道化法在硝基苯生產(chǎn)工藝安全評價中的應(yīng)用

道化法在硝基苯生產(chǎn)工藝安全評價中的應(yīng)用

摘　要：1964年以來，美國道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法從第一版已經(jīng)歷經(jīng)多次修改和發(fā)展，到目前為止已經(jīng)發(fā)展到第七版。該評價方法對裝置的系統(tǒng)和單元固有的危險性及安全設(shè)施降低危險性的安全補(bǔ)償作用進(jìn)行認(rèn)識和評價，為工廠現(xiàn)代化安全管理提供了科學(xué)依據(jù)。本文介紹了道化法的基本原理和評價步驟，并將此方法應(yīng)用在苯硝化制硝基苯工藝流程的安全評價中。將工藝流程分為硝化釜、脫苯塔、真空精餾塔三個評價單元，通過分析單元中物質(zhì)、設(shè)備及工藝流程等存在的潛在危險性，選取恰當(dāng)參數(shù)得到火災(zāi)爆炸指數(shù) 值，以硝化釜的為最高，進(jìn)而確定單元危險等級和暴露區(qū)域的大小，并從工藝控制、物質(zhì)隔離、防火措施三方面確定單元安全措施補(bǔ)償系數(shù)，根據(jù)資金密度等計(jì)算暴露區(qū)域內(nèi)的各種損失。評價結(jié)果顯示在沒有考慮安全措施之前，苯硝化制硝基苯工藝流程的危險等級很高，而經(jīng)過安全措施補(bǔ)償系數(shù)修正之后，事故的風(fēng)險降低到可被接受的程度，并據(jù)此進(jìn)一步提出了管理和工藝技術(shù)等方面安的全對策。

關(guān)鍵詞　安全評價； 道化法； 火災(zāi)爆炸指數(shù)； 硝基苯

Application Of Dow Fire And E*plosion Inde* Method In Safety Evaluation Of Nitrobenzene Unit

Abstract: Since 1964, the method of Fire & E*plosion Inde* has been amended and developed to seventh edition. This method recognizes and evaluates the proper hazards and safety compensation of devices and units
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單元安全措施補(bǔ)償系數(shù) 10
2.2.7　安全措施補(bǔ)償后的單元危險分析結(jié)果 11
2.2.8　確定暴露區(qū)域內(nèi)各項(xiàng)損失 12
2.2.9　評價結(jié)果匯總及分析 14
3　安全措施 17
3.1　管理措施 17
3.2　消防措施 18
3.3　評價過程中存在的問題和對策 19
4　結(jié)束語 21
參考文獻(xiàn) 22
致謝 24

1　前言

20世紀(jì)70年代以后，全球發(fā)生了許多震驚世界的火災(zāi)、爆炸事故。例如：1974年，英國夫利克司保羅化工廠發(fā)生的環(huán)己烷蒸氣爆炸事故，導(dǎo)致29人死亡、109人受傷，直接經(jīng)濟(jì)損失為700萬美元；荷蘭國營礦業(yè)公司0.1Mt乙烯裝置中的烴類氣體逸出，發(fā)生蒸氣爆炸，造成14人死亡，106人受傷，大部分設(shè)備被毀；1998年，西班牙巴塞羅那市和巴萊西亞市之間的道路上，一輛滿載丙烷的槽車，因充裝過量而發(fā)生爆炸，由于當(dāng)時有800多人在風(fēng)景區(qū)度假，造成150人死亡，120多人燒傷、100多輛汽車和14幢建筑物被燒毀的慘劇[1]。與此同時，國內(nèi)也發(fā)生了多起重特大火災(zāi)事故，如：1989年的青島黃島油庫火災(zāi)，1993年深圳清水河倉庫爆炸，1998年西安液化石油氣站爆炸……這些慘痛的教訓(xùn)讓我們必須重視安全生產(chǎn)管理，加強(qiáng)對企業(yè)、生產(chǎn)單位和危險源的安全控制，分析系統(tǒng)存在的危險、有害因素及可能導(dǎo)致的危險、危害后果和程度，提出合理可行的安全對策以預(yù)防火災(zāi)、爆炸事故的發(fā)生，這就需要切實(shí)可行的方法來預(yù)測和評價存在危險的生產(chǎn)單元。
1964年以來，美國道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法從第一版已經(jīng)歷經(jīng)多次修改和發(fā)展,到目前為止已經(jīng)發(fā)展到第七版。由于該評價方法日趨合理、科學(xué)、切合實(shí)際，在世界生產(chǎn)工業(yè)中得到一定程度的應(yīng)用，促使各國對其開展了廣泛的研究，從而推動了該評價方法的發(fā)展。
英國帝化學(xué)公司（ICI）蒙德（MOND）部在道化學(xué)公司評價法的基礎(chǔ)上，引進(jìn)了毒性概念，并發(fā)展了補(bǔ)償系數(shù)，提出了“蒙德火災(zāi)、爆炸、毒性指標(biāo)評價法”。TIM RIY[2]通過對兩種方法的比較研究,確定了DOW火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價法的應(yīng)用范圍，這為在不同化工生產(chǎn)場所選用更合適的安全評價方法提供依據(jù)。2002年以來，英國、瑞典等歐盟等國家明確提出將火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法作為一項(xiàng)政府對企業(yè)和重大危險生產(chǎn)場所實(shí)施安全管理的強(qiáng)制手段，并規(guī)定未經(jīng)安全評價的新建生產(chǎn)經(jīng)營單位不得開工。另外，在美國，威斯特等人按照DOW化法的原理，對正在進(jìn)行施工的礦井作業(yè)進(jìn)行風(fēng)險評價，為管理者進(jìn)一步加強(qiáng)安全生產(chǎn)工作提供了科學(xué)依據(jù)和決策向?qū)АＳ腏OAN KRAKENS工程師[3]用DOW化法對施工隧道進(jìn)行安全評價和火災(zāi)風(fēng)險性分析，避免了異常事故情況的發(fā)生。
20世紀(jì)80年代初期，隨著安全系統(tǒng)工程引入我國，原化工勞動保護(hù)研究所在吸收道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法的基礎(chǔ)上，提出了化工廠危險程度分級方法，進(jìn)一步發(fā)展了道化法在工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。此外DOW火災(zāi)爆炸危險指數(shù)評價法被應(yīng)用在環(huán)境風(fēng)險評價中，朱敬濤等人[4]運(yùn)用DOW化法對環(huán)境風(fēng)險進(jìn)行評價，并客觀地量化了潛在火災(zāi)、爆炸事故的預(yù)期影響范圍，為工程設(shè)計(jì)和環(huán)境管理提供依據(jù), 使事故對環(huán)境的影響降低到最低限度, 最大可能地減少公害。
近幾年來，我國一些石油、化工等易燃、易爆危險性較大的生產(chǎn)經(jīng)營單位，應(yīng)用道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸危險指數(shù)評價法進(jìn)行安全評價，減少了事故，特別是在抑制重大惡性事故方面。近期，魏新力等人[5]運(yùn)用道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法進(jìn)行了危險化學(xué)品與儲存場所定量安全評價的比較研究，研究結(jié)果表明：當(dāng)被評價的單元危險物質(zhì)的毒性較小，并且需要對危險造成的影響范圍、財(cái)產(chǎn)損失和停工日有效具體的評價時，應(yīng)選用道化法對其進(jìn)行評價。還有王文和等人運(yùn)用DOW化法對催化裂解裝置危險性分析與風(fēng)險評價等諸多研究論文的發(fā)表，為促進(jìn)DOW化法在我國的更深層次的研究和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。













2　道（DOW）化法簡介及應(yīng)用

2.1　道化學(xué)公司火災(zāi)爆炸指數(shù)評價法程序
道化法用火災(zāi)爆炸指數(shù)作為衡量化工企業(yè)安全等級的標(biāo)準(zhǔn)。它以以往的事故統(tǒng)計(jì)資料及物質(zhì)的潛在能量和現(xiàn)行安全措施為依據(jù)，定量地對工藝流程及所含物料的實(shí)際潛在火災(zāi)、爆炸和反應(yīng)危險性進(jìn)行定量分析評價。尤其是對裝置的系統(tǒng)和單元固有的危險性及安全設(shè)施降低危險性的安全補(bǔ)償作用進(jìn)行認(rèn)識和評價，為工廠現(xiàn)代化安全管理和保險業(yè)提供了科學(xué)依據(jù)。
在具體應(yīng)用到生產(chǎn)工藝單元時，該方法根據(jù)工廠中所要評價的生產(chǎn)工藝單元所用原材料的一般性質(zhì)，結(jié)合它們自身所具有的特殊的危險性和工藝本身的危險性，換算成火災(zāi)爆炸指數(shù)分成危險等級，最后根據(jù)不同等級給出其在建筑結(jié)構(gòu)防火、消防設(shè)備、電氣防火防爆、工藝流程控制方法、消防預(yù)案和疏散等方面的建議措施。
道化學(xué)公司火災(zāi)、爆炸指數(shù)法在1993年出版的第七版中，給出了美國消防協(xié)會（NFPA）關(guān)于該協(xié)會的最新物質(zhì)系數(shù)，這樣就擴(kuò)大了該方法的評價場所和生產(chǎn)工藝單元的范圍。火災(zāi)、爆炸指數(shù)評價法按照確定生產(chǎn)工藝單元、評價資料的有關(guān)收集、物質(zhì)系數(shù)的選取、綜合評價單元的一般工藝危險系數(shù) 和特殊工藝危險工藝系數(shù) 得出工藝單元危險系數(shù) 、火災(zāi)、爆炸危險指數(shù) 的計(jì)算、計(jì)算暴露半徑和暴露區(qū)域、危害系數(shù)Y的確定、基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失的估計(jì)（Base MPPD）、安全措施補(bǔ)償系數(shù)（ ）的確定（包括工藝控制 、物質(zhì)隔離 、防火措施 的確定），實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失（Actual MPPD）和最大可能工作損失日（MPDO）等各個環(huán)節(jié)對系統(tǒng)進(jìn)行細(xì)致具體的評價。最后查找、分析和預(yù)測工程、系統(tǒng)存在的危險、有害因素及可能導(dǎo)致的危險、危險后果和程度，提出合理可行的安全對策措施，以達(dá)到最低事故率、減少損失和最優(yōu)的安全投資效益[6]。圖2.1給出了道化法具體的評價流程。

圖 2.1　DOW化法評價流程

2.2　評價實(shí)例
2005年12月13日下午，吉林石化公司雙苯廠發(fā)生爆炸，造成5人死亡、1人失蹤和60多人不同程度受傷。該事故是由于生產(chǎn)人員關(guān)閉閥門的操作失誤，導(dǎo)致反應(yīng)釜內(nèi)物料過熱而造成反應(yīng)釜的爆炸，此后又連續(xù)引起了繼發(fā)性的爆炸和著火。此事故說明在硝基苯生產(chǎn)工藝單元中存在著重大火災(zāi)、爆炸隱患。本文選取苯硝化制硝基苯工藝流程作為評價對象，通過分析單元中物質(zhì)、設(shè)備及工藝流程等存在的潛在危險性，得出單元的危險等級和薄弱環(huán)節(jié)，進(jìn)而有針對性地提出安全管理措施。
2.2.1　工藝流程
苯硝化制硝基苯 ……（未完，全文共14476字，當(dāng)前僅顯示3444字，請閱讀下面提示信息。收藏《道化法在硝基苯生產(chǎn)工藝安全評價中的應(yīng)用》）