柴油加氢制氢联合装置劳动安全卫生设计专篇(6)

6 生产过程中主要危险、危害因素识别及其危险性分析 6.1装置火灾爆炸危险因素识别及危险分析

装置在生产过程中的原料、中间产品、产品多为易燃、易爆物质，且在加工过程中处于高温、高压环境中，发生泄漏时易导致火灾爆炸事故。根据《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版）的规定，本装置的火灾危险性分类别为甲类。 生产过程中易燃、易爆物料物性分析见下表： 特 性 物料名称 催化干气 各种油品 氢气 脱附气 易燃易爆气体 易燃易爆液体 易燃易爆气体 易燃易爆气体 性 质 爆炸极限(%) 上限 3 4.1 下限 13 74.2 闪 点 （℃） 燃 点 （℃） 650～750 510 火灾危险性 类 别 甲 甲A甲B 甲A 甲A 6.2、生产岗位危险因素分析 1、主要危险场所 场所 反应区 分馏区 机泵区 加热炉区 危害性质 火灾、爆炸 火灾、爆炸 火灾、爆炸、噪声 高温、爆炸、噪声 2、生产过程中危害因素 设备 反应器 塔、容器 加热炉 换热器 空冷器 压缩机 泵 油气、氢气 油气、氢气 油气、氢气、燃料气 油气、氢气 油气、氢气 油气、氢气 油、液化石油气 介质 危害 高温、泄漏时易燃易爆 泄漏时易燃易爆 泄漏时易燃易爆、噪声 泄漏时易燃易爆 泄漏时易燃易爆、噪声 泄漏时易燃易爆、噪声 泄漏时易燃易爆、噪声 6.3 有毒、有害物料识别及危险性分析

两套装置生产过程中对人体健康产生危害的物质主要有氢气、以及催化干气中含有的甲烷、乙烷、乙烯等，这些物质的性质如下：

1、氢气（H2）：氢气为无色、无臭、无味、无毒、易燃易爆的气体；在空气中的自然点530℃，爆炸极限为4.1～74.2%。

2、甲烷（CH4）：甲烷为无色、无臭的气体，比重0.55，分子量16.03，沸点-161.58℃（760mmHg）,甲烷与空气混合达5.8～15%浓度遇火就会爆炸，甲烷浓度达25～30%以上就会使人缺氧导致呼吸困难。

3、乙烯（C2H4）：乙烯为无色气体，有特殊的香味。比重0.61，分子量28.05，沸点-104℃，爆炸极限为2.70～36%，乙烯与空气混合物在接触任何火源时都可燃烧。在空气中，乙烯是一种窒息剂，浓度为50%而氧含量低于11%能使人昏迷，更低则使人死亡。

4、硫化氢（H2S）：属于神经性毒物，对呼吸道和眼有明显刺激作用，低浓度时作用明显，高浓度时，表现为中枢神经系统症状，严重时可引起死亡。车间最高允许浓度10mg/m3。危害程度属于II级。

装置中H2S均以与烃类、氢气混合气体形式出现，不需按H2S管线管理。

5、其它：乙烷、丙烷等与烃类气体均为易燃、易爆气体，浓度高时都使人因缺氧而导致呼吸困难。 6.4 腐蚀性分析

由于在生产的过程中原料、中间产品等具有不同程度的化学活性，因此对管道设备、管道、阀门、法兰及钢结构等会产生一定程度的化学腐蚀。此外，埋地管道也会受到不同程度的电化学腐蚀。 6.5 噪声源识别及其危害分析

本装置的主要噪声源包括机组、 油泵，空冷器风机、调节阀及放空口等。长期在噪声环境下工作和生活容易引起听力损伤，甚至引起心理或生理的疾病。 6.6 雷、电危害分析

（1）雷击不仅会造成设备、房屋的毁坏和人员受伤，而且可能引起火灾或爆炸的发生。全年雷暴日数为33d。

（2）生产过程中，当设备、管线，构架、建筑物等的静电积聚到一定程度或其电位高于周围介质的击穿场强时就会发生静电放电现象并产生火花，从而可能引起火灾或爆炸的发生或触电等事故的发生。 6.7 自然灾害因素分析

（1）基本风压值：0.45kPa，因此高大型设备（如塔器）及框架的水平方向风力的作用较大，因此水平荷载较大，如果处理不当容易引起设备或框架的倾斜甚至倒塌等事故。

（2）地震基本烈度：6度，所以地震危害较大。 6.8 其它

（1）在生产区的高处进行作业时，存在高空坠落的危险。

（2）高温设备和管线及其它热表面，可能对作业人员造成烫伤，此外高温表面还容易引发闪点低于其表面温度的可燃或易燃气体燃烧或爆炸。

（3）因为本装置在操作的过程中处于高压高温环境中，容易引起介质泄露伤人、火灾或爆炸事故的发生。 7 劳动安全卫生防范措施 7.1 装置平面布置 7.1.1 区域位置

工程厂址在**石化集团有限公司院内南部，装置距周围的装置及单元的防火间距满足《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版）的要求。 7.1.2 装置内平面布置

装置尽量采用露天化、集中化和按流程布置，并考虑同类设备相对集中，达到便于安全生产操作和检修管理，实现本质安全的目的。加热炉布置在装置的边缘，且位于可燃气体设备全年最小频率风向的下风侧。高、低压配电所新建。装置内设备、

建筑物间的布置充分考虑了有防火、防爆安全间距的要求，并且确保安全距离满足《石油化工企业设计防火规范》GB50160-92（1999年版）要求。 7.1.3、消防及检修道路

本装置四周设有环行消防道路，路面上净空不小于5m；装置内亦设有消防检修道路将装置划分为不同的消防区域。装置内道路与厂区道路形成完整的消防道路网，从而保证了消防作业的可达性和可操作性。 7.2 工艺安全部分

1、装置采用了先进、成熟、可靠的工艺流程。其工艺流程的先进性和整体设计水准达到了目前的国内先进水平，具有很高的可靠性。

2、工艺生产中的关键部位设置了必要的在线分析和报警联锁设施。上述安全联锁系统可确保在生产过程中一旦出现不正常状态时，可使装置局部或全部自动停车，以防事故发生，保证人员和设备安全。

3、所有压力容器和压力系统设置了安全阀，在开工及事故状态下由安全阀排放的可燃气体均密闭排入火炬系统。安全泄压系统设计时，考虑了发生火灾、停水、停电、停风及停汽等事故状态下的排放量，取最不利工况作为安全阀的设计依据 4、在反应部分设置事故紧急泄压系统，当发生事故时，启动紧急泄压系统，排放的可燃气体或液体进入燃料气系统或密闭火炬系统。

5、关键转动设备（如往复式压缩机、泵等）均设备机，以确保装置安全生产。 6、压缩机的出口均设置止回阀，以防止高压介质倒流损坏叶轮。

7、公用工程管道与易燃、易爆介质管道相连时，均设置切断阀、止回阀或盲板，以防止易燃、易爆介质串入公用工程管道。 7.3、装置平面布置的安全措施

1、两套装置的平面布置在充分利用现有设备的同时，综合考虑了生产流程布置的流畅、防火安全以及工业卫生三者的统一与谐调。

2、通过对工艺流程、防火和消防安全等因素的综合考虑，针对装置特点对装置的平面布置进行了优化设计。按功能分区，按流程式集中紧凑布置，减少了物料的往返输送，保证生产的平稳、运输方便和管线短捷顺畅，以利安全操作。

3、装置中设置贯通的消防检修通道，确保有足够的道路及空间便于检修作业，便于消防车和急救车能顺利及时到达装置内可能出现事故的地点。

4、按照《石油化工企业设计防火规范》(GB50160—92 1999年版)的要求，装置区内的安全设计，充分考虑了生产装置区与生活区、防爆区与非防爆区之间的防火间距和安全距离。

5、装置中处理同类危险物料的设备或厂棚集中布置。如将反应器、冷换区、等集中布置，将加热炉和高低压配电间等设施布置在非爆炸危险区，便于统筹安排防火防爆设施。装置内的设备基本上布置在露天、敞开或半敞开式的建、构筑物内。 6、加热炉远离可能泄漏可燃气体和氢气的工艺设备及容器，布置在全年最小风频的下风向，以杜绝引起火灾爆炸的可能性。 7、装置四周设环形消防道路。 7.4 自控部分安全 （1）安全控制

本装置要求设计的控制系统技术先进、成熟可靠，具有较高的安全等级。据此，本设计的控制系统为先进成熟的分散型控制系统（下称DCS），其核心部分如CPU,电源,通讯以及重要参数的I/O卡等考虑了双重化冗余结构,使控制系统的可靠性得到了很大的提高.并根据工艺要求及安全等级设置必要的安全仪表系统(下称SIS)，以保证装置的人员及设备安全。 （2）工况下的安全控制

根据装置的特点以及工艺状况, 在检测点和控制回路的设置方面充分考虑了装置的生产安全性.操作灵活性.如: 分馏塔液位设置1个浮球液位变送器和1个双法兰变送器，在DCS通过软开关实现二者的切换，任选其一作为调节器的测量值；为避免汽包虚假液位，汽包液位设置三冲量控制；反应温度控制和再生滑阀差压组成选择控制，当再生滑阀差压超低限时，再生滑阀差压控制自动取代反应温度控制，关小再生滑阀，以防催化剂倒流；再生器压力控制和烟机转速组成选择控制，当烟机转速超限（超过额定转速的102%）时，烟机转速控制自动取代再生器压力控制，关小烟机入口蝶阀，当烟机转速进一步超限（超过额定转速的105%）时，通过SIS烟机停机；正常生产阶段，反应压力是通过调节富气压缩机的转速来控制，同时随动反喘振控制投自动，通过改变压缩富气返回量，避免气压机的喘振；加热炉出口温度与燃料气压力组成串级控制回路;上游物料作为下游工艺过程的进料时设置串级均匀控制回路; 加热炉设氧含量分析仪，监测烟气中的氧含量，作为调整加热炉空气量的依据，以提高加热炉的热效率等。 （3）非正常工况下防灾减灾的安全保护.

设计中对装置设置了可靠的安全仪表系统(SIS),以使危险情况下装置及人员的安全得到保护，自控仪表的安全措施

1、装置采用集散控制系统DCS控制，用DCS完成装置的工艺参数监测、显示、累积、报警和控制，由联合中心控制室进行一体化统一管理。并根据工艺特点和安全要求，对装置中各关键部位，设置了必要的报警、自动控制及自动联锁停车的控制设施。

2、装置内设置了各种必要的灾害、火灾、工业卫生和环境污染监测仪表及报警系统，并由UPS供电。

3、灾害监测仪表主要包括：可燃气体报警仪，用于监测装置各危险部位逸出可燃性气体达到的浓度。

4、建筑物内设火灾报警系统，报警系统接入联合装置主控室。 5、上述监测、控制仪表在按工艺生产要求选型时，还考虑了仪表安装地点的爆炸危险性和火灾危险性，并按爆炸和火灾危险场所电力装置设计规范选型。

6、本装置中设有自动安全联锁保护系统(ESD)。 （4）危险物料泄漏检测和报警

在装置区内 , 根据装置的泄露源的分布 ,设置足够的可燃气体检测报警器系统 , 可在中心控制室室内全面监视装置的可燃气体的泄露情况以指导操作人员对装置的操作及维护。

（5）防爆场所安装的电动仪表以本安防爆为主（iaIICT4）。

（6）为保证装置停电时仪表用电，UPS 的后备断供电时间为30min，由正常供电转换到备用电源的切换时间为≤5ms。 7.4 供电安全

1、装置中爆炸危险区域内电力装置的设计严格按照《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB 50058—92 的要求进行。

2、本装置一类用电负荷占了较大部分，小部分为二类用电负荷采取双回路供电方式。

3、装置中的爆炸危险场所的电机、按钮、照明灯具等均选用相应的防爆电器设备。

4、中控室与待建制氢装置合用，配置不间断电源装置，以确保供电的可靠性。装置内的各建筑物、厂棚和重要的操作点设有供安全操作和紧急疏散用的事故照明设施。

5、装置内电气线路采用阻燃铠装电缆，电缆采用电缆敷设为主，进入设备采用钢管埋地或小槽盒，电缆沟中采取填砂措施，防止在其中形成爆炸性环境。

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