石油化工火灾危险性分类范文
时间:2023-07-18 17:34:30
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篇1
摘要:《石油化工企业设计防火规范》的制定旨在提高石油化工企业的安全防范意识,防止因为火灾而造成巨大损失,这一规范确切地说明了石油化工企业的设计,同时对相应的量化标准进行了规定。然而在实际运用时还存在一定的问题,所以加强对《石油化工企业设计防火规范》运用的研究十分必要。
关键词:石油化工企业;运用;防火规范
在进行石油化工企业相关设计时,必须严格遵守《石油化工企业设计防火规范》(以下,简称:《石化规》),这一规定颁布之后经过了两次较大的修订,能够在很大程度减少石油化工企业发生火灾,避免人民生命财产遭受迫害。然而在实际运用过程中怎样真正发挥出其积极作用是值得人们关注和探讨的。
1相关术语的定义
1.1闪点
闪点是指规定的实验条件下,当可燃液体或固体表面的蒸汽与空气相结合形成混合物,遇到火源出现闪燃,这种情况下液体或固体的最低温度。
1.2装置区
装置区指一个或多个独立石油化工装置或者联合装置共同组成的区域。
1.3爆炸下限
爆炸下限指那些可燃的蒸汽、气体成分在空气中形成的混合物,在与火源相遇后产生爆炸的最低浓度。其中可燃蒸汽、气体的爆炸下限是其在与空气形成的混合物中的比重。
2相关设备的火灾危险性类别
2.1物质
2.1.1可燃气体
在《石化规》中以可燃气体与空气混合物的爆炸下限为分类指标,把可燃气体划分成甲类和乙类。甲类爆炸下限<10%,乙类爆炸下限≥10%。
2.1.2液化烃及可燃液体
在《石化规》中明确规定了液化烃及可燃液体的火灾危险性类别。其中液化烃呈液态并具有可燃性。在这一规定中把液化烃与其他可燃液体合到一起,对其火灾危险性统一分类。蒸气压是判定可燃液体火灾危险性最有效的指标,当蒸气压较高时它的火灾危险性也越高。与其他可燃液体相比,液化烃的蒸气压相对较大,在《石化规》中通过蒸气压来判定它的火灾危险性,同时通过液化烃这一名称将其与其他可燃液体进行有效区分,它在火灾危险性中为甲A类。液化烃之外的可燃性液体的蒸汽压都相对较低,测量存在一定难度,因此大多国家都通过闪点来判定其火灾危险性,他们的闪点越低表明火灾危险性也越大。我国对可燃性液体的火灾危险性予以统一分类。其中乙、丙类可燃性液体的火灾危险性类别要受到操作温度的影响。这是由于这两类可燃性液体的操作温度比闪点高时,它们的气体挥发量较多,与此相应的火灾危险性也就增加。
2.1.3可燃固体
《石化规》规定要根据《建筑设计防火规范》的相关标准对固体的火灾危险性分类,其中依据的是《建筑设计防火规范》的分类原则。
2.2设备
《石化规》中规定对于设备的火灾危险类别要根据他们的处理、存储、输送介质的火灾危险性类别予以进行。例如把汽油及汽油泵的火灾危险性类别都规定为甲B类。
3混合物的火灾危险性类别
3.1物质
对于那些在石油化工企业中经常见到的而且自身的火灾危险性类别已经有确切规定的物质,可以在《石化规》中有效查询自身的火灾危险性类别。例如液化丙烯为甲A类,而原油则为甲B类。
3.2混合物
石油化工企业在实际生产过程中,常常需要有明确火灾危险性类别物质相结合成的混合物,例如甲、乙两类可燃气体等共同组成的混合物,其中各个可燃性气体在混合物中所占的比例在不同的生产工序中是不同的,当前这些混合物的火灾危险性类别在《石化规》中的相关规定仍未确切标出。
4装置区内部道路
相关参数设置厂内道路与装置内道路是装置区内部道路的重要组成部分,其中独立装置之间、联合装置之间以及这两者之间的道路为厂内道路,而独立装置与联合装置这两者内部的道路则是装置内道路。
4.1厂内道路
《石化规》中明确规定,应该在不同装置或者联合装置之间设置环形消防车道,其路面宽度应该≥6m,路面内缘转弯处的半径要≥12m,而路面上净空高度要≥5m,这些规定只有一个层次。在对这一规范进行实际运用的时候,应该按照工程经验,装置或者联合装置的火灾危险性、占地面积、石油化工企业消防车辆的型号、外形尺寸等,在大于等于相关规定的前提下,对厂内道路的参数进行分层。
4.2装置内道路
相关参数设置《石化规》把联合装置视为同一装置,所以应该将联合装置与独立装置进行同等对待,明确规定对于装置内消防道路的设置,其路面宽度应该≥4m,路面上净空高度应该大于等于4.5m,而路面内缘转弯处半径应该≥6m。对于那些占地面积在10000m2到20000m2范围内的设备及建筑物,它们周围的环形道路宽度应该≥6m,它们自身的宽度应该≤120m,彼此之间也应该>15m。
5《石油化工企业设计防火规范》的运用及建议
要想有效运用《石化规》必须对这一规范的内容进行确切理解,并与项目特点、风险评估、模拟计算等相结合运用。
5.1混合物
对于那些由已有明确火灾危险性类别的物质共同构成的混合物的火灾危险性类别的判定,可以先进行相关实验获取有关数据,在此基础上再进行判定。然而在石油化工企业的生产过程中,要想在实验中获取相关的数据具有一定的困难,所以当前在混合物的火灾危险性类别判定上还需要不断探索。对此可以有效参考《道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法》中混合物的物质系数被明确规定的做法,如果获取数据存在一定困难时,可依据混合物中浓度≥5%同时火灾危险性等级最高的成分对混合物的火灾危险性类别进行有效确定。
5.2分层次设置
装置区道路相关参数消防、设备安装、检修主要通过装置区内部道路展开。当前石油化工企业的重大火灾事故时有发生,在公安部消防部门对其进行救援过程中,发现厂内道路路面应当拓宽,同时要在装置的周围把适当的消防作业场地留出来,因为如果没有足够的场地就可能会阻碍灭火救援阵地的设置以及大型消防车的工作。所以在运用《石化规》的过程中,如装置区内存在很大火灾危险或者占地面积很大的大型独立装置或者联合装置,应该以消防扑救的难度、以道路分割的设备、建筑物区块占地面积为依据,对装置区道路的相关参数进行分层次设置。例如不能统一把装置区道路宽度规定为6m,而应该设置为<4、6、8、10m等多个等级。
6结语
当前能源安全已经提升到国家战略的高度,石油在能源中占有重要地位,因此其安全性尤为重要。有效防护石油化工企业的火灾对企业的生产发展与人员的生命安全都有着积极地作用。大家在遵守《石化规》的过程中,要不断地对其进行完善和创新,只有这样才能真正增强防火设计质量。
参考文献
[1]张云波.石油化工企业设计防火规范若干问题的探讨[J].江西化工,2011(2):166-167.
[2]张晋峰.《石油化工企业设计防火规范》的灵活应用及建议(Ⅰ)[J].炼油技术与工程,2016(8):61-64.
篇2
关键词:石油化工安全评价技术研究企业发展
中图分类号:TU276.7文献标识码: A 文章编号:
引言
安全是企业发展的基础,安全生产是企业生存的必备条件。石油化工生产的原料和产品多为易燃、易爆、有毒及有腐蚀性,其生产特点多是高温、高压或深冷、真空,化工生产过程多是连续化、集中化、自动化、大型化,化工生产中安全事故主要源自于泄漏、燃烧、爆炸、毒害等,因此,石油化工行业已成为危险源高度集中的行业。一旦发生事故,危险性和危害性大,后果严重。所以,石油化工生产的管理人员、技术人员及操作人员均必须熟悉和掌握相关的安全知识和事故防范技术,并具备一定的安全事故处理技能。
表1近十年我国重要石油化工事故案例
安全评价技术方法是伴随着石化工业的事故而发展的。随着行业的发展,其风险的种类越来越多,风险的程度也越来越大;另一方面,由于科学技术水平的提高和社会的进步,人们的安全意识观念也日益增强。
石油化工企业安全评价的基础
在生产评价中,首先要预测一旦发生事故时会给人员生命、财产和自然环境造成多少损失,人们的生命安全造成多大的威胁,这也是在行业中人们最关心的问题。所以,这些事故一旦发生,也往往与一定的经济损失联系起来。
主要危险性分析
石油化工企业使用的最基本原料是原油和天然气,要经过许多的工序和复杂的加工单元并通过多次化学反应和物理处理过程来完成,它们之间还存在着很多中间产品和催化剂,这些产品大多具有易燃性、毒害性。这些物质大多储存于各种油罐或出现在反应装置中。而反应装置又具有工艺连续性、复杂性等特点,对操作的条件和生产工艺参数的要求都比较苛刻,往往需要在高温高压下或深冷负压的条件下进行操作,而这种操作极易损坏设备材料,爆炸的概率大幅增加,给安全生产也带来了很大的困难。这些危险物质在正常运行条件下是不会产生危险的,但是如果存在操作失误、自动控制系统参数发生偏差、自动化控制系统失效或者设备出现裂缝等现象时,会导致大量的危险物质泄漏,一旦遇到火源会导致严重的火灾及爆炸事故,其泄漏及残留的物质还会导致人员中毒、环境污染等后果,例如表1中所示。这些事故都给企业和社会造成了严重的后果和影响。
指标介绍及选取
在事故后果的研究中,根据风险及损失的类型评价指标分为以下几类:人员伤亡、经济损失、环境损失及多种风险损失后果综合方法,根据实际情况和评价目的选择其中一个或多个作为指标。
2.1人员伤亡指标
人员伤亡指标一般从两方面给予描述,一 是系统失效造成单个人员的风险,用个人风险来表示。二是系统失效给一定区域范围全体人员造成风险的大小,用社会风险来表示。
2.2经济损失指标
评估经济损失的大小一般使用货币单位将造成的损失转化为经济损失,包括直接经济损失和间接经济损失两部分。直接经济损失是指与事故直接联系、能用货币直接估价的损失;间接经济损失主要是指与事故间接相联系的,能用货币间接估价的损失,计算范围无明显界限,如事故导致的处理费用、罚款、时间损失等。
2.3环境损失指标
环境损失是指事故对生态环境造成的破坏,常采用事故发生的概率与环境损失后果的乘积作为评价指标。一般采用NORSOK(挪威石油工业技术法规)提出的评价方法----生态系统从破坏中恢复所需要时间的超越概率作为衡量环境的损失:
I-FT(x)=P(T>X)=∫fT (x)dx
2.4多种风险损失后果的综合方法
为了综合评估系统失效后导致的人员伤亡、经济损失及环境损失情况,可利用一种表达方式或者一种框架体系来考虑多种类型的风险损失,即将三种损失表示成同一个函数C=f(L,M,E)的输入值,L,M,E分别为生命损失、经济损失和环境损失。
石油化工安全评价研究的内容及方法
1.石油化工安全评价的内容:石油化工生产的特点是易燃、易爆,所以在石油化工安全评价中,安全对策的基本思路也是防止、减少火灾的发生,提出控制和扑灭火灾的相应对策措施。具体评价重点内容包括:
首先对总图布置进行评价时,要考虑风向、地形标高、平面布局与安全防火的关系,明火与油气源的关系,重要设施的重点保护,同时还要考虑总体布局要满足应急救援的要求。
其次对生产工艺装置进行安全评价应包括对石油化工生产过程中危险源的识别、危险物料的识别、危险化学反应的识别和危险单元的识别;按生产单元对工艺生产装置的危险进行定性、定量评价,以确定单元的危险度和需要的安全防护措施;采用HAZOP或对设备RBI分析方法对整个工艺流程系统进行危险性分析。
2.石油化工安全评价的方法:石油化工生产的特点体现现代的工业化生产,自动化程度高,具有连续性,装置高度密集,所以选择合理、科学、有效的安全评价方法和安全评价软件是必不可少的工作之一。在石油化工安全评价中,可以根据不同的评价对象、不同生产装置的寿命期和不同的评价目的,选择安全评价方法。如对装置中单个设备的故障分析,采用故障类型及影响分析可以取得较好的效果;对于石油化工生产装置和工艺过程的安全分析,选择HAZOP分析方法较为合适,可以把流程分析得透彻。
三、石化企业安全评价的注意事项
1.高温重质油品事故几率较高。重油含腐蚀性物质多,在生产过程中容易导致设备、管道穿孔,造成物料泄漏,例如中石化目前炼制的高硫、高酸油。
2. 反应危险性参数必须考虑全面,不仅包括物的一面,还要包括人的一面。如操作人员素质不同,给安全性带来很大影响。社会、家庭又会影响人的心理,评价时不能忽略这点。
3.危险有害因素辨识应全面、客观的分析危险有害因素的种类、程度,产生的原因及出现危害的条件及其后果,为安全评价提供可靠的依据。
4.评价结果,应该用综合单一数字表达。由于评价时要考虑多方面因素,才能真正反映安全性的实际情况,但评价时又不能把因素逐个进行比较,只能进行综合性评价,所以必须用单一的数值表示综合危险性。
5.计算的方法力求简单,由于评价需反复计算,如太复杂则增大工作量,加大评价成本,完全满足评价的各项要求是比较困难的,这是因为每项要求均有不同程度的难点,但应尽力满足其要求。
总结:
篇3
【关键词】大型油库 消防系统
自油库消防发展伊始至今,已经实现了从纯手动操作到如今运用先进控制技术,如,自动报警、自动淋喷冷却灭火等系列转变,这对于大型油库消防水平的提高具有非常重要的意义。但是随着近年来油库储量即规模的不断增大,不仅给管理运行过程带来相当大的难度而且增加了安全风险。因此,对于大型油库的消防工作来说,应急保障能力的提高是值得我们高度重视的。
1 大型油库的火灾危险性分析1.1 大型油库的属性简介
油库的大型化趋势不仅是国家石油战略发展和提高原油的加工处理能力的需要,而且也是顺应原油运输油轮的大型化发展的需要。大型油库与传统的常规油库相比,具有以下几个特点:首先,库址多选于海港附近,这是由于在所有的运输方式中,船舶运输具有最优性;其次,油罐堆放密集且容积大;再次,工艺复杂同时管道错综且管径大;最后,具有高的自动化程度和齐全的配备设施。
1.2 大型油库的火灾危险性浅析
1.2.1 油品性质分析
原油为大型油库的主要储存油品,原油的性质主要包括以下几部分:首先,原油闪电低(小于28°),而我们都知道随着闪电的降低,火灾危险性就会越大;其次,原油的燃烧伴随着热播的产生,属性为宽沸程油品,这就带来了燃烧过程中沸溢的可能;另外,原油灌的非真空可能导致气化原油和空气瞬时混合而发生爆炸,这种情况下的爆炸强度通常规律为,随着爆炸极限范围的增大,爆炸下限降低,爆炸强度越大;再次,原油粘度的变化范围较宽,在粘度较低的范围内,原油发生渗漏及扩散的几率会加大;最后,电阻率在1×1012Ω。伴随着电阻率的升高,静电荷的累积能力加强,会增大摩擦引燃的概率。
1.2.2 储油形式及分类
油品的储存形式繁多,通常来说应该根据所选库址、工期及投资预算进行综合考虑,另外,要符合防变质能力高、便于接受及储存等要求。
对于地上型储罐来说,通常所选的材料为钢板,这是由其耗资少、建设周期短及维护方便等特点决定的。但是地上储罐存在所占面积大及油品易蒸发带来损耗及危险性的缺点。
对于地下/半地下型储罐来说,通常所选的材料为钢筋混凝土,并且伴随涂有防渗材料(或薄钢衬底)的内壁。这种储罐具有的明显优点为,由油品的蒸发而引起的损耗小,因此引发火灾的危险系数小。但是它也存在系列隐蔽的缺点如,耗资高、建设周期长及维护困难等,另外,对于地下水位高的地区并不适用。
对于水下除油来说,目的是为了方便海上的石油开采,因此安放位置为水下,主要用于海上原油的接收与转运。
按照罐顶结构,地上型储罐可分为固定顶、浮顶两种。其中,固定顶的储罐不适宜大量油品的储存,这是由于油蒸汽与空气会在油品的液面以上发生混合,容易引发瞬间爆炸。浮顶储罐可分为内浮顶和外浮顶油罐两种。其中,内浮顶油罐空间密闭性良好,对于有油蒸汽的减少和安全系数的提高均十分有利,因此可以用于大量和挥发性高的油品储存;外浮顶油罐内由于不会存在油蒸汽,因此避免了蒸发损耗,适于大量原油的储存。按照危险等级排序,外浮顶储罐的安全系数最高,其次为内浮顶储罐,而固定顶储罐相对来说最低。
1.3 大型油库的火灾发生原因
可引起大型油库火灾的原因众多,直接原因有雷电、焊接、明火及静电等。有调查结果表明:油库年均着火率为0.448‰,在这其中,绝大多数火灾都是由于操作不当而引起的。如,大连新港一期工程中的原油爆炸事故发生原因是脱硫剂施加过程不当。对于控制大型油库的火灾发生,主要有以下两点措施:首先,加强技术人员培训、严格控制安全管理及规范施工人员行为及加强安全意识等;其次,必要的安全技术及定期的设备检修及维护是十分必要的。
2 大型油库的消防系统设计
2.1 储罐的布置形式
从防止油品散流以致火灾的角度考虑,应在每个储罐设置防火隔堤,防火隔堤的容积由最大浮顶储罐二分之一的容积和消防给水总量的总和进行确定,高度应高于储罐大约0.2米,以便有效防止油品的漫溢,另外强度应按照动压强进行考虑。
2.2 消防系统的设计
消防系统的设计主要包括消防水池、泡沫罐、消防泵站、消防自动控制系统及事故排水系统的设计。根据有关规定,泡沫混合液及消防冷却水的最小供给时间应满足扑灭火灾的需要,消防水池及泡沫罐均应将容积设置在规范量的两倍之上。消防泵站应发挥应有的作用,使得供电系统正常工作而及时捕捉扑救时机。消防自动控制系统应该采用全自动的报警控制灭火系统,自动探测火灾信号、自动检测温度及启动喷淋装置。而事故排水系统则应分别设置清洁雨水及含油污水系统,做好灌区、管涵防身工作。针对临海的大型油品储存区,要考虑到地势高低之差,实现整体合理布局,确保事故的污水排放不会对海水造成污染。
3 总结
有效提高大型油库的安全等级系数对于防止火灾事故的发生具有重要作用。我们应该根据大型油库的具体情况全面设计储罐布置、消防系统的设计及排水系统。加强库区道路的宽度、防火堤设置、事故缓冲池及消防泵的动力源设置等建设。
参考文献
[1] 张振华,李萍,赵杉林,等.硫化亚铁引发储油罐火灾危险性的研究[J].中国安全科学学报,2009 (11)
[2] 陈雪梅,宋义伟,郝瑞梅,等.大型油库储油罐区安全设计[J].油气田地面工程,2011(08)
篇4
【关键词】危险化学品 危险性评价
危化品是危化品运输系统中的第一要素,化学品的性质、储存状态、运载量等因素直接影响着系统的安全性,对系统的安全运行起着至关重要的作用。通常,所运载的危化品的化学性质越活跃、储存状态要求越严格,在运载过程中越容易发生事故,事故后果也相应比较严重
对于危化品的界定来源于GB6944―86中对危险货物的界定,即根据GB6944―86《危险货物和品名编号》,“凡具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等性质,在运输、装卸和贮存保管过程中,容易造成人身伤亡和财产损毁而需要特别防护的货物,均属危险货物。
(1)具有爆炸、易燃、毒害、腐蚀、放射性等性质。具体指明了危险货物本身所具有的特殊的物理化学性质,是造成火灾、中毒、灼伤、辐射伤害和环境污染等事故的基本条件。
(2)容易造成人身伤亡和财产损毁。指出危险货物在一定外界因素的作用下,由于受热、明火、摩擦、振动、撞击、洒漏或与性能相抵触物品接触等,发生化学变化所产生的危险效应。不仅是货物本身的损失,更严重的是危及人身安全和破坏周围环境。
(3)在运输、装卸和贮存保管过程中需要特别防护。指出危险货物安全运输的先决条件。所指的特别防护,不仅是一般的轻装轻卸、谨防明火等运输普通货物也必须的要求,而是指针对各种危险化学品的物理化学特性,所必须采取的特别防护措施。
为了保证危化品的安全运输,根据常用危险化学品按其主要危险特性,将其进行分类。主要危险性类别、次要危险性类别。
(1)第1类爆炸品。本类化学品指在外界作用下(如受热、受压、撞击等),能发生剧烈的化学反应,瞬时产生大量的气体和热量,使周围压力急骤上升,发生爆炸,对周围环境造成破坏的物品,也包括无整体爆炸危险,但具有燃烧、抛射及较小爆炸危险的物品。
(2)第2类压缩气体和液化气体。本类化学品系指压缩、液化或加压溶解的气体,并应符合下述两种情况之一。临界温度低于50℃,或在50℃时,其蒸气压力大于294kPa的压缩或液化;温度在211℃时,气体的绝对压力大于275kPa,或在54.4℃时,气体的绝对压力大于715kPa的压缩气体;或在37.8℃时,蒸气压力大于275kPa的液化气体或加压溶解的气体。
(3)第3类易燃液体。本类化学品系指易燃的液体、液体混合物或含有固体物质的液体,但不包括由于其危险特性已列入其它类别的液体。其闭杯试验闪点等于或低于61℃。
(4)第4类易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品。易燃固体系指燃点低,对热、撞击、摩擦敏感,易被外部火源点燃,燃烧迅速,并可能散发出有毒烟雾或有毒气体的固体,但不包括已列入爆炸品的物品。自燃物品系指自燃点低,在空气中易发生氧化反应,放出热量,而自行燃烧的物品。遇湿易燃物品系指遇水或受潮时,发生剧烈化学反应,放出大量的易燃气体和热量的物品。有的不需明火,即能燃烧或爆炸。
危险性评价,是通过运用系统的、科学的和工程的技术手段,对所研究的系统中存在的危险源及其控制措施的评价,客观地摧述系统的危险程度,从而指导人们先行采取措施降低系统的危险性的一种方法。
危险源的危险性评价包括对危险源自身危险性的评价和对危险源控制措施效果的评价两方面的问题。其核心在于通过对危险源及危险源控制措施的综合评价,客观地描述危险源的危险程度,从而指导人们有针对性的采取措施,使系统的整体危险性降低到可接受水平以下。
根据对化工系统进行危险陛评价时是否对评价指标进行量化处理,一般可分为定性评价和定量评价。
(1)定性危险性评价。定性评价时不对危险性进行量化处理,只是由参与评价的人员凭借自己所掌握的知识、经验,对照有关的标准、规范,或者根据同类系统或类似系统以往的事故统计资料,找出系统中存在的危险因素以及这些危险因素在什么情况下能引发事故,同时提出安全控制措施。。
(2)定量危险性评价。定量评价是在定性评价的基础上,进一步研究事故与其影响因素之间的数量关系,从而给出系统的危险性等级。定量风险评价要求在风险评价过程中,不仅要求对事故的原因、过程、后果等进行定性分析,而且要求对事故发生的频率和后果进行定量估计和计算,并将计算出的风险与风险标准相比较,判断风险的可接受性,提出降低风险的措施建议。基于上述原因,选择定量风险评价方法来描述危化品道路运输系统的危险性。
随着我国经济的飞速发展,危险化学品需求量逐年增加,而与此同时,机动车辆保有量的增加及道路交通状况的目趋复杂,使得危险化学品道路运输事故有愈演愈烈的趋势。而我国对此领域的相关研究才刚刚起步,日后仍需投入大量的研究工作。有关危化品道路运输系统危险性研究的评价技术与方法,污染物质渗流对环境造成污染的影响区域的预测,以及危化品道路运输事故控制技术和应急等方面均需要不断研究和补充,以满足安全生产的需要,保障人民的生命和财产安全,为国民经济健康、持续发展和社会的稳定做出贡献。
参考文献:
篇5
关键词:HAZOP分析;常减压装置;安全评价;石化行业安全管理;事故防范
中图分类号:TE626
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2011)22-0040-02
一、HAZOP方法应用现状
石油、化工生产的工艺过程复杂,工艺条件要求严格,介质具有易燃、易爆、有毒、腐蚀等特性,石化产业在为社会带来巨大利益的同时,也带来了火灾、爆炸、中毒等事故隐患。
石化生产的安全越来越受到各国政府和企业的高度重视。将危险消灭在萌芽状态是人们最想得到的结果。这就是安全评价所要解决的主要问题。
经过几十年的实践完善,安全评价方法得到了广泛应用和发展。目前最常用的方法包括如果怎么样法(What If)、检查表法(Check List)、危险和可操作性分析(Hazard and Operability Study,HAZOP)、故障类型和影响分析法(FMEA)及故障树(FTA)等。各种评价方法具有不同特点,适于不同的分析对象和需求。其中,HAZOP方法以其分析全面、系统、细致等突出优势成为目前危险性分析领域最常用的分析方法之一。
二、HAZOP分析方法简介及适用范围
HAZOP方法是1974年由帝国化学公司(ImperialChemical Industries PLC,ICI)提出的。是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法,是一种使用引导词为中心的分析方法,方法的本质就是通过系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析,系统地研究每一个单元(即分析节点),分析偏离设计工艺条件的偏差所导致的危险和可操作性问题。
HAZOP分析组分析每个节点工艺状态(参数)可能出现的变化(偏差)加以分析,找出其可能导致的危害,识别出那些具有潜在危险的偏差,并分析它们的可能原因、后果和已有安全保护措施等,同时提出应该采取的安全保护措施。
HAZOP分析既适用于设计阶段,也适用于在役装置。
三、HAZOP分析的目的
HAZOP分析的目的是识别工艺生产或操作过程中存在的危害,识别不可接受的风险状况。主要体现在以下几个方面:
1.设计阶段进行HAZOP分析,有助于设计安全性好的工厂。它可以在工厂的安全以及可操作性方面融入总体设计程序步骤之中。
2.HAZOP分析可用于对工厂人员的培训辅助教材,以及用于操作手册的编制。
3.HAZOP分析适用于新工艺,作为一种对某种设计的安全性、可操作性和与惯例规则一致性进行严格和系统的鉴别的方法。
4.HAZOP分析可以降低开工前和开工后工程设计变更的成本。另外,通过提高可操作性和产品质量,可以使现有设备降低生产成本。
根据以往的统计数据,HAZOP可以减少29%设计原因的事故和6%操作原因的事故。
四、HAZOP方法在常减压装置中的分析实例
以某石化公司600万吨/年常减压装置为例,分析过程如下:
(一)装置简介
某石化公司600万吨/年常减压装置采用的主要原料为大庆、俄罗斯的混合原油,主要产品有液化气、直馏石脑油、直馏柴油、减压蜡油、减压渣油等。
装置主要由换热、电脱盐、初馏塔系统、常压炉、常压塔系统、减压炉、减压塔系统、轻烃回收系统、三注等部分组成。
(二)HAZOP工作
1.HAZOP技术资料。HAZOP所用的技术资料:
(1)管道和仪表控制流程图纸(P&ID);
(2)工艺流程图(PFD)、设计标准;
(3)平面布置图、设备规格、设备布置图;
(4)工艺说明及操作规程、操作步骤……
2.HAZOP小组的组成。HAZOP小组包括青岛中油华东院安全环保公司4人,装置设计单位2人,装置现场工作人员7人,涉及专业包括仪表、设备、工艺、安全。
3.HAZOP分析范围。HAZOP分析范围为600万吨/年常减压装置,主要包括换热、电脱盐、初馏塔系统、常压炉、常压塔系统、减压炉、减压塔系统、轻烃回收系统、三注等部分,还包括公用工程及平面布置。
4.HAZOP节点列表。此次HAZOP分析共划分27个分析节点,节点见表1:
5.HAZOP问题与建议。此次分析共划分了27个工作节点,内容涵盖20张PID图及总平面布置图,共发现问题、提出建议累计97条,其中仪表方面40项,设备方面30项,工艺方面11项,电气方面6项,职业防护4项,管理方面3项,消防方面3项。
主要包括:联锁自保不足、晃电引起超压超温、稳定塔底再沸器超温使用、报警仪表不足、防冻措施不足、安全阀、泵密封、消防、个人防护及安全管理方面的问题。问题与建议见表2:
6.总结。经过HAZOP分析,得出装置的薄弱环节主要表现在仪表上,如部分仪表联锁无法投用,安全等级不够等问题;其次是高温热油的防泄漏问题,如泵的单端面密封,部分阀门法兰在温度变化时而发生泄漏的问题;针对这些问题HAZOP都给出了相应的对策措施,在这些对策措施得到实施后,装置的安全性能会得到提高。
五、结语
将HAZOP分析方法应用于石油化工在役生产装置的安全评价中,不仅能够使分析人员对于单元中的工艺过程及设备有深入了解,对于单元中的危险及应采取的措施有透彻的认识,增强职工安全防范意识,而且,其HAZOP分析研究成果对于装置的日常生产与维护以及装置的安全管理提供了良好的指导作用。因此,可以认为HAZOP分析方法应用于石油化工在役生产装置的安全评价是可行的,其分析程序与内容可以作为对员工进行安全培训的有效方法。
参考文献
[1]王显政.安全评价(上、下册)[M].北京:煤炭出版社,
2005.
篇6
关键词:城市区域;火灾风险;评估
一、火灾风险评估的概念
过去,人们往往依靠经验和直观推断来做出决策。随着计算机容量不断扩大和模块技术的发展,风险评估(risk assessment)和风险管理(risk management)技术作为复杂或重大事项决策的必要辅助手段,在过去的二、三十年间,在决策分析、管理科学、运营研究和系统安全等领域得到了广泛的认知和应用 。
从系统分析的角度来看,风险具有系统特性和动态特性。风险实际上并非某一单一实体或事物的固有特性,而是属于一个系统的特性。若系统发生变化,很容易就会使事先对风险所做的估算随之发生变化。火灾风险评估模式包括:系统认定,即明确所要评估的具体系统并定义出风险抵御措施的过程;风险估算,即设定关于火灾的发生几率和严重后果及其伴随的不确定性的衡量标准或尺度,计算和量化系统中的指标的过程;风险评估,对该标准或尺度进行分析和估算,确定某一特定风险值的重要性或某一特定风险发生变化的权重。
二、城市区域火灾风险评估的意义及发展概况
在消防方面,随着人们安全意识的提高和建筑设计性能化的发展,对建筑工程的安全评估日益受到重视,比如美国消防协会制定的“NFPA101生命安全法规”是一部关注火灾中的人员安全的消防法规,与之同源的“NFPA101A确保生命安全的选择性方法指南”,分别针对医护场所、监禁场所、办公场所等,给出了一系列安全评估方法,多应用于建筑工程的安全性评估方面 。
目前,我国在火灾风险评价方面的研究,大部分是以某一企业,或某一特定建筑物为对象的小系统。例如,由武警学院承担的国家“九五”科技攻关项目“石化企业消防安全评价方法及软件开发研究”,以“石油化工企业防火设计规范”等消防规范和德尔菲专家调查法为基础,设计了石化企业消防安全评价的指标体系,利用层次分析法和道化指数法确定了各指标的权重,采用线性加权模型得出炼油厂的消防安全评价结果[7]。以某一特定建筑物为对象的火灾风险评价也比较多,如中国矿业大学周心权教授,在分析建筑火灾发生原因的基础上,建立了建筑火灾风险评估因素集,并运用模糊评价法对我国的高层民用建筑进行了消防安全评价 。
与上述的安全评估不同,城市区域的火灾风险评估的目的是根据不同的火灾风险级别,配置消防救援力量,指导城市消防系统改造,指导城市消防规划。对已建成的城市区域的火灾风险评估必须考虑许多因素,即城市火灾危险性评价指标体系,包括区域内所存在的对生命安全造成危险的情况、火灾频率、气候条件、人口统计等因素,进而评价社区的消防部署和消防能力等抵御风险的因素。除此之外,在评估过程中另一个重要的情况是要关注社区从财政及其他方面为消防规划中所要求的总体消防水平提供支持的能力和意愿。随着城市规模扩大、综合功能增强,在居住区商贸中心、医院、学校、和护理场所增多,评估方法还会相应的改变。现有的城市区域火灾风险评估方法主要出于以下两个目的:
(一)用于保险目的
在火灾保险方面的应用的典型事例为美国保险管理处ISO(Insurance Services Office, ISO)的城市火灾分级法,在美国已经被视为指导社区政府部门对其火灾抵御能力和实际情况进行分类和自我评估的良好方法。ISO方法把社区消防状况分为10个等级,10级最差,1级最好。
ISO是按照一套统一的指标来对每个社区的客观存在的灭火能力进行评估,确定该社区的公共消防级别,这套指标来自于由美国消防协会和美国自来水公司协会所制定的各种国家规范。ISO对城市消防的分级方法主要体现在它的“市政消防分级表(Commercial Fire Rating Schedule, CFRS)”上。CFRS把建筑结构、用途、防火间距与公共消防情况(用公共消防分级数目表达)相关联,再以统计数据加以调节后,来确定相应的火险费用。ISO级别仅被保险公司用作确定火险费用的一个成分。ISO分级系统虽然无法反映出消防组织的其他应急救援能力,但实际上也常用于各个区域的公共灭火力量的确定。
市政消防分级表从1974年开始使用,主要考察某城市区域的7个指标情况:供水、消防队、火灾报警、建筑法规、电气法规、消防法规、气候条件。随着技术进步,该表也不断改进。1980年版抽取了CFRS中对公共消防分级的方法,给出了修订后的灭火力量等级表,指标只包括前3项。被删除的指标或者确少区分度,或者在全市范围内进行评估时太过于主观,而且74表格中包含许多评估标准是具体的规定,如果某一社区的情况没有满足这些规定,则归属为差额分,规定降低了表格可使用的弹性范围,无法正确评估情况和技术的变化。故而ISO分级表被视为越来越“性能化”。
(二)用于消防力量的部署
当今的消防组织和地方政府要担负日益加重的安全责任,面对来自公众的对抵御各种风险的更多的期望,以及调整消防机构人员、设备及其他预算方面的压力,迫切需要确认某一给定辖区内的具体风险和危险的等级。
具体地说,城市区域风险评估在消防方面的目的就是:使公众和消防员的生命、财产的预期风险水平与消防安全设施以及火灾和其他应急救援力量的种类和部署达到最佳平衡。
关于火灾风险对于灭火救援力量的影响,美国消防界对此的关注可以说几经反复,其间美国消防学院、NFPA等都做了许多工作。直至20世纪90年代,国际消防局长协会成立了由150名专业人士组成的国际消防组织资质认定委员会(the Commission of Fire Accreditation International, CFAI),经过9年的广泛工作,制定了“消防应急救援自我评估方法”,和制定标准的社区消防安全系统。另外,NFPA最终还制定了NFPA1710和1720两个指导消防力量部署的标准,分别帮助职业消防队和志愿消防队和改进为社区提供的消防救援的水平。根据NFPA最近的调查,NFPA1710将在全美30500个消防机构中的3300~3600个得到正式的应用,也推广到加拿大有些地区。
英国对消防救援力量的部署标准是依据内政部批准的“风险指标”,把消防队的辖区划分为“A”、“B”、“C”、“D”四类区域,名为“风险分级”系统。其目的是对消防队的辖区进行风险评估,确定辖区内的各种风险区域,进而确定该风险区域发生火灾后应出动的消防车数量和消防响应时间。1995年,英国的审计委员会了一份题为“消防方针”的考察报告,认为这种方法没有充分考虑建筑设施的占用情况、社区的人口统计情况和社会经济因素,也没有把建筑物内的消防安全设施纳入考核范围。故而由审计委员会报告联合工作组与内政部的消防研究发展办公室一起,设立了一个研究项目。该项目的目的是开发一套供消防机构划分区域的风险等级,对包括灭火在内的所有应急救援力量进行部署,用于消防安全设施的规划并能解决上述问题的风险评估方法,再对开发出的方法进行测试。最后Entec公司开发出了计算软件,并于1999年4月以内政部的名义出台了“风险评估工具箱”测试版。
参考文献:
篇7
引言
化工企业是我国国民经济的支柱性产业之一,但现代化工生产过程中往往存在许多潜在的危险因素。据不完全统计,我国每年发生的化工事故均在500起以上,而死亡人数平均在800人以上。现代化工生产要求的工艺条件比较苛刻,有的化学反应过程需要在高温高压下进行,有的要在低温真空下进行,再加上化工企业生产规模的大型化、流程的自动化,整个化工生产的各个环节存在的不安全因素较多,引发事故的后果也甚为严重,提高化工企业安全生产水平是关乎企业发展和国计民生的大事。
一、安全生产管理重要性
作为支柱性产业,化工在我国国民经济当中发挥着举足轻重的作用。生产易燃易爆、有毒害物质以及高温高压等产品是化工企业的主要特征,如果在生产当中由于个人违章、设备出现了故障或者工作人员的疏忽大意等都会引发安全生产事故。化工厂从创建之初一直到产品生产出这个过程中会包括许多安全评价环节,这些环节既有环境与产品的评价,也有生产装置的评价,若忽视了其中的一个评价,就会使企业在生产当中的隐患“呼之欲出”。目前,我国在管理化工企业安全生产中,主要依靠环保局与相关安全生产部门来进行的,这显然满足不了安全生产管理的需求,这时就要创建合理的良性制度来对这些小企业进行有效监管。
1、安全生产是前提
因为化工生产当中有许多腐蚀性、易燃易爆以及有毒性的物质,同时也有着许多高温以及高压设备,这就要求在操作当中要严格依照相关要求来进行,若管理不当抑或在生产当中有失误,很可能会引发许多事故,如火灾、灼伤、中毒抑或爆炸等,从而对生产的顺利进行造成了非常大的影响。较轻的会直接影响产品的质量与企业的成本,进而对环境造成破坏,较重的会损失大量经济以及引发人员伤亡。现代化工企业要想得到健康的可持续发展,就必须把安全生产当做工作的准绳。
2、安全生产是保障
要想把现代化工企业的生产优势充分发挥出来,就必须进行安全生产,保证各项装置都能够长时间、持续不断以及安全有效地运作。若某一处装置出现问题,将会极大降低化工企业的生产能力,以此使企业损失了大量财产和经济收入。这就说明化工生产的关键就是安全生产,同时在化工新产品的开发与试生产中都要把安全性生产问题给有效解决,否则就不能把这些产品转化到实际的生产过程当中。
二、化工企业安全生产的影响因素
1、安全生产意识薄弱
目前,国内部分化工企业的安全生产宣传教育工作相对滞后,有些企业领导只是注重抓经济效益,对安全生产工作的重要性认识不够,因而,宣传教育工作走过场的成分多,实际行动少,没有深入人心,造成员工的意识当中根本没有安全的概念,习惯性的违章违纪现象屡有发生。在化工生产过程中发生安全事故时,由于安全生产意识淡薄,企业往往通过投入资金的手段解决,缺少对安全事故的深入追查和事故原因的透彻分析,无法有效解决安全隐患,其结果势必形成恶性循环。
2、生产设备存在隐患
化工生产的特点之一就是连续性强,生产过程中任一工序出现故障都可能影响产品的产量和质量,没有生产设备的持续稳定运行,就没有化工生产的低能耗、低成本、高产量、高利润。部分企业为提高效益盲目扩大生产规模,而生产设备却始终在超负荷运行,设备更新跟不上,维修工作不到位,以此来节约成本,给化工生产带来了许多安全隐患。
3、职工操作水平偏低
从企业事故管理统计分析可见,由于人的不安全行为引发事故占到事故原因的大多数。具体表现为,有章不循、不严格执行操作规程、粗心大意不及时发现或处理异常情况、违章指挥、冒险作业等。加之一线生产职工的流动性相对较大,培训考核力度不够,上岗职工难免技术水平参差不齐,化工企业的安全生产同职工的严密操作和认真负责的态度是分不开的,职工的一个小失误往往会引发一个重大安全事故,所以,提升职工的整体素质和操作水平是至关重要的。
4、安全生产检查不严
化工企业生产中各种事故隐患具有隐蔽的特点,许多安全事故的发生都是由于事故隐患没有及时被发现或未得到有效处理而酿成的,狠抓安全生产检查,消除设备和环境的不安全状态是确保生产安全的物质基础。化工企业每年都要迎接各类安全生产检查,其中大多搞形式主义,走马观花,不解决实际问题,预约式检查占主导地位,提前通知检查时间、检查内容,一些本该发现的事故隐患可能被敷衍过去,失去了安全生产检查的真正意义和作用。另外,各类检查团人员混杂,缺乏专业性的检查人员,检查内容不全面,针对性不强,没有检查真正的化工生产状态,起不到避免和减少安全生产事故发生的作用。
5、安全生产投入方面
石油化工企业在安全经济投入体系的范围内,人力资源、物力资源、财力资源、时间资源等协调性不够,很多企业没有针对特定的职业危险、安全相应的工程费用,譬如危险源整改、职业卫生、劳动防护、劳动保健、应急救援、日常安全管理、安全宣传教育、保险、事故等的资金投入不足。
三、化工企业安全生产的整改措施
1、做好宣传教育工作,提高安全生产意识
化工企业要主动做好安全生产的宣传教育工作,而不是迫于上级政策或检查的压力不得不而为之,要将安全生产管理工作细化到化工生产的每一个环节,强化管理者对安全生产的重视,提高基层职工的安全生产意识,将安全生产相关规章制度以及考核指标等纳入到日常的绩效考核中,生产中出现的问题要进行深入调查,追本溯源,总结经验教训,使问题得到根本解决。
2、及时更新生产设备,做好设备维护工作
化工企业的设备故障是造成灾害的主要原困,因此选用良好的设备、材质、仪表,以及可靠的设备状态监测和自控自保系统,是实现安全生产的物质基础。同时,过程装置必须进行危险性分析,防止管输系统泄漏要作为环保、安全、节能的要点,对设备及施工要提出“零释放”的要求,根据生产需求加强对老化设备的更新和维护,对每个工序的设备都应增加安全防护功能装置,建立应急补救预案。
3、加强员工上岗考核力度
职工操作水平的高低与安全生产事故的发生有着必然的联系,拥有过硬的操作技术的职工,可以避免操作失误或经验不足所引发的安全事故。因此,企业领导者必须在职工的上岗阶段严格把关,对于考核通过的人员,也要安排老职工对他们进行进一步的实际培训,让他们在实际的操作中提高自己的技术水平和操作水平,这样就可以减少由职工的技术问题和操作问题而引发的安全事故。
4、减少预约式检查,加强督促整改
化工企业要全面排查在工艺系统、基础设施、技术装备、作业环境、防控手段等方面存在的安全隐患,重点排查在安全生产管理体系、责任落实、劳动纪律、现场管理、事故查处等方面存在的薄弱环节。减少预约式检查,做到“不打招呼随时查”,将安全检查和生产过程有机结合,拓宽检查团的整体专业覆盖面,保证每个专业、每个工种都有专业人员负责检查,对查出的事故隐患与问题要认真归纳整理,经过缜密解剖分析后进行督促整改。
5、安全生产投入方面
石油化工企业在安全生产投入之前,要针对近年来频繁发生的生产事故问题,针对性地投入,才能取得实际的投入效果。首先,投入费用的控制,石油化工企业的投入费用包括安全技术、工业卫生、劳动保护、宣传费用、辅助设施等费用,这些费用的比例需要合理搭配,可针对企业安全生产管理的薄弱点,增加在薄弱点的投入比例。其次,投入的方向要结合经济管理的理念,从源头和政策的高度治本,根据要求时间和数量提取安全生产费用,然后存入专门的账户,并由专人管理,做到专款专用。最后,确定安全投入的方向和模式,是根据目标、技术能力、经济能力、生产效益等进行判别,形成决策之前的认识分析,再根据需求决策,找出人身伤害、设备损坏、环境污染的症结点,深入分析安全决策、安全管理、操作、设备设施、环境、信息系统等的缺陷,以便减少投入盲目行为的出现。
6、有效贯彻安全生产责任制,预防安全事故发生
我国过许多有关安全生产的相关制度,化工企业必须要积极鼓励全体职工对这些相关制度进行学习与贯彻,同时要与本企业的实际状况结合起来,制定出详细的准则,当做检查以及安全生产的主要参考依据。企业领导要起到带头作用,主动遵守各项安全制度,模范遵守。这样做的目的就是让安全生产管理责任制落实到企业的每一个员工当中,把安全生产事故消灭在萌芽当中。
篇8
关键词:化工;往复式压缩机;技术
中图分类号:G237.9 文献标识码:A
管道几乎遍及所有现代工业领域的物料输送系统,在生产和生活中随处可见,如水管、蒸汽管道,煤气管道,长距离输送石油、天然气管道等。由此不难想象管道的分布有多广泛,管道的安全与日常生活的关系有多密切,保证管道系统的安全运行的意义有多重大。
1 管道设计的基本要求
管道设计要与装置全部设计统一考虑,必须符合管道仪表流程图,满足工艺要求,要有适当的支撑,保证足够的强度,对工作温度较高的管道要作柔性分析、有激振力的管道要作动力分析,使管道既有足够的强度和吸收热膨胀位移的能力,又有良好的抗振性。在经常出现飓风风或地震分区级别高的地方还要考虑抵御风载和地震载荷的能力。
管道敷设主要有架空和埋地两种类型,可根据具体情况确定选择何种敷设方式,过程工业装置的管道大都采用架空敷设,既便于施工、操作、检查、维修,也较为经济。大中型装置的架空管道都用管廊、管架和管墩成排敷设。对于分散的管道可用支吊架,长距离输送管道一般采用埋地敷设,工业管道地下敷设的较少,就是地下敷设也大都用管沟,而不是直接敷设在地下。
管道布置设计应综合考虑各种影响因素,以达到可行、可靠、经济、合理的目标。
管道的总体布置管道布置设计应做到安全可靠、经济合理,并满足施工、操作、维修等方面的要求。对于需长期施工的工程,其管道的布置设计应统一规划,力求做到施工、生产、维修互不影响;永久性的工艺、热力管道不得穿越工厂的发展用地;在确定进出装置(单元)的管道方位与敷设方式时,应做到内外协调;厂区内的全厂性管道的敷设,应与厂区内的装置(单元)、道路、建筑物等协调,避免管道包围装置(单元),减少管道与铁路、道路的交叉。
2 往复式压缩机的管道设计
往复式压缩机的间歇吸入和排出,产生气体的压力脉动,压缩机本体的机械不平衡也会引起振动。如果这些振动传到管道上,会使管道振裂或影响仪表工作。为减少气体压力脉动,可在压缩机管道上安装孔板或装设缓冲罐。最有效的办法是在压缩机的吸入口和排出口都安装缓冲罐,它的位置越接近压缩机的管嘴越好,最好能直接与压缩机出入口相接。
要减少压缩机的机械振动,就要尽金减少管道弯头的个数和采用曲率半径较大的弯头。此外,还取决于压缩机本体及其基础的设计。但不论怎样,管道设计时必须加大管道支架的刚性,增多支架数量,这对处理气体压力脉动是必要的。
往复式压缩机的管道支架要做独立基础,不与压缩机及厂房合用,以免振动通过基础传给支架和管道,所以支架基础也成为决定厂房大小的一个因素。其他管道不可与压缩机管道合用一个支架,以免传递振动。为增加刚性,管道支架用钢筋混凝土制作,并要降低高度,管道由螺栓固定在支架上。使用缓冲罐时,缓冲罐的固定螺栓要用双螺母或其他方法固定。
为避免产生共振,压缩机管道的固有频率与压缩机的工作频率间的比例有一定的要求。往复式压缩机吸入和排出管道上靠近管口的放空、放净阀的接管和压力表的导压管的壁厚要增加,并用筋板加固,以免受振后破裂。
要防止凝液进入压缩机气缸,必须在各段吸入口前设吸入罐或凝液分离罐,除去凝液。当吸入饱和状态气体时,常用加热夹套以防冷凝。也可在吸入口装过滤器,在管道设计时要设置备用过滤器或旁路和考虑清洗的方便。
压缩机的入口管往往直径较大,较费钢材,过长的吸入管道会增加压缩机的动力消耗,所以压缩机的入口管应尽量地短而直。凝液分离罐要尽量靠近压缩机入口。
压缩机停机时不允许有凝液回流。当压缩机出口气体接近饱和状态时,出口管上要设置排凝罐,同时安装一个止回阀。压缩机出口气体不是饱和状态的,由于排出气体中多带有油,出口处要设置分离罐分离油。
对压缩机的结构要充分了解,压缩机的管道不得妨碍操作和解体检修。例如:压缩机气缸盖是往前方卸下时,气缸前方不应布置管道;当气缸盖是由上方吊卸时,气缸上方不应有管道。
若压缩机和被压缩的气体用水冷却时.先将水接往后冷器,然后接往中间冷却器,最后至冷却汽缸夹套,以充分利用冷却水。各级冷却器的冷凝液各自用管道排出,要保证各级的排出压力高于系统压力。若把不同级冷却器的冷凝液管合为一个系统,应各自装一个止回阀后接在一起。若被压缩的是有毒或危险性气体,则应把轴封处漏出的气体排往压缩机吸入口,以免污染周围的空气。
3 往复式压缩机的配管系统
3.1 配管
配管的直径、壁厚和材质要考虑管内压力,气体性状及允许压降来决定。配管设计避免共振管长,同时充分校核配管的支撑位置及固定方法,使其受到外来的强制力时不共振。
3.2 胍动压力缓冲罐
尽可能在靠近气缸吸入、排出的地方减少压缩机的压力胍动很重要,为此设置缓冲罐是有效的。
缓冲罐的效果不仅随容积,而且还随它的安装位置有很大变化,必须在充分检查其前后配管形状的情况下进行经济的设计。
3.3 冷却器
压缩机的冷却器在低压时多使用管壳式的。高压时一般使用盘管式和套管式。冷却器是由压缩机规格决定的,必须将盘管式或套管式冷却器作为排出配管的一部分,校核共振管长,拐弯位置和固定点。管壳式冷却器的缓冲效果大,如安装位置合适也有作为缓冲罐的效果。
3.4 凝液分离器
其设置目的是为了使压缩气体中的凝液、内部油,通过气缸的尘埃之尖不送到下段气缸或工艺部分。
凝液分离器有各种形式,不论采用哪种罐都是有效用的,如果其容积和安装位置考虑得合适,也可作为缓冲罐用。
4 振动的解析
通常,振动的主要形式大致分自由振动,强制振动和自激振动三种。
这种管路中的振动理论是普通的,应作为其中的强制振动来进行解析。振动的发生源如前所述为压缩机和透平泵等。由于在高速转动设备的转动部分存在某种程度的不平衡质量,于是由不平衡离心力产生具有与转数相等的振动数的强制力,并引起附近结构的振动,如果该转数与附近结构的自然振动数接近,则引起共振现象,造成不可估量的火灾。
另外,如果输送流体的管系的自然振动数与压力胍动数接近,则引起共鸣,产生大周期的压力变化。该周期的压力变化传到直接基础和建筑物上。流体产生周期与流体通过拐弯部分时的动量变化相等的的外部扰动力,并对管系本身及与管系相接的设备和建筑物造成大损坏。
因此,当管系的机械自然振动数附近的转动设备发生的强制力相近时,必须绝对避免音响学的自然振动数与流体胍动的振动数相等。
结语
目前,因石油炼制和石油化工工业的进步和发展,形成了高质量、大容量的生产体系。新建装置的大型化和原有装置的改造、扩建,对运转条件提出了更苛刻的要求,并造成了装置功能的复杂化。与此相应,管道的种类和数量也不断增加,管道系统也更趋复杂。但长期以来,因为管道的组成件看起来比较简单,往往不大引起重视。由于对管道系统的重视不足,管道事故时有发生。因此,对于往复式压缩机的配管设计,我们要格外重视。以避免曾有过的事故再次发生。
参考文献
[1]诸林.化工原理[M].石油工业出版社,2007.