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以风险管理驱动工程本质安全设计

作者:胡晨   提交人:hspm[项目管理]   属性:提交人原创   发布时间:2013-2-27   点击:4162   【收藏本文

  危险化学品具有的毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等危险特性使其一旦发生泄漏事故就有可能引发火灾、爆炸、中毒等恶性事故,造成人员伤亡、环境破坏和财产损失等重大事故后果。多年来,国内外发生的触目惊心危化品事故证实了其高风险性。对危化品建设项目的设计安全管理就是要通过各种措施和手段,将事故隐患消灭在工程设计阶段,确保工程项目设计产品的优生优质。以风险管理驱动工程本质安全设计的目的就是要通过先进科学的风险管理获取设计本质安全性的最大化和建设项目事故风险的最小化。项目经理圈子

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  一、以风险管理驱动工程本质安全设计,就是要消除和弱化工艺过程危险,从工艺设计源头实现本质安全最大化项目经理圈子

  本质安全(inherent safety )是指采用无危险性物料和工艺条件来消除危险和实现安全。这是指安全固有或内在于工艺过程中,是作为永久的和不可分割的特质而存在的,这取决于工艺物料的化学性、物理性、使用数量和使用条件。在工艺设计中,不可能改变危险化学品的危险特性,但可通过其使用的数量和条件来减少或消除其危险性。工艺过程安全性可分为两类:一类是本质安全的,是内在特有的;另一类则是需要将安全“设计进去”,就是设计安全联锁系统、安全泄压系统等安全保护设施。本质安全的核心是加强工艺过程内在的安全性,这只能通过合理的工艺设计来实现,而不是完全靠增加外部的安全保护设施来提高安全性。项目管理者联盟

  工艺本质安全设计的主要原则如下:项目经理博客

  1. 减少设备内物料储量www.mypm.net

  引发火灾或爆炸的先决条件是泄漏或释放足够的危险物料,防止危险物料大量释放的最好办法就是尽量减少使用或储存的物料量,这是增加本质安全的一个重要途径。因为当物料储量很少时,即使物料全部释放或爆炸也不会产生严重的事故后果。1984年印度发生震惊于世的博泊尔农药厂爆炸事故后,国外大部分化工公司审查了各自的工艺系统,经过认真评估后采取的最主要措施是大大削减危险物料的储量。项目管理者联盟

  2. 设备和管道小型化项目管理者联盟

  减小设备和管道尺寸既可减少向外释放的危险物料量,也可降低设备内的高温、高压或反应热等储存能量。采用新型或高效反应器可强化工艺反应从而减少物料量和缩小设备尺寸。如环管式反应器、推动式和静态混合器等可有效地改进聚合反应。改变能量传递到设备的途径,也可加快物料的化学反应速度和提高反应效率,使利用很小体积的物料达到高产量。采用小型设备也便于采用一些被动式安全措施,如将反应器放在周围设置防爆墙的隔离区域内。项目经理博客

  3. 弱化不利操作条件talent.mypm.net

  在低危险性条件下处置危险物料是提高工艺本质安全性的一个重要方面。在低温冷冻的条件下贮存大量的无水氨而不是在常温加压下贮存,可避免泄漏后产生的大量气体。连续生产硝基-芳烃的新工艺采用过量加酸稀释芳烃以防止失控反应以及将引发剂过氧化物溶于安全溶剂中,这些都是为了弱化不利操作条件。项目管理者联盟

  4. 选用更安全的替代物项目管理者联盟

  工艺设计应尽量采用危险性小和更安全的传导媒介和添加剂等。如采用压力水作为传热介质来代替易燃的油类,用氟化碳氢物做冷冻剂来替代丙烯、乙烯或氨,也可用新的工艺路线来避免危险的原料或产生危险的中间产物。项目管理者联盟

  5. 简化生产操作

  当前工艺装置的大型化、一体化发展带来了工艺系统的集成化、复杂化。为了适应不同工况条件下的系统操作,增加了大量联锁和控制系统,也同时增加了操作的复杂性和失误的机会。工艺设计应尽量使操作过程简单化、逻辑化和程序化。项目管理者联盟

  工艺包设计或概念设计等前期设计阶段是提高工艺本质安全设计的最佳阶段,应对工艺过程的潜在危险进行全面的分析评估,并按照本质安全设计原则来优化工艺和降低危险性。优秀的工艺设计在于创造性的思维,工艺工程师应积极进行创造性和改革性的研究以消除工艺过程危害和降低风险。因为工艺系统的事故预防设计比后期增加风险减缓系统是更安全可靠的投资,最佳的安全设计是消除危害而不仅仅是靠设计安全手段来控制。项目管理者联盟

  二、以风险管理驱动工程本质安全设计,就是要应用量化风险评估技术,使建设项目事故风险最小化项目管理者联盟文章

  量化风险评估(QRA——Quantitative Risk Assessment)是风险评估技术从定性评估、半定量评估到定量评估发展的高级阶段。QRA技术利用计算软件可分别进行事故频率和事故后果模拟计算,然后进行风险值计算,通过对风险的分析排序来优化管理方案,实现对风险的有效管理与控制。工程设计采用QRA技术主要是对事故后果进行模拟计算,将火灾爆炸等事故后果的影响范围绘制在总图上,直观地了解各类事故对厂内的影响范围和程度。实际上,QRA计算出的各类风险数值精度并不重要,重要的是各类风险的数量级排序和因此而确定的控制风险方案。十多年来,我参加过的几个国内大型石化工程合资项目都开展了量化风险评估工作,特别是几年前我组织了某炼油化工一体化合资项目的全厂量化风险评估,对二十多套工艺装置和十几个罐区的潜在爆炸、火灾、毒物泄漏扩散等事故进行了模拟计算,并进行了厂内和周边区域的风险评估。根据评估结果,对厂区办公化验楼等人员集中场所的总图方案进行了调整,为十几座抗爆建筑物提供了抗爆设计参数,核算了事故条件下有毒物泄放的影响范围,优化了工程设计,减少了投资费用,大大降低了人员伤亡事故风险。项目经理博客

  QRA技术用于工程设计的主要作用体现于:项目管理者联盟

  1. 为抗爆建筑物提供抗爆设计参数,即确定爆炸波压力和爆炸波持续时间。根据装置可能发生的爆炸事故模拟计算和控制室或机柜间的具体位置确定建筑物需要抵抗的爆炸力。项目管理者联盟

  2. 根据物料的危险特性数据、可能点火源及当地风向风速等气象条件,模拟计算火灾辐射热、爆炸超压波及毒物扩散等事故影响的最远距离和最大范围,审查总图布置,检查厂内外重要设施和敏感区域的生命、财产与环境可能承受的风险情况。转自项目管理者联盟


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