甲醇二期裝置重大危險(xiǎn)源辨識及安全管理對策

王春華

(同煤廣發(fā)化學(xué)工業(yè)有限公司，山西 大同 037000)

甲醇是重要的燃料，可摻入汽油作替代燃料使用。目前，國際上廣泛采用的甲醇生產(chǎn)工藝主要為低壓甲醇技術(shù)。然而，甲醇為有毒液體，并且易燃，因此在甲醇生產(chǎn)、儲(chǔ)存和運(yùn)輸過程中存在多個(gè)重大危險(xiǎn)源。根據(jù)《國家安全生產(chǎn)監(jiān)督管理總局令》40號令的相關(guān)規(guī)定，為了加強(qiáng)危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源的安全監(jiān)督管理，危險(xiǎn)化學(xué)品單位應(yīng)當(dāng)對重大危險(xiǎn)源進(jìn)行安全評價(jià)并確定等級。本文以某公司甲醇二期裝置為研究對象，探討其重大危險(xiǎn)源的管理對策。

1 甲醇二期裝置主要情況

1.1 裝置概況

甲醇二期生產(chǎn)工藝采用DPT(以天然氣為原料)預(yù)轉(zhuǎn)化技術(shù)、干法脫硫工藝、一段蒸汽轉(zhuǎn)化技術(shù)、徑向流產(chǎn)蒸汽甲醇合成塔、三塔精餾、PSA裝置(氫回收裝置)等。此工藝裝置具有如下幾個(gè)特點(diǎn)：1) 轉(zhuǎn)化爐采用頂燒方箱式高效轉(zhuǎn)化爐和火管自循環(huán)式廢熱鍋爐；2) 工藝?yán)淠秃紡U水經(jīng)中壓汽提后，不進(jìn)行直接排放及其他處理，而是回收作為公用工程補(bǔ)水；3) 回收的H2用于加氫反應(yīng)器加氫和與合成新鮮氣混合；4) 蒸汽上升式合成塔，采用雙塔串聯(lián)，雙合成回路；5) 甲醇回收塔設(shè)計(jì)的目的是為了提高甲醇的收率；6) 此工藝可以適用于低組分天然氣制甲醇，利于環(huán)保；7) 采用徑向流產(chǎn)蒸汽甲醇合成塔、干法脫硫、PSA裝置等，生產(chǎn)能耗得到了大幅度的降低[1]。

1.2 工藝流程

甲醇二期以天然氣作原料，采用改良低壓甲醇(ILPM)技術(shù)。生產(chǎn)裝置區(qū)占地17.52萬 m3，裝置利用DPT CRG(預(yù)轉(zhuǎn)化爐)和傳統(tǒng)蒸汽轉(zhuǎn)化爐生產(chǎn)合成氣，日產(chǎn)2 500 t精甲醇。甲醇工藝主要包括脫硫、合成氣制備、甲醇合成、精餾等。工藝流程簡圖如圖1所示。

圖1 二期甲醇生產(chǎn)工藝流程簡圖

1.3 原材料、化學(xué)藥品、催化劑及(中間)產(chǎn)品

甲醇二期裝置以天然氣為主要原料，天然氣在空氣中含量達(dá)到一定程度后會(huì)使人窒息，同時(shí)，作為燃料，天然氣也會(huì)因發(fā)生爆炸而造成傷亡；生產(chǎn)中使用的化學(xué)藥品有磷酸鹽、聯(lián)胺、氫氧化鈉、氨水等，其中，聯(lián)胺為危險(xiǎn)化學(xué)品，在使用現(xiàn)場不易過多貯存；生產(chǎn)過程中需使用幾種重金屬催化劑(如，氧化鋅脫硫劑、含有銅的預(yù)轉(zhuǎn)化催化劑等)，所有重金屬催化劑都存在一定的環(huán)境危害因素，極易造成環(huán)境事故；反應(yīng)過程產(chǎn)物(中間產(chǎn)品)有一氧化碳、二氧化碳和氫氣等，具有有毒、易燃、易爆等特性，同時(shí)，甲醇產(chǎn)品對人體有強(qiáng)烈毒性，可引起身體病變。

1.4 主要設(shè)備

甲醇二期裝置主要設(shè)備有4種類型，分別為：1) 工業(yè)爐。包括蒸汽轉(zhuǎn)化爐、預(yù)轉(zhuǎn)化爐、開工鍋爐等。2) 塔、反應(yīng)器。包括合成塔、飽和塔、精餾塔等。3) 壓縮機(jī)/風(fēng)機(jī)。包括合成氣壓縮機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)等。4) 中間/成品罐區(qū)。包括粗甲醇罐、精甲醇計(jì)量罐、堿液儲(chǔ)槽、甲醇罐等。

2 甲醇二期工藝裝置重大危險(xiǎn)源安全辨識

重大危險(xiǎn)源安全管理的根本目的是防止發(fā)生人員傷害和設(shè)備損壞事故，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行。其中，重大危險(xiǎn)源安全辨識是其安全管理的重要步驟。本項(xiàng)目甲醇二期工藝裝置重大危險(xiǎn)源安全辨識如下：

2.1 主要危險(xiǎn)因素辨識

甲醇二期工藝裝置包括物料、生產(chǎn)過程、職業(yè)衛(wèi)生、自然災(zāi)害等危險(xiǎn)因素辨識。具體為：1) 物料。涉及的物料有CH4、CH3OH、H2S、CO、H2等，其危險(xiǎn)性體現(xiàn)在火災(zāi)/爆炸(如，CH4、CH3OH、H2、CO、H2S)、中毒(如，CH3OH、CO、H2S)、窒息(如，天然氣、H2)、腐蝕(如，NaOH)等。2) 生產(chǎn)過程。涉及的危害有火災(zāi)/爆炸(如，轉(zhuǎn)化、合成、精餾、罐區(qū))、中毒(如，CH3OH、CO、NH3、H2S/SO2、CO2)、腐蝕(如，堿液)、高溫灼燙(如，高溫液體)、高處墜落(如，高處作業(yè))、窒息(如，氮?dú)庀到y(tǒng))、觸電及機(jī)械傷害(如，電氣設(shè)備及轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備作業(yè))等。3) 職業(yè)衛(wèi)生。涉及高溫中暑、噪聲、聽力受損、職業(yè)性化學(xué)中毒等。4) 自然災(zāi)害。如，髙溫會(huì)加大裝置內(nèi)可燃介質(zhì)和有毒介質(zhì)膨脹、揮發(fā)及擴(kuò)散；在雷暴日天氣，雷擊和閃電可能破壞裝置中相關(guān)設(shè)備等。

通過對甲醇二期裝置主要危險(xiǎn)因素辨識可知，火災(zāi)、爆炸、中毒和窒息是本裝置生產(chǎn)中的主要危險(xiǎn)因素，工藝裝置和成品罐區(qū)為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)裝置。

2.2 重大危險(xiǎn)源辨識

甲醇二期工藝裝置重大危險(xiǎn)源可以按照危險(xiǎn)化學(xué)品的量、壓力管道、壓力容器、鍋爐等不同分類進(jìn)行辨識，具體辨識結(jié)果如表1所示。

表1 甲醇二期裝置重大危險(xiǎn)源辨識

2.3 危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分級

國家規(guī)定的重大危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源分級表如表2所示[2]。

表2 重大危險(xiǎn)源分級表

經(jīng)計(jì)算，甲醇二期甲醇裝置R值為119.22，根據(jù)國家規(guī)定的重大危險(xiǎn)源分級表可知，為一級危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源。

2.4 重大危險(xiǎn)源辨識結(jié)果

由以上分析辨識可知，甲醇二期工藝裝置和成品罐區(qū)為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)裝置，且火災(zāi)、爆炸、中毒和窒息是本裝置生產(chǎn)中的主要危險(xiǎn)因素。根據(jù)《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識》等，裝置所涉及的主要物料為易燃體，其火災(zāi)危險(xiǎn)性類別為甲類；甲醇成品和中間耀區(qū)甲醇儲(chǔ)量很大，易燃易爆；裝置中涉及大量設(shè)備為壓力容器(鍋爐)，同時(shí)構(gòu)成壓力容器類/管道類、鍋爐類重大危險(xiǎn)源；經(jīng)計(jì)算，甲醇二期甲醇裝置R值為119.22(>100)。根據(jù)國家規(guī)定的重大危險(xiǎn)源分級表，甲醇裝置為危險(xiǎn)化學(xué)品一級重大危險(xiǎn)源，應(yīng)注重管理。

3 甲醇二期工藝裝置重大危險(xiǎn)源的安全管理對策

3.1 遵守六大安全管理理論

重大危險(xiǎn)源安全管理是安全管理中的核心部分。甲醇二期裝置重大危險(xiǎn)源安全管理首先應(yīng)遵守六大安全管理理論：1) 安全木桶理論。即每個(gè)員工或是管理環(huán)節(jié)都是安全這個(gè)木桶中的一根木條，如果有一根木條有質(zhì)量或者高度缺陷，木桶則盛水量下降，也就是說，安全工作的好壞，事故的發(fā)生，取決于數(shù)量最少的“三違”的人員和最簿弱的管理環(huán)節(jié)。2) 安全鏈條原理。安全是一個(gè)閉合的鏈條，每一個(gè)鏈環(huán)都是人主宰的崗位，如果某個(gè)崗位出現(xiàn)安全問題，整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都會(huì)出現(xiàn)問題。3) 必然性和偶然性的安全哲學(xué)。必然性寓于偶然性之中，偶然性又本身服從于內(nèi)部隱藏著的必然性。每一次“三違”和每一處隱患，都可能在一定程度上或者今后的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)上，為偶然發(fā)生的事故埋下必然的禍根。而安全工作的每一步努力，都為安全的必然性創(chuàng)造條件，安全的希望在于遵循客觀規(guī)律的必然性。4) 冰山原理。冰山理論認(rèn)為，一個(gè)嚴(yán)重的事故的暴露必定有成千上萬的安全行為掩蓋其后。因此，要從源頭上進(jìn)行遏制少量未遂事件和極少數(shù)傷害事故。5) 傷癥效應(yīng)。在安全管理中，好了傷癥忘了疼較為普遍。但是對于傷亡事故的鮮血和生命，需要所有人好好反省。6) 杜邦安全理論。杜邦安全理論認(rèn)為，安全是習(xí)慣化、制度化的行為，安全具有顯而易見的價(jià)值，與企業(yè)的績效息息相關(guān)；安全不僅是安全管理部門的事，企業(yè)全員都必須積極參與；安全是一項(xiàng)具有戰(zhàn)略意義的商業(yè)價(jià)值，既能提高企業(yè)生產(chǎn)率、收益率，且有益于長久品牌發(fā)展；安全不是花錢，是一項(xiàng)能給企業(yè)帶來豐厚回報(bào)的戰(zhàn)略投資，是企業(yè)取得卓越業(yè)務(wù)表現(xiàn)的催化劑。

3.2 重大危險(xiǎn)源安全管理措施

根據(jù)以上分析，結(jié)合應(yīng)遵守六大安全管理理論，認(rèn)為甲醇二期工藝裝置重大危險(xiǎn)源的安全管理應(yīng)從六個(gè)方面進(jìn)行，具體如下：

1) 進(jìn)一步落實(shí)安全責(zé)任制。第一，應(yīng)建立單獨(dú)的重大危險(xiǎn)源管理制度，如，“安全第一”、“以人為本”和“管生產(chǎn)必須管安全”等。第二，明確各部門、各相關(guān)崗位的管理責(zé)任，如，總經(jīng)理為公司第一責(zé)任人，檢修項(xiàng)目雙負(fù)責(zé)人制、項(xiàng)目負(fù)責(zé)人為項(xiàng)目第一責(zé)任人等。第三，在安全責(zé)任落實(shí)上，層層簽訂HSE責(zé)任書。第四，具體的重點(diǎn)部位，如甲醇儲(chǔ)罐、精餾系統(tǒng)應(yīng)該指定專人負(fù)責(zé)。

2) 做好安全設(shè)施維護(hù)保養(yǎng)。因甲醇罐區(qū)和生產(chǎn)裝置區(qū)許多安全設(shè)施只在應(yīng)急時(shí)使用，因此需要制定專門的安全設(shè)施管理制度與措施。如，噴淋設(shè)施每天由崗位人員進(jìn)行試驗(yàn)，隨時(shí)維修或更換；消防雨淋系統(tǒng)每月進(jìn)行開關(guān)試驗(yàn)，以檢查系統(tǒng)的完好性；現(xiàn)場可移動(dòng)式滅火設(shè)備，每月進(jìn)行檢查，每三年進(jìn)行更換；泡沫消防系統(tǒng)應(yīng)每季度進(jìn)行一次全面試驗(yàn)，泡沫每兩年進(jìn)行一次更換，每季度進(jìn)行一次外觀檢查；氣防設(shè)備每月進(jìn)行檢查，每月進(jìn)行操作培訓(xùn)等。

3) 定期檢驗(yàn)儲(chǔ)罐和特種設(shè)備。甲醇儲(chǔ)罐是常壓設(shè)備，應(yīng)每六年進(jìn)行一次檢驗(yàn)，檢驗(yàn)其完好性。安全閥、壓力容器(管道)等特種設(shè)備要定期檢驗(yàn)，對于不能按期檢驗(yàn)的強(qiáng)檢設(shè)備，應(yīng)進(jìn)行充分的安全論證，并到質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門進(jìn)行備案。

4) 進(jìn)一步強(qiáng)化隱患排查。隱患排查是防止事故最有效的辦法，是做好安全管理工作的基礎(chǔ)。包括班組崗位人員和各級管埋人員巡檢、綜合安全大檢査、利用先進(jìn)的手段進(jìn)行安全排查等。

5) 積極開展合理化建議活動(dòng)。充分利用員工的智慧，去發(fā)現(xiàn)裝置中存在的問題，開展必要的合理化建議，并進(jìn)行分析，符合設(shè)計(jì)規(guī)范、具有實(shí)施價(jià)值的安排專人負(fù)責(zé)實(shí)施。

6) 認(rèn)真做好現(xiàn)場職業(yè)病危害因素檢測工作。二期裝置主要可能發(fā)生的職業(yè)病為化學(xué)性中毒和聽力受損，故每年開展一次職業(yè)病危害因素的檢測，檢測結(jié)果應(yīng)在公司內(nèi)部進(jìn)行告知，將危害因素濃度和強(qiáng)度可視化。其中，主要檢測對象為化學(xué)毒物和噪音，主要工作場所、重大危險(xiǎn)源區(qū)域設(shè)置警示牌，此外，做好作業(yè)現(xiàn)場不安全行為檢查，加強(qiáng)安全培訓(xùn)和承包商的管理，做好反恐工作等，也是甲醇二期工藝裝置重大危險(xiǎn)源的安全管理措施。

4 結(jié)語

綜上所述，重大危險(xiǎn)源安全管理是安全管理中的核心部分，其根本目的是防止發(fā)生人員傷害和設(shè)備損壞事故，保證生產(chǎn)正常進(jìn)行。通過辨識及與相關(guān)規(guī)定(標(biāo)準(zhǔn))對比分析認(rèn)為，甲醇二期裝置是一級危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源，生產(chǎn)裝置和罐區(qū)可能發(fā)生各種事故，因此，必須通過如遵守六大安全管理理論及進(jìn)行六方面重大危險(xiǎn)源安全管理等措施，做好安全管理工作，保護(hù)人員和重大危險(xiǎn)源設(shè)備的安全，以減少因人員傷害或設(shè)備損壞造成的系統(tǒng)停運(yùn)，增加經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，從真正意義上提高企業(yè)的管理水平。