乙炔生产过程的危险性分析.docx
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乙炔生产过程的危险性分析
内容摘要
化工工艺是化工生产的前提，在化工生产中要特别注意防火防爆，防尘防毒，防静电，防噪声，防辐射，防化学灼伤，由此看来，对工艺系统进行安全分析是十分重要的。
生产过程所涉及的物料大多是易燃、易爆、强腐蚀性等特点，许多反应在苛刻的条件下发生，对工艺参数的要求极为严格，一旦发生偏离，极易发生火灾、爆炸、中毒等事故。
随着我国化工、石化行业的高速发展，重特大事故时有发生。
为此，必须对化工工艺过程进行危险性研究，拿出避免或减少事故发生的有效措施，达到一个相对比较高的安全程度。
论文首先介绍了系统安全分析方法的分析目的、分析意义、国外及国内的发展情况，以及怎样对系统安全分析方法的应用进行选择；其次介绍了中压乙炔生产工艺的工艺流程及设备特点。
在了解分析方法基础上，应用分析方法对其工艺流程进行系统安全分析。
论文还介绍了物料的危险性，其次采用的是道化学火灾、爆炸指数评价法对工艺单元进行火灾、爆炸危险性分析，得出工艺过程重点危险部位，并在安全管理和安全技术上提出一些相应措施，最终完成整个火灾、爆炸危险性分析。
关键词：
安全分析；危险性；道化学；火灾、爆炸
Abstract
ChemicalProcessisthePremiseofchemicalproduction.Preventingfire,explode,dust,noxious,static,notice,radiationandthechemistryburnshouldbepaidattentiontointhechemicalprocession.However,agreatamountofunsafefactorsexistduringchemicalprocessproduction.Mostofsubstancesusedhavedangerouscharacteristicswhicharehighlyflammable,explosiveandcorrosive.Additionally,somechemicalreactionsoftentakeplacesunderextremeconditions.Aslightdeviationfromnormaloperationconditionscouldcausesevereaccidents,suchasfire,explosion,leakageofpoisonoussubstanceandsoforth.Withtherapiddevelopmentofchemicalandpetrochemicalindustriesinourcountry,somebigaccidentsoccurredindifferentplacesanddifferenttypesofchemicalplants.Therefore,it’sinsignificantlynecessarytoanalyzetheriskofChemicalProcessinordertotakeeffectivemeasurestoavoidorreducetheoccurrencesofaccidents,andraiseinherentsafetyoftheproductiondevicesalso.
Atfirst,theanalyticalpurpose,theanalysismeanings,abroadandlocaldevelopmentofthemethodofsafeanalysistosystemwereintroduced.Andhowtochoicewasrecommended.Secondly,thepressestheacetyleneproductioncraft、devicetypewereintroduced.Tounderstandtheanalysisbasedontheapplicationofanalysismethodsforsystemsafetyanalysisofitsprocess.Paperalsointroducesthedangerofthematerial,followedbytheDowChemicalfires,explosionsindexevaluationprocessunitonfireandexplosionhazardanalysis,Cometofocusondangerouspartsofprocessandtechnologyinsafetymanagementandsafetymeasuresputforwardthefinalcompletionofthefireandexplosionriskanalysis.
KeyWords：
safetyanalysis;risk;DowChemical;fire,explosion
目录
内容摘要I
AbstractII
第一章绪论1
1.1安全分析的目的及作用1
1.2安全分析方法的国内外发展情况2
1.2.1国外安全评价的概况2
1.2.2我国安全评价现状3
1.3系统安全分析方法的选择5
第二章乙炔生产工艺过程8
2.1乙炔生产工艺流程8
2.1.1工艺流程图8
2.1.2工艺过程简述8
2.2乙炔生产工序操作条件9
2.3乙炔生产装置介绍10
2.4物料危险性分析13
第三章系统安全分析方法18
3.1道化学公司火灾爆炸危险指数评价方法18
3.1.1方法简介18
3.1.2评价法所需资料19
3.1.3评价要点22
3.1.4评价程序23
第四章基于道化学的乙炔气体生产过程危险性分析26
4.1确定评价单元26
4.1.1评价单元的划分原则26
4.1.2确定评价单元27
4.2确定物质系数27
4.3确定工艺单元的危险系数27
4.3.1求取一般危险系数F127
4.3.2特殊工艺操作危险系数F231
4.3.3工艺单元危险系数F341
4.4求取火灾爆炸危险指数F&EI41
4.5安全措施补偿系数42
4.5.1工艺控制补偿系数C142
4.5.2危险物质隔离系数C244
4.5.3防火措施补偿系数C345
4.6工艺单元危险分析汇总46
4.6.1确定暴露半径46
4.6.2确定暴露区域面积47
4.6.3确定暴露区域内财产价值48
4.6.4确定危害系数48
4.6.5确定基本最大可能财产损失（基本MPPD）48
4.6.6确定实际最大可能财产损失（实际MPPD）49
4.6.7最大可能工作日损失（MPDO）49
4.6.8停产损失（BI）50
4.7评价结论统计50
4.8其它单元评价结果52
第五章安全对策措施54
5.1安全对策措施的基本要求和遵循的原则54
5.1.1安全对策措施基本要求54
5.1.2制定安全对策措施的原则54
5.2基于乙炔气体生产装置的安全对策措施56
5.2.1安全管理对策措施56
5.2.2安全技术措施56
第六章结论58
致谢59
参考文献60
附录61
第一章绪论
1.1安全分析的目的及作用
为了保障安全生产，必须从预防事故这一根本目的出发，预先或超前对系统在计划、设计、施工、验收、投产和运行等各阶段的安全性进行科学的预测和评估，防止和减少在安全上的欠债和加强安全的投入。
安全分析从预防事故的观点出发，对系统可能产生的损失和伤害进行预测和评价，采取有效的手段以实现系统安全的总目标。
因此，安全分析是一门控制系统总损失的技术，分析过程提高了安全管理水平，体现了从被动到主动，从事后处理到事前预防，从经验到科学的安全管理方法。
通过对企业安全状况系统地、科学地、客观地分析评价，既可能衡量企业固有危险性的大小，又可得出企业安全现状的结论。
国家各级监察部门可以以此为依据，按照不同的危险等级和安全现状配备相应的监察力量，使监察工作能够有目的有重点地进行，实现重点和一般相结合，全面控制企业安全生产的目的。
在生产过程中导致事故发生的原因是很多的，预防事故需要预先发现、鉴别和判明可能导致发生灾害事故的各种危险因素，尤其是那些潜在的因素，以便于消除或控制这些危险，防止和避免发生灾害事故。
因此必须从系统的观点出发，对生产过程运用系统分析的方法进行分析、评价。
系统安全分析就是把生产过程或作业环节作为一个完整的系统，对构成系统的各个要素进行全面的分析，判明各种状况的危险特点及导致灾害性事故的因果关系，从而对系统的安全性做出预测和评价，为采取各种有效的手段、方法和行动消除危险因素创造条件。
系统安全分析方法，也就是对生产系统（包括生产装置、工艺流程、作业环境以及人员）的安全性进行检查诊断及危险预测的方法。
对危险进行分析和预测的目的是对各种方案进行评价，确定所提出的方案是否能满足系统安全性的要求，找出系统的薄弱环节以便加以改进，作为制定消除危险、防止灾害对策的依据。
也就是说系统安全分析的目的是为了保证系统的安全运行，查明系统中的危险因素，以便采取相应措施消除系统故障或事故。
系统安全分析的作用可概括为：
（1）能将导致灾害事故的各种因素，通过逻辑图做出全面、科学和直观的描述；
（2）可以发现和查明系统内固有的或潜在的危险因素，为安全设计、制定安全技术措施及防止发生危害事故提供依据；（3）使操作人员全面了解和掌握各项防火控制要点；（4）可对已发生的事故进行原因分析；（5）便于进行概率运算和定量评价。
1.2安全分析方法的国内外发展情况
1.2.1国外安全评价的概况
安全评价起源于20世纪30年代美国的保险业。
保险公司为客户承担各种危险，必须要收取一定的费用，而收取费用的多少是由所承担的风险大小来决定的。
因此，就产生了一个衡量风险程度的问题，这个衡量危险程度的过程就是当时美国保险协会所从事的风险评价。
安全评价技术在20世纪60年代得到了很大的发展，首先使用于美国军事工业，1962年4月美国公布了第一个有关系统安全的说明书“空间弹道导弹系统安全工程”，以此对民兵式导弹计划有关的承包商提出了系统安全的要求，这是系统安全理论的首次实际应用。
1964年美国国防部批准颁布了最具有代表性的系统安全军事标准《系统安全大纲要点》（MIL-STD-822），对完成系统在安全方面的目标、计划和手段，包括设计、措施和评价，提出了具体要求和程序，此项标准与1977年修订为MIL-STD-822A，1984年又修订为MIL-STD-822B，该标准对系统整个寿命周期中的安全要求、安全工作项目都做出了具体规定。
我国于1990年10月又国防科学技术工业委员会批准发布了类似美国军用标准MIL-STD-822B的军用标准《系统安全性通用大纲》（GJB900—90）。
MIL-STD-822系统安全标准从一开始实施，就对世界安全和防火领域产生了巨大影响，迅速日本、英国和欧洲其他国家引进使用。
此后，系统安全工程分析方法陆续推广到航空、航天、核工业、石油、化工等领域，并不断发展、完善，成为现代系统安全工程的一种新的理论、方法体现在当今安全科学中占有非常重要的地位。
1964年美国道化学根据化工生产的特点首先开发出“火灾、爆炸危险指数评价法”，用于对化工装置进行安全评价，该法已修订6次，1993年发展到第七版。
它是已单元重要危险物质在标准状态下的火灾、爆炸或释放出危险性潜在能量的大小为基础，同时考虑工艺过程的危险性，计算单元火灾爆炸指数（F&EI），确定危险等级并提出安全对策措施，使危险降低到人们可以接受的程度。
由于该评价法日趋科学、合理、切合实际，在世界工业界得到一定程度的应用，引起各国的广泛研究、探讨，推动了评价方法的发展。
1974年美国帝国化学公司蒙的分部再到化学评价方法的基础上引进了毒性概念，并发展了某些补偿系数，提出了“蒙得火灾、爆炸、毒性指标评价法”。
1974年美国原子能委员会在没有核电站事故先例的情况下，应用系统安全工程的分析方法，提出了著名的《核电站风险报告》（WASH-1400），并被以后发生的核电站事故所证实。
1976年日本劳动省颁布了“化工厂安全评价六阶段法”，该法采用了一整套系统安全工程的综合分析和评价方法，使化工厂的安全性在规划、设计阶段就得到充分的保证。
由于安全评价技术的发展，安全评价已在现代企业管理中占有优先的地位。
近年来，为了适应安全评价的需要，世界各国开发了包括危险辨识、事故后果模型、事故频率分析、综合危险质量分析等内容的商用化安全评价计算机软件包，随着信息处理技术和事故预防技术的进步，新的实用安全评价软件不断地进入市场。
计算机安全评价软件包可以帮助人们找出导致事故发生的主要原因，认识潜在事故的严重程度，并确定减低危险的方法。
1.2.2我国安全评价现状
20世纪80年代初期，安全系统工程、安全评价引入我国，受到许多大中型企业和行业管理部门的高度重视。
通过吸收、消化国外安全检查表和安全分析方法，机械、冶金、化工、航空、航天等行业的有关企业开始应用安全评价方法，如安全检查表（SCL）、事故树分析（FTA）、故障类型及影响分析（FMEA）、事件树分析（ETA）、预先危险性分析（PHA）、危险与可操作性研究（HAZOP）、作业条件危险性评价（LEC）等。
此外，一些石油、化工等易燃、易爆危险性较大的企业，应用道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法进行了安全评价，许多行业和地方政府有关部门制定了安全检查表和安全评价标准。
为推动和促进安全评价方法在我国企业安全管理中的实践和应用，1986年原劳动人事部分别向有关科研单位下达了机械工厂危险程度分级、化工厂危险程度分级、冶金工厂危险程度分级等科研项目。
1987年原机械电子部首先提出了在机械行业内开展机械工厂安全评价，并于1988年1月1日颁布了第一个安全评价标准《机械工厂安全性评价标准》，1997年进行修订，颁布了修订版。
由原化工部劳动保护研究所提出的化工厂危险程度分级方法是在吸收道化学公司火灾、爆炸危险指数评价方法的基础上，通过计算物资指数、物量指数和工艺参数、设备系数、厂房系数、安全系数、环境系数等，得出工厂的固有危险指数，进行固有危险性分级，用工厂安全管理的等级修正工厂固有危险等级后，得出工厂的危险等级。
《机械工厂安全性评价标准》已应用于我国一千多家企业，化工厂危险程度分级方法和冶金危险程度分级方法等也在相应行业的几十家企业进行了实践。
1992年，国家技术监督局发布了《光气及光气化产品生产装置安全评价通则》GB13548-92强制性国家标准，标准中规定了安全评价的原则和方法。
1992年10月，原中国石油总公司颁发了《石油化工企业安全性综合评价办法》，此外，我国有关部门还颁布了《电子企业安全性评价标准》、《航空航天工业工厂安全性评价规程》、《兵器工业机械工厂安全性评价方法和标准》、《医药工业企业安全性评价通则》等。
1991年国家“八五”科技攻关课题中安全评价方法研究列为重点攻关项目。
由原劳动部劳动保护科学研究所，化工部劳动保护研究所等单位完成的“易燃、易爆、有毒重大危险源辨识、评价技术研究”，将重大危险源评价分为固有危险性评价和现实危险性评价。
易燃、易爆、有毒重大危险源辨识评价方法填补了我国跨行业重大危险源评价方法的空白，在事故严重度评价中建立了伤害模型库，采用了定量的计算方法，是我国工业安全评价方法的研究从定性评价进入定量评价阶段。
2002年6月29日中华人民共和国第70号主席令颁布了《中华人民共和国安全生产法》，规定生产经营单位的建设项目必须实施“三同时”，同时还规定矿山建设项目和用于生产，储存危险品的建设项目应进行安全条件论证和安全评价。
《中华人民共和国安全生产法》的颁布将进一步推动安全评价工作向更广、更深的方向发展。
尽管国内外已研究开发出几十种安全评价方法和商业化的安全评价软件包，但每种评价方法都有一定的适用范围和限度。
定性评价方法主要依靠经验判断，不同类型评价对象的评价结果没有可比性。
美国道化学公司开发的火灾爆炸危险指数评价法主要用于评价规划和运行的石油、化工企业生产、储存装置的火灾、爆炸危险性，该方法在指标选取和参数确定等方面还存在缺陷。
概率风险评价方法以人机系统可靠性分析为基础，要求具备评价对象的原不见和子系统以及人的可靠性数据库和相关的事故后果伤害模型。
定量安全评价方法的完善，还需要进一步研究事故后果模型、事故经济损失评价方法、事故对生态环境影响评价方法、人的行为安全性评价方法以及不同行业可接受的风险标准等。
1.3系统安全分析方法的选择
在系统寿命不同阶段的危险因素辨识中，应该选择相应的系统安全分析方法。
例如，在系统的开发、设计初期，可以应用预先危险性分析方法；在系统运行阶段，可以应用危险性和可操作性研究、故障类型和影响分析等方法进行详细分析，或者应用事件树分析、事故树分析或因果分析等方法对特定的事故或系统故障进行详细分析。
系统寿命期间内各阶段适用的系统安全分析方法见表1-1。
表1-1系统安全分析方法适用情况
分析方法
开发研制
法案设计
样
机
详细设计
建造投产
日常运行
改建扩建
事故调查
拆
除
检查表
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√
√
√
√
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√
预先危险性分析
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√
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√
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危险性与可操作性研究
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√
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故障类型和影响分析
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√
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事故树分析
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√
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√
事件树分析
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√
√
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因果分析
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√
√
√
√
作业条件危险性评价法
√
√
√
√
√
各种安全分析方法的总结比较见表1-2。
表1-2各种安全分析方法的总结与比较
方法
特点
优点
缺点
适用场合
安全检查表
以提问或现场观查方式确定各检查项目的状况
简单，易掌握
只能获得定性的评价结果
只能对于现役系统和设备
预先危险分析
确定系统的危险性、找出FMEA及故障树分析内的重叠诸因素
必要的第一步
无
系统或设备研制的初期，对于现役的系统或设备也可采用该方法进行安全性评价
故障类型法
考虑每一部件的所有各种失效模式，以硬件为对象
易于理解，使广泛采用的标准化方法，无争议，不用数学
只能用于考虑非危险失效，花费时间，一般不能考虑各种失效综合效应与人的因素
可以用于系统或设备的设计、运行阶段
危险可操作性研究法
系FMEA方法的引申，集中考虑了工厂主要变量变化时的原因与后果分析
适用于大型化工厂
此方法尚未标准化
适用于设计阶段，又适用于现有的生产装置
事件树分析法
由初因事件出发考察由此引起的不同事件链
可用于找出由于一种失效所引起的总后果或不同的各种后果
只能用成功或失败来描述事件的发展状态
不用于详细分析
故障树分析法
由初因事件开始找出引起此事件的各种失效的组合
是被广泛采用的方法，最适用于找出各种失效事件之间的关系
大型故障树很难绘制，且与系统流程图毫无相似之处，同时在数学上往往非单一解，包含复杂的逻辑关系
适用于系统安全分析与事故分析，系统在设计、维修、运行各个重要阶段的重要度分析和灵敏度分析
因果分析法
由一致命事件出发向前用后果树分析，向后用故障树分析
非常灵活，可以包罗一切可能性，易于文件化，可以清楚的表明因果关系
因果图比较复杂，此方法具有与故障树方法相同的缺点
定量分析
危险指数评价法
以系统中的危险物质和工艺为评价对象，将影响事故频率和事故后果的各因素指标化，在利用一定的数学模型综合处理这些指标，从而评价系统的危险程度
操作简单，应用广泛
各种指标的层次关系及确定方法缺乏足够的理论依据，而且采用主观意识和经验成分较重的评价方法来确定指标的具体取值
适用于化工厂
人的可靠性分析方法
通过观察、调查、谈话、失误、记录、模拟分析确定在某一人机系统中人的行为特性，从而确定人为失误概率
是系统风险评价的一部分
过高的评价人为失误的概率
设备的可靠性较高的复杂系统中，当人的十五对系统的影响较大时，需要进行该项评价
概率风险评价技术
既可以分析细茸事故原因，又可以定量评价系统风险的大小
有充足的理论依据，能描述系统的不确定性，分析结果可靠
比较复杂，计算费时、费力
系统和设备的定量风险评价
基于可信性的风险分析方法
按两类危险可能发生的概率大小和发生后生成的后果来度量风险
一种半定量的评价方法，方法简单
评价者的主观因素和经验将影响到评价结果
新建项目
基于可拓方法的风险评价
采用模糊参数区间量化法，从而能很好的综合一些影响系统或装置风险大小的模糊因素
能很好的综合一些影响系统或装置风险大小的模糊因素
实际应用案例尚不多，待开发
风险不同表述指标的综合
在进行系统安全分析方法选择时应根据实际情况，并考虑如下几个问题：
1）分析的目的
系统安全分析方法的选择应该满足被分析的要求。
系统安全分析的最终目的是辨识危险源，而在实际工作中要达到一些具体目的，例如：
①对系统中所有危险源，查明并列出清单；
②掌握危险源可能导致的事故，列出潜在事故隐患清单；
③将所有危险源按危险大小排序；
在进行系统安全分析时，某些方法只能用于查明危险因素，而大多数方法都可以列出潜在的事故隐患或确定降低危险性措施，但能提供定量数据的方法并不多。
2）资料的影响
一般来说，资料的获取与被分析系统所处的阶段有直接的关系。
例如，在方案设计阶段，采用危险性和可采作性研究或故障类型和影响分析的方法就难以获取详细的资料。
为了能够正确分析，应该收集最新的高质量的资料。
3）系统的特点
针对被分析系统的复杂程度和规模，工艺类型，工艺过程中的操作类型等影响来选择系统安全分析方法。
对复杂和规模大的系统，由于需要的工作量和时间较多，应先用较简捷的方法进行筛选，然后根据分析的详细程度选择相应的分析方法。
对于某些工艺过程或系统，应选择恰当的系统安全分析方法。
例如，对于分析化工工艺过程和采用危险性和可操作性研究；对于分析机械、电气系统可采用故障类型和影响分析。
因此，应该根据分析对象的类型，选择相应的分析方法。
对于不同类型的操作过程，若事故的发生是由单一故障（或失误）引起的，则可以选择危险性与可操作性研究；若事故的发生是由许多危险因素共同引起的，则可以选择事件树分析、事故树分析等方法。
4）系统的危险性
当系统的危险性较高时，通常采用系统、严格、预测性的方法，如危险性与可操作性研究、故障类型和影响分析、事件树分析、事故树分析等方法。
当危险性较低时，一般采用经验的、不太详细的分析方法，如安全检查表法等。
本次论文研究的是乙炔气体生产过程的危险性分析。
利用道化学火灾、爆炸危险指数评价方法进行分析研究其所存在的危险性。
第二章乙炔生产工艺过程
2.1
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