4.4重大危险源及危险工艺控制方案分析_危险源分析及控制措施

4.4重大危险源及危险工艺控制方案分析由刀豆文库小编整理，希望给你工作、学习、生活带来方便，猜你可能喜欢“危险源分析及控制措施”。

1.1 重大危险源及危险工艺控制方案分析

1.1.1 危险工艺自动化控制分析

1.1.1.1 国家对合成氨工艺自动化控制要求

根据《国家安全监管总局关于公布首批重点监管的危险化工工艺目录的通知》（安监总管三〔2009〕116号）、《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》（安监总管三〔2014〕116号）、《关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知》（安监总管三〔2013〕76号）、《云南省人民政府办公厅关于进一步加强危险化学品安全生产工作的实施意见》（云政办发〔2009〕83号）、《云南省安全生产监督管理局关于开展化工企业生产装置自动化改造工作的意见》（云安监管〔2009〕139号）要求，本项目生产工艺中合成氨工艺被列为“首批重点监控的危险化工工艺”，安全控制的基本要求有：

合成氨装置温度、压力报警和联锁；物料比例控制和联锁；压缩机的温度、入口分离器液位、压力报警联锁；紧急冷却系统；紧急切断系统；安全泄放系统；可燃、有毒气体检测报警装置等。将合成氨装置内温度、压力与物料流量、冷却系统形成联锁关系；将压缩机温度、压力、入口分离器液位与供电系统形成联锁关系；紧急停车系统。

合成单元自动控制还需要设置以下几个控制回路：

⑴氨分、冷交液位；⑵废锅液位；⑶循环量控制；⑷废锅蒸汽流量；⑸废锅蒸汽压力。

安全设施，包括安全阀、爆破片、紧急放空阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。1.1.1.2 技改项目自动化控制方案分析

根据本项目可行性研究报告内容，本装置采用集散系统(DCS)实现工艺参数的监视、控制和联锁保护。在生产车间设置全厂总控制室，集中检测控制信号引至该控制室。部分成套单元配置独立的控制柜，实现就地控制。据项目可研报告，生产装置拟设置各种检测报警仪，包括：压力报警设施、温度报警设施、液位报警设施、流量报警设施，发生工艺参数及环境参数超出设定范围时，能实现远程报警。

正常操作控制、监视和安全联锁在操作站电脑上实现。生产装置的工艺参数越限报警均可在操作站电脑上实现。所有的报警信息(过程报警、系统报警)可在操作站上实现声光报警，并通过打印机输出。有关联锁的重要信号可同时在辅助操作台上实现声光报警。联锁保护系统由DCS完成，以保证生产装置的安全、高效、长周期运行。

该项目生产工艺中涉及通过以上分析，由于可研报告深度原因，该可研报告生产自动控制方案尚不能满足国家对合成氨工艺装置自动化控制相关安全生产的要求。

1.1.1.3 项目自动化控制措施及建议

根据国家及省安全生产监督管理局相关文件要求，本评价报告对项目下阶段自动化控制设计提出以下措施及建议：

（1）本项目须按《国家安全监管总局关于加强化工安全仪表系统管理的指导意见》（安监总管三〔2014〕116号）规定，所有新建涉及“两重点一重大”的化工装置和危险化学品储存设施要设计符合要求的安全仪表系统。化工安全仪表系统（SIS）包括安全联锁系统、紧急停车系统和有毒有害、可燃气体及火灾检测保护系统等。安全仪表系统独立于过程控制系统（例如分散控制系统等），生产正常时处于休眠或静止状态，一旦生产装置或设施出现可能导致安全事故的情况时，能够瞬间准确动作，使生产过程安全停止运行或自动导入预定的安全状态。

（2）本项目须按《关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知》（安监总管三〔2013〕76号）要求，新建化工装置必须设计装备自动化控制系统。涉及重点监管危险化工工艺的大、中型新建项目要按照《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》（GB/T21109）和《石油化工安全仪表系统设计规范》(GB50770)等相关标准开展安全仪表系统设计。

（3）温度、压力报警和联锁。应在合成氨装置各关键控制点设置多点温度、压力、成份（组分）以及液位的在线监测，关键仪表设置冗余，在DCS集散控制系统上显示和控制，并设置有相关的工艺联锁及安全联锁。

（4）物料比例控制和联锁。应合成氨装置中对物料比例（物料成份）进行在线监控，实现物料比例设置自动控制和调节。对安全生产会产生严重危害的氧含量必须设置在线监控和高限报警，并应设置安全联锁，在系统内氧含量大于设定值是能实现联锁紧急停车，同时还应在操作室内设置手动紧急停车按钮。

（5）压缩机的温度、入口分离器液位、压力报警联锁。应在合成氨装置中压缩机关键点温度和压力实现在线监控，并设置安全停机联锁；对入口水分离器液位设置现场液位和远程液位计，信号引入DCS系统，并设置入口水分离器联锁。严格对压缩机入口水分离器定时排污。

（6）紧急停车系统。本项目合成氨装置DCS拟设置多处安全联锁，并能实现系统紧急停车，但没有设置独立的紧急停车系统（ESD），建议企业按要求设置装置ESD，合成氨系统的紧急停车和安全联锁系统由独立设置的紧急停车系统（ESD）实现。其它的工艺过程联锁系统由DCS的逻辑功能完成。ESD能与DCS通讯，停车联锁状态由DCS监视。为了方便操作和对突发事件的处理，还应在位于中央控制室的辅助操作台上设置重要信号的联锁报警灯屏以及联锁复位按钮和紧急停车按钮等辅助设施。ESD系统作为安全仪表系统（SIS）中重要组成部分，应与其他系统模块构成一个整体。

（7）氨分、冷交液位应设置自动液位调节和在线液位显示，在线液位信号引入DCS系统，应实现高、低液位报警，还应将低低液位与放氨阀进行联锁，在氨分、冷交液位低低报时，联锁关闭放氨阀，以防止合成高压气串入中压氨系统引发超压爆炸。

（8）技改项目合成氨应设置气柜低限位与罗茨风机报警联锁，防止气柜抽负破裂吸入空气，导致过氧爆炸。

1.1.2 重大危险源监控措施分析及建议

根据《云南省安全生产监督管理局关于开展化工企业生产装置自动化改造工作的意见》（云安监管〔2009〕139号）要求，危险区域应配备有毒、可燃气体泄漏和火灾报警系统；重大危险源涉及的压力、温度、液位（流量）、泄漏报警等要有远传和连续记录。

项目可行性研究报告中说明生产工艺控制采用DCS系统，但未明确生产装置及储罐区采用的监控手段，要求建设单位在下阶段设计中对构成重大危险源的生产装置及储存区按《危险化学品重大危险源安全监控通用技术规范》（AQ 3035-2010）、《危险化学品重大危险源 罐区现场安全监控装备设置规范》（AQ 3036-2010）明确以下措施：

（1）可燃、有毒气体检测报警装置。技改项目中涉及氢、甲烷、一氧化碳、硫化氢、甲醇、氨等易燃易爆物质，同时一氧化碳、硫化氢、甲醇、氨等物质具有毒性，生产装置区、储存区应按规范要求同时设置有毒气体和可燃气体浓度检测报警仪，设置数量和位置应能覆盖生产装置区和、储存区。可燃气及有毒气体浓度报警器的安装高度，应按探测介质的比重以及周围状况等因素来确定。当被监测气体的比重小于空气的比重时，可燃气体监测探头的安装位置应高于泄漏源0.5m 以上；被监测气体的比重大于空气的比重时，安装位置应在泄漏源下方，但距离地面不得小于0.3m。

（2）储罐区应设置可燃气体浓度检测仪和有毒气体浓度检测仪，可燃气体或易燃液体储罐场所，在防火堤内每隔20 m～30 m 设置一台可燃气体报警仪，且监测报警器与储罐的排水口、连接处、阀门等易释放物料处的距离不宜大于15 m。

（3）各储罐除设置现场液位计外，还应设可远程显示的液位计，液位数据应引入生产装置DCS系统，并能实现高液位报警。

（4）合成氨生产装置、储罐区已构成重大危险源，应按要求设置视频监视系统，视频监视范围应能覆盖生产、储存区域。

（5）各储罐液位远传数据和视频监视数据应能实现连续记录。（6）应在脱硫、压缩设置对气柜的远传监控设施；气柜应设有容积指示仪、高低限位报警器，信号引入主控室，气柜低限报警信号应与罗茨风机联锁，防止气柜抽负。

（7）应设置脱硫塔压力、液位声光报警和自动排放联锁设施；（8）应设置氢氮压缩机一段入口压力低限声光报警；（9）应设置液氨蒸发器、液氨储槽应压力高限报警设施；（10）应设置压缩机润滑油系统油压低限报警、联锁装置；（11）应设置合成系统的氨分离器、冷交换器高低限液位报警装置；

（12）易燃易爆场所设备液位计的现场照明须采用防爆型，并禁止安装在液位计正前；

（13）按《国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知》（安监总管三〔2014〕68号）要求，进一步完善化学品罐区监测监控设施。根据规范要求设置储罐高低液位报警，采用超高液位自动联锁关闭储罐进料阀门和超低液位自动联锁停止物料输送措施。确保易燃易爆、有毒有害气体泄漏报警系统完好可用。大型、液化气体及剧毒化学品等重点储罐进、出口管道要设置紧急切断阀。

（14）按《关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知》（安监总管三〔2013〕76号）要求，有毒物料储罐、低温储罐及压力球罐进出物料管道应设置自动或手动遥控的紧急切断设施；液化石油气、液化天然气、液氯和液氨等易燃易爆有毒有害液化气体的充装应设计万向节管道充装系统，充装设备管道的静电接地、装卸软管及仪表和安全附件应配备齐全。

（15）余热锅炉汽包应设置现场和远传液位设施、低限报警联锁装置、安全阀。

1.2 本章小结

本章对项目可行性研究报告中重大危险源和危险工艺自控和监控方案进行了分析，本建设项目生产装置存在固有危险程度高，发生事故的影响范围大，造成的破坏程度严重的特点，通过本章对项目固有危险程度和风险程度的分析，本项目必须在采取有效的监控技术防范措施、落实各项安全管理措施和实施有效的事故应急措施后，项目的事故风险方能在受控状态。