瓶頸部或閥門上的螺紋損壞,瓶閥很有可能會被瓶內的氣體壓力沖出而從瓶頸脫離,導致事故的發生。在搬運氣瓶或貯存氣瓶的過程中,由于跌落或碰撞到堅硬的物體時,盡管在冷狀態下,氣瓶同樣會發生爆炸。氣瓶在生產過程中不符合安全標準,生產環節不精密;或氣瓶沒有定期按規定進行合格檢驗,有些氣瓶常年失修,使用不當,使得氣瓶瓶壁銹蝕、變薄、裂紋而引發爆炸;充氣時不考慮沖氣量,從而氣體過多,使瓶內壓力過大而產生爆炸等。
化學性爆炸是指物質本身發生化學反應而產生的爆炸。石化企業中產生爆炸的原因很多。企業或居民擅自改裝鋼瓶,并隨意裝填氣體引發爆炸;水電解制氫的生產過程中得到的氧副產品中含有部分氫;操作者在開啟關閉閥門時由于相互擠壓摩擦而引發燃燒、爆炸;氣瓶內混入的氣體能夠發生化學反應,引發爆炸;兩種或多種氣體混合達到氣瓶爆炸的極限而后引發的爆炸等。例如,在氧氣瓶中,如果瓶內有油脂,其與壓縮氧接觸后會劇烈地氧化燃燒,進而釋放大量的熱,致使瓶內溫度升高,瓶內的氣體壓力也會隨之升高,當其超過鋼瓶所能承受應力的極限值時,就會引發爆炸。而且,鋼瓶也會因為氧化反應對氣瓶造成不可恢復的損傷,最終失去使用價值,造成經濟損失。
3 化學承壓氣瓶爆炸的預防措施
氣瓶爆炸事件通常是由多種原因造成的,為了能夠安全有效規避事故發生,在檢驗氣瓶質量等各個檢測工作中,一定要嚴格遵守《特種設備安全監察條例》、《氣瓶安全監察規定》、《氣瓶安全監察規程》中的注意事項以及法律法規。
預防氣瓶爆炸,要從根源做起,強化安全管理是根本措施。操作時要由專業的操作人負責并實施管理;根據相關法規制度,確立有自己特色的企業安全管理制度,加強操作流程的規格;加大檢查和維護氣瓶投入的力度;對氣瓶運輸、儲存和使用的操作人員進行安全管理培訓教育;完善對事故的應急預案,落實救援人員,提高有關部門應對突發事件的能力。
對于運輸和裝卸氣瓶的安全對策要引起重視。為了不影響城市道路通暢以及安全,應盡量避免在城市中行駛,同時應在運輸車輛上標明運輸工具的安全標志,司機以及陪同人員也能根據突發狀況做出有效準確的行動。嚴格控制氣瓶充裝前的排查工作,嚴格遵守操作流程,在各項流程中注意靜電接地等安全措施。永久氣體充裝時要尤為注意,必須由專人負責,必須嚴格防止可燃氣體或助燃氣體混合,并防止過量充裝。儲存氣瓶應本著通風、干燥、避免陽光直射的原則,同時必須按照氣體的特有性質控制存儲間內的溫度、濕度。
購買和使用的氣瓶要有制造許可證,產品必須合格,氣瓶使用前應進行安全排查,對盛裝氣體的成分進行確認,對于不符合安全管理標準的不予入庫。使用時一定嚴格遵守使用說明書中的要求,并且熟讀注意事項。
由于氣體種類復雜,所以氣瓶的類型也各不相同。為了能夠準確識別出填充在氣瓶的氣體的種類以及該氣體的壓力范圍,通常要選擇合適的氣瓶進行充裝,以提高氣瓶的高效性,避免在充裝、運輸、使用過程中及定期檢驗時由于失誤而產生不必要的損失。對石化氣瓶的漆色和字樣,我國作了明確的規定。如氣瓶外表的涂層顏色、字樣的色環,必須要嚴格符合GB7144中《氣瓶顏色標志》的規定。
要定期清理不合格的氣瓶。嚴格按照相關標準規定進行檢驗,如在氣瓶的使用過程中,發現有嚴重損壞、或存在危險隱患時,提前檢驗,檢驗必須要嚴格符合《氣瓶定期檢驗站技術條件》的規定。對于存放時間過長的氣瓶,在使用之前要進行嚴格排查。對沒有達到安全要求的氣瓶要作破壞性報廢處理。
4 結語
氣瓶與人民生活和工業生產息息相關,因此,保證它的安全性就尤為重要。相關部門也正在致力于解決氣瓶在運輸保存所隱藏的問題,使其更可靠,更安全、更高效。用戶也要在使用時注意氣瓶安全,詳細閱讀說明書,同時做到不私自充裝氣體,以免發生意外。
參考文獻
[1] 姜宗博.風險評估技術研究及其在承壓設備中的應用[D].北京:北京化工大學,2013.
[2] 辜冬梅.車用壓縮天然氣(CNG)氣瓶事故風險評估[D].成都:西南石油大學,2013.
首先,制藥企業設備技術人員應根據產品工藝要求確定的設備列出設備功能,與設備供應廠家聯系,確定產品功能,以及設備供應廠家設備性能。由于藥品生產的特殊性,制藥企業應從設備的結構進行分析,確認設備組成模塊,確認各模塊功能是否與企業產品工藝要求相一致。在發現與尋找設備功能的過程中,應列清設備功能種類,找到適合產品性能、適合生產需要以及新版GMP要求的設備。
其次,制藥企業從自身工藝出發確定設備驗證范圍,應對設備驗證范圍的確定,一般除考慮工藝要求外,即考慮設備在工藝路線上的重要性,對于直接或間接可能對產品產生影響的設備必須進行設備驗證;另外,在確定哪些設備應進行設備驗證確認時,也應考慮設備在產品生產過程中的風險性,如果進行風險評估后,設備風險系數較大,在設備使用前也應進行設備驗證,并對設備驗證數據進行分析總結,避免在實際生產運行過程中設備風險升高,對產品質量造成隱患。其中,因為制藥企業設備的特殊性,在設計初期應對設備材質、設備功能進行確認,以免因材質選擇不適當,造成產品變質、腐蝕等不符合規范要求現象。新版GMP中規定制造設備的材料不得對藥品性質、質量產生影響,其所用材料需具有安全性、可辨別性及一定的使用強度。因而材料的選用應考慮在藥物等介質的腐蝕性、接觸性、氣味性的環境條件下不發生反應,不釋放微粒,不與所生產的藥物或有要求的工藝介質發生化學反應或吸附,這就使得制藥企業在進行設計確認時對選材應持謹慎的態度。對于金屬材料的選擇,一般制藥企業無菌制劑接觸藥品的設備材質均為316L不銹鋼,口服制劑接觸藥品的設備材質均為304不銹鋼。對于非金屬材料的選擇,一般要求其耐腐蝕、無毒性、不掉渣、不掉毛、耐磨損、能夠耐得住消毒劑。特殊用途的還應結合材料的耐熱、耐油、不吸附、不吸濕等性質考慮選用,密封填料和過濾材料尤應注意衛生性能的要求。根據工藝要求及實際需要應對供應商開始進行遴選工作。在確定設備的關鍵參數后,接下來的工作就是根據產品工藝屬性和設備關鍵參數遴選出最優的設備供應商。設備在采購初期,應該由設備需求部門提出設備新增計劃,對設備進行規劃設計,不僅僅是針對設備主要性的功能性項目,一些設備非主要部件也應在設備設計中加以重視。諸如,與無菌制劑藥物直接接觸的部件,均應為316L不銹鋼,且應具有不附著物料的高光潔度,尤其是設備邊角、攪拌槳、撥叉等部位,外廓結構均應簡潔、方便清潔、消毒,但是在此應澄清一個問題,一些亮的表面其粗糙度值并不一定高。
二、制藥設備設計管理中應注意的問題
【關鍵詞】 高硫煤 脫硫效率 硫份 調整
1 引言
1.1 系統概述
(1)臺山電廠1-5號機組均為600MW。鍋爐是上海鍋爐廠制造,亞臨界控制循環(CE公司燃燒技術)、中間再熱四角同心反切、平衡通風固態排渣爐,設計煤種為神府東勝煤。鍋爐型號分別是SG2026/17.5-M905(1、2號機組)和SG2028/17.5-M907(3、4、5號機組)。
(2)脫硫系統采用日本千代田CT-121鼓泡塔的石灰石-石膏濕法脫硫工藝。其中1、2號機組設計帶有GGH,3、4、5號機組設計無GGH,5號機組同步安裝了脫硝裝置。其余1-4號機組正在加裝脫硝裝置,預計2013年底全部完工。
(3)1、2號脫硫系統共用一個煙筒,采用不銹鋼內膽,經過GGH加熱后煙氣溫度約為80度排放。3、4、5號機組采用獨立的鈦管煙筒,外面公用一個煙囪,煙氣溫度約為50度排放。
(4)脫硫系統主要由煙氣系統、SO2吸收系統、石灰石漿液制備系統(濕磨)、石膏脫水系統、工藝水系統、廢水處理系統等組成。
(5)煤場儲煤量最大為37萬噸,分為A、B、C三個煤場,燃煤堆高12米,滿足5臺機組17天耗煤量,上煤系統設置兩條皮帶,帶寬1.4米,帶速2.5m/s,額定輸送出力1600t/h。
(6)鍋爐煤種硫份按照0.5%設計,脫硫校核煤種硫份為0.7%,目前公司向印尼、南非、越南、澳洲、俄羅斯、馬來西亞等國家購煤,煤質中硫份變化較大。
(7)1、2號機組分別于2003年12月和2004年2月脫硫投入;3、4號機組于2006年11月投運,5號機組于2007年4月投運。脫硫系統運行時間最長8年,最短4年。均面臨設備不斷老化的現象。
1.2 主要設備及技術參數
1.2.1 煤種分析(表1)
1.2.2 脫硫設備參數(表2)
2 燃用高硫煤的可行性分析
2.1 利潤分析(表3)
在煤種同質情況下,從國外進煤(硫份高),對公司的盈利模式存在有利因素。在不消耗國內煤炭資源的同時,鼓勵多從國外進口煤源。
2.2 對鍋爐和脫硫系統設備的影響
(1)如氧量值控制在2.4-2.5%時,摻燒一定比例高硫煤,灰熔點會有所降低,鍋爐結焦、結渣加劇。燃燒器處發生高溫腐蝕的機率增大;空預器處可能發生低溫腐蝕;煙道及煙囪處可能出現酸腐蝕泄漏。
(2)鍋爐受熱面換熱系數降低,燃燒耗煤總量增加。煙氣量增大,煙氣流速和排煙溫度升高,脫硫系統阻力急劇增加,增壓風機面臨失速和損壞風險。
(3)高硫煤摻燒過多,煙氣中入口SO2濃度增大,需消耗大量石灰石進行脫硫。制漿能力和脫水能力不足時,容易造成旁路擋板開啟和吸收塔內部漿液“中毒”現象。
(4)摻燒高硫煤后,硫酸露點溫度降低,對GGH及金屬部分的腐蝕加劇,系統泄漏點增多。
2.3 燃燒高硫煤的安全論證
高硫煤與低硫煤按照一定比例進行均勻混配,確保入爐煤硫份的加權平均值在設計規定范圍內,保證系統安全穩定運行。
2.3.1 含硫量0.5%與1.4%的混配方案
選擇鍋爐的D、E倉進行混配,神混煤與高硫煤按照1:1的比例參燒。其混配后硫份加權平均值為0.65%,小于設計標準值0.7%。所以脫硫系統能承受,在安全范圍內。如果鍋爐與脫硫系統均不能承受,則撤銷D倉高硫煤,保留E倉混配。
2.3.2 含硫量0.5%與1.0%的混配方案
選擇鍋爐C、D、E倉進行混配,神混煤與高硫煤按照1:1的比例混配。其混配后硫份加權平均值為0.62%,在安全范圍內。
2.4 燃燒高硫煤的應急措施
如果混配不均或煤種持續燃燒高硫煤,脫硫效率下降、出口SO2排放濃度超標等異常現象。應對措施如下:
(1)參數出現異?;蚱x運行正常值時,經分析判斷為煤種因素引起,立即更換煤種,減輕脫硫系統惡化趨勢,8小時內調整完成。
(2)當脫硫反應遲緩時,輔助投入脫硫添加劑,提高石灰石的消融性,增強脫硫反應過程。
(3)長時間燃用高硫煤后,必須定期降低PH值,保持吸收塔內部的石膏飽和度在140-150%之間。
(4)如吸收塔內部密度過高,脫水系統或廢水系統不能及時外排,可利用事故漿液箱短期進行存放及倒換。
(5)石灰石耗量急劇增大時,如制漿能力不足,可采用聯絡管道向其它機組借漿,維持系統正常供漿。制漿能力是制約高硫煤燃用的一大因素。
3 燃用高硫煤的調整
3.1 調整方法
(1)增大液氣比,(2)增大鈣硫比,(3)增大反應劑的比表面積,(4)延長脫硫反應時間,(5)使用脫硫添加劑。
3.2 提高液氣比,有如下方法
(1)將二運一備的煙氣冷卻泵運行方式改為采用三臺煙氣冷卻泵同時運行。但需要核實漿液母管、支管及法蘭的承壓能力。
(2)保持石膏漿液足夠的壓力與流速,減少漿液支管及噴嘴的低速結垢。
(3)定期清理煙氣冷卻泵的入口濾網,減少石膏漿液的堵塞程度,最大量輸送石膏漿液。
(4)提高吸收塔液位,煙氣與石膏漿液充分接觸反應。
(5)鍋爐采用低氧量運行(2.4%左右),降低鍋爐煙氣量。
3.3 提高鈣硫比,有如下方法
(1)增加石灰石給漿量,提高PH值。
(2)燃用低硫煤,降低入口SO2濃度。
(3)提升石灰石原料品質,CaO含量大于50%以上,減少SiO2和雜質含量。
(4)提高吸收塔液位。
3.4 提高反應劑比表面積,有如下方法
(1)增加制漿系統球磨機內循環倍率,石灰石變細。
(2)低PH值運行,提升石灰石的消融性,減少CaCO3被包裹
(3)維持適當的吸收塔液位。液位過高,鼓泡產生的氣泡層受到壓迫,小氣泡過多,氣液接觸面分壓降低,脫硫反應變慢。液位過低,氣泡形成過大,接觸面降低。脫硫反應下降。
3.5 延長脫硫反應時間,有如下方法
(1)提高吸收塔液位,脫硫系統阻力增大,煙氣與石膏漿液反應時間延長。
(2)將煙氣冷卻泵的漿液支管噴嘴反向,與煙氣出現逆流布置,增加與煙氣SO2的接觸時間。
(3)石膏漿液內循環時間延長。
3.6 使用添加劑提效
脫硫添加劑分為無機鹽和有機酸兩大類。功能:提高吸收劑的反應活性;提高SO2的脫除率;防止垢的產生;起緩沖液的作用。提高脫硫劑的利用率,改善化學反應與傳質過程,促進CaCO3的溶解,緩沖漿液的PH值下降,促進SO2的溶解,加速SO2的化學吸收。降低水蒸汽分壓,減小蒸發速率,提高脫硫劑的利用率,降低運行費用,減緩鈣的結垢、堵塞速率,從而提高系統的可靠性。
3.7 其余調整措施
(1)制漿系統、脫水系統和廢水處理系統保持正常連續運行
(2)加大氧化風量,提高強制氧化效果。
(3)電除塵20臺整流變全投入,降低脫硫系統入口粉塵濃度。
4 燃用高硫煤的費用分析
4.1 某電廠脫硫添加劑費用分析
某電廠有4臺600MW機組,第一次單臺機組一次性加入1噸添加劑,費用3萬元;以后每天加入一袋(約80kg),費用2400元,即單臺機組每月(30天計算)加入添加劑2.4噸,費用7.2萬元,全廠全年總費用為360萬元左右。
得到的經濟效益是:部分時段能停運一臺漿液循環泵,節約的電量還是非??捎^。
4.2 本廠脫硫添加劑費用分析
2009-2011年期間,總共購買二次脫硫添加劑,第一次購買8噸脫硫添加劑進行試驗,總費用24萬元。第二次購買8噸,主要是在摻燒高硫煤情況下添加,提升脫硫效率。試驗過程及結論如下:
(1)在吸收塔地坑中加入1.2噸添加劑,PH值上調至5.2,添加過程中,脫硫效率逐漸從94%上升,最高達到97.65%。
(2)脫硫添加劑對“提效”作用。它是一種催化劑,能提高傳質速率,增強石灰石漿液與SO2的反應能力,但不能取代石灰石。
(3)脫硫添加劑在PH值較高時,效果明顯。建議:吸收塔低密度時,盡量不使用脫硫添加劑,依靠系統本身自平衡能力,保持脫硫系統穩定運行。當入口SO2濃度超過設計標準時,少量投入添加劑,需維持投入產出比的關系。
4.3 其它費用分析
(1)摻燒高硫煤后,系統產生的酸腐蝕加重,對煙道和金屬附件造成嚴重的腐蝕。更換和維修費用大大增加。據初步統計5臺機組治理腐蝕泄漏的費用每年在200萬元以上。如在煙道內部全部鋪設鈦合金板,估計費用300萬元左右。
(2)制漿系統連續運行,使得球磨機鋼球耗量和球磨機油耗量增大。據不完全統計每年將增加50-80萬元的費用。
(3)摻燒高硫煤后,吸收塔漿液堿性環境提高,設備結垢、堵塞加劇。系統阻力導致電耗增高。當脫硫電耗上漲0.01%,每年損失電費86萬元左右。
5 燃用高硫煤的結論
(1)按照市場經濟規律,購買同質低價的高硫煤進行摻燒,需進行系統風險評估和成本利潤測算。
(2)鍋爐風險評估:受熱面的高、低溫腐蝕。脫硫風險評估:環保減排總量超標和設備承載能力不足。燃料風險評估:燃料輸、配送能力及調度計劃不足。
(3)脫硫添加劑屬于輔助調節手段,治標不治本。不能依靠脫硫添加劑短期的功效,而長期燃用高硫煤,以免引起次生事故。
(4)燃用高硫煤時,當脫硫參數發生異常,必須暫停高硫煤,待系統恢復平穩后,逐步增加高硫煤量。
(5)燃用高硫煤時,必須嚴格按照摻燒比例進行混配,如混配不均,將導致脫硫效率低下,脫硫出口超標的現象。
(6)燃用高硫煤時,必須定期對化學在線測量儀表進行標定和校驗,防止儀表出現零點漂移現象,誤導運行調節。
(7)摻燒高硫煤的條件是:電除塵、制漿、脫水、氧化風及廢水系統均能正常運行,缺一不可。
(8)根據本廠5臺機組特性和現場實際情況,給出摻燒高硫煤的建議:1)1、2號機組因GGH存在,摻燒高硫煤不超過0.7%的硫份,即入口SO2濃度嚴格控制在設計標準范圍內(1756mg/Nm3)。防止系統堵塞、結垢加劇,引發增壓風機失速和旁路擋板開啟的環保風險。2)3、4號機組無GGH,且吸收塔直徑大于1、2號機組,系統富裕量可承受0.8-0.85%的高硫煤,即入口SO2濃度可達到1900-2000mg/Nm3。但前提條件是電除塵運行正常,鼓泡管無堵塞,氧化風及脫水、制漿和廢水等系統運行。3)5號機組有脫硝裝置,脫硝催化劑能將部分SO2轉換為SO3,且氨液能吸收部分SO2,可燃用0.9%的高硫煤,即入口SO2濃度可提高至2000-2100mg/Nm3。