（安全技术及工程专业论文）化工企业事故后果评估与应急救援.pdf

查些垄兰翌主兰堡垒圭 垒! 垩型 h a z a r dc o n s e q u e n c ee v a l u a t i o na n de m e r g e n c yr e s c u eo f c h e m i c a le n t e r p r i s e a b s t r a c t t l l i sp a p e rf i r s ti d e n t i f i e sa n da n a l y s i s e st h em a j o rh a z a r do ft h e m i c a le n t e r p r i s e c o m b i n e do n 山er e a l i t yo fs h e n y a n gc h e m i c a lf a c t o r y c h c c k st h eh i d d e nd a n g e ri n o r d e rt op r e v e n ta n dc e n t r e lt h ei m p o r t a n tp o i n t so f t h eh a z a r d u s i n gf m e a ，t h i sp 印e r e v a l u a t e ss o m ei n s t a l l a t i o n sw h i c hw i l lc a u s em a j o rh a z a r da n df i n d st h ep o s s i b l e r e o n $ a n df l u e n t i n gr a n g ea n dd a n g e r o u sd e g r e ea n ds o m ep r e v e n t i n gm e t h o d sa b o u t l e a k i n g f i r ea n de x p l o s i o n 1 1 l cm o d e l sf o rs i m u l a t i o na n de v a l u a t i o no fa c c i d e n t c o n s e q u e n c eo ft h e s ea c c i d e n t sa n dm e t h o d st od i v i d et h ed a n g c m u sa r e au n d e r t h e s e t h r e e h n d s o f a c c i d e n t s h a v e b e e ng i v e n a tt h es a m et i m e ，t h i sp a p e rs e l e c t sp r o p e ra c c i d e n tc o n s e q u e n c ea n a l y s i sm o d e lt o e v a l u a t et h et y p i c a la c c i d e n t 船l e a k i n g f i r ea n de x p l o s i o ni ns h e n y a n gc h e m i c a l f a c t o r ya n dg e 协t h es e r i o u sd e g r e ea n di n f l u e n c er a n g eo ft h ec o n s e q u e n c ea n dd e f i n e s t h en u m b e ro fp e o p l ew h i c hw i l lb ei n j u r e do rb ep o i s o n e di n 也ea c c i d e n tn o to n l yi n t h ed a y t i m eb u ta l s oa tn i g h t t h e r ea r es o m es h o r t a g e si nt h ee m e r g e n c yr e s c u e m e a s u r e so fs h e n y a n gc h e m i c a lf a c t o r y , f o re x a m p l ei to u l yc o n s i d e r e st h ep r o b l e m s i n s i d et h ef a c t o r yb u tn e g l e c t st h es u r r o u n d i n ga r e a s ，a n dt h ed i f f e r e n c eb e t w e e nt h e f a c t o r ya n dt h ew h o l ed i s t r i c tc a u s e sm o r ep e o p l e ( a b o u t2 0 0t o3 0 0t h o u s a n dp e o p l ei n t h es u r r o u n d i n g5k m ) w h ow i l lb ei n j u r e di nt h ea c c i d e n t i nt h i sc o n d i t i o n ，o n c et h e h a z a r dh a p p e n d s ，i tw i l lb ev e r yd i m c u l tf o rr e s c u i n g i f t h ea c c i d e n to c c u r sa tu l 出，t h e e m e r g e n c yr e s c u ew i l lb em o r ed i 伍c u d t a c c o r d i n gt ot h er e s u l t so fi d e n t i f y i n ga n d e v a l u a t i n g ，t h i sp a p e rm a k e st h ee m e r g e n c yr e s c u em p 2 s l l r e so ft h es u r r o u n d i n ga r e a a n dm a k e ss o m er e s e a r c ho nt h ee v a c u a t i o na n dr e s c u i n g a l s o ，t h i sp a p e l * p o i n t so u tt h e s h o r t a g ea n dp r o b l e m si nt h ee x i s t i n ge m e r g e n c yr e s c u em e t h o d sa n de m e r g e n c y t e a m s ，a n du l a k e ss o m eu s e f u ls u g g e s t i o n si nc o n 口o l l i n gt h ec o n s e q u e n c eo ft h e a c c i d e n ta n dr e d u c i n gp e o p l ed y i n gb e f o r et h ef a c t o r yt r a n s f e r r i n g k e yw o r d s ：c h e m i c a le n t e r p r i s em a j o rh a z a r d f m e a c o n s e q u e n c ee v a l u a t i o n e m e r g e n c y r e s c l l e 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中 取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表 或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在沦文中作了明确 的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：前p 疆爨 日期：立响6 卜6 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学 位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的 复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学 位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 ( 如作者和导师不同意网上交流，请在下方签名；否则视为同意。) 学位论文作者签名 签字目期： 导师签名 签字日期 东北大学硕士学位论支 第一章绪论 第一章绪论 1 1 我国重大伤亡事故现状及其分析 近几年来，随着我国经济体制的深化改革，经济上获得了高速发展，但安全 生产情况却仍十分严峻。 2 0 0 0 年工矿企业共发生职工伤亡事故8 1 7 1 4 0 起、死亡1 0 8 9 9 0 人，全国共发 生一次死亡1 0 人以i 的特大伤亡事故1 2 2 起、死亡2 7 3 9 人。其中，发生一次死 亡3 0 人以上的特别重大事故1 4 起、死亡1 1 2 3 人。全国工矿企业共发生一次死亡 1 0 人以上的特大伤亡事故9 3 起、死亡2 0 1 8 人。 2 0 0 1 年全国共发生各类事故1 0 0 0 6 2 9 起，死亡1 3 0 4 9 1 人。其中，一次死亡 l o 人以上特大事故1 4 0 起，死亡2 5 5 6 人；一次死亡3 0 人以上特大事故1 6 起， 死亡7 0 7 人。全国工矿企业共发生伤亡事故1 1 4 0 2 起，死亡1 2 5 5 4 人。其中，一 次死亡3 9 人的重大事故6 0 9 起，死亡2 6 5 5 人；一次死亡1 0 人以上特大事故 6 5 起，死1 ：_ ：= 1 3 4 1 人；一次死亡3 0 人以上特大事故1 0 起，死亡4 9 0 人。 2 0 0 2 年全国共发生各类事故1 0 7 3 4 3 4 起，死亡1 3 9 3 9 3 人。其中工矿企业共 发生伤亡事故1 3 9 6 0 起，死亡1 4 9 2 4 人。全国共发生一次死亡1 0 人以上事故1 2 8 起，死亡2 3 4 1 人。 2 0 0 3 年以来，全国发生一次死亡3 0 人以上的特别重大事故1 1 起，死亡5 1 0 人。其中发生一次死亡l o 2 9 人特大事故1 0 6 起，死亡1 5 6 2 人。其中1 9 月，全 国共发生各类事故7 2 0 6 2 2 起，死亡9 6 3 4 3 人。全国共发生一次死亡1 0 人以上事 故1 0 0 起，死亡1 8 1 4 人。 2 0 0 3 年1 1 月3 日，湖南衡阳市珠晖区衡州大市场一栋9 层商住楼楼药材 市场仓库发生火灾并迅速向上蔓延，造成该楼于8 时3 7 分部分倒塌，其中9 4 户 居民及周边群众已疏散撤离。目前，火灾造成2 0 名消防官兵死亡，数十人受伤。 这就是令世人震惊的“1 1 3 ”衡阳大火。 同时，随着化学_ l = 业的发展，化工生产在工业和居民日常生活中都占有十分 重要的位置。但是由于化学工业生产过程中使用大量易燃、易爆、有毒及强腐蚀 性原料，在生产、储存、运输过程中所发生的爆炸、火灾、中毒、放射等事故也 越来越多，造成的危害也越来越大。这些物质的储存相当集中：化工企业由于使 用原料及生产工艺和产品的特殊性，极易发生事故及重大事故。随着化学工业迅 速发展，我国化学事故的频率也不断增大。较为严重的化学事故逐年增加，特别 东北走学硕士学位论文 第一章绪论 是近几年不断发生的化学危险品泄潺、爆炸事故，造成了大量的人员伤亡和严重 的经济损失及政治影响。如1 9 9 3 年8 月5 日，深圳罗湖区清水河安贸危险品仓库 发生猛烈燃烧、爆炸，几公里钋的房屋玻璃被震碎，致1 5 人死亡，5 0 0 多人受伤， 直接经济损失2 a 亿多元。 就在2 0 0 5 年1 1 月1 3 日，位于吉林省吉林市的中石油吉林石化公司1 0 1 厂的 一化工车间发生连续爆炸，发生爆炸的是该厂苯胺装置硝化单元，t 一1 0 2 塔发生 堵塞，循环不畅，因处理不当，发生爆炸。由于爆炸威力很大，致使该厂周围的 建筑物都受到不同程度的影响。在此次事故中，据不完全统计，受伤的人数在百 人以上，有6 人失踪，2 人重伤，因为爆炸物有毒，所以居住在事发地点的约4 万名居民也被撤离现场。不仅如此，有毒物质的泄漏还造成了松花江流域的严重 水污染。 自建国以来，据不完全统计，我国化工系统发生的重大及典型泄漏事故共5 0 余起其中由泄漏导致的中毒、火灾、爆炸事故有4 0 余起。而由爆炸等原因导致 的泄漏中毒事故有l o 余起。这些事故引起火灾、爆炸或有毒物质泄漏，导致厂内 外人员大量死亡，或是导致财产损失和环境的严重破坏，或二者兼有之。因此， 2 0 世纪7 0 年代以来，预防重大事故已成为全球范围内的重点研究对象之一。 在国际劳工局的重大事故控制实用手册中将重大事故定义为：“在工业活 动的过程中失控的一种或几种危险物质引起的严重泄漏、火灾或爆炸事件，导致 对厂内外人员严重危险( 当时或以后的) 和对环境的严重危害。”口” 1 9 9 3 年6 月国际劳工大会通过了预防重大工业事故公约。该公约敦促各 国制定和实施预防重大事故的国家法规，采用最有效的安全工程技术和管理方法， 通过进行事故后果分析和制定应急救援预案，来预防和控制重大事故的发生。 重大事故的发生不仪造成了国家和人民生命财产的巨大损失，严重破坏或污 染了环境，而且在社会上造成了恶劣的负面影响。这些重大事故的不断发生使人 们痛苦地认识到现代化_ 丁监生产即可为人类创造巨大的物质财富，同时也伴随着 巨大的潜在危险。因此，进行事故后果分析和制定应急救援预案，从而预防和控 制重大事故的发生已是当务之急。 1 2 开展化工企业事故后果评估与应急救援的意义 有史以来，重大事故给人类带来了巨大的伤亡、痛苦和损失，是安全生产的 大敌；随着社会脆弱性f 来自激增的人口、危险的技术、易损的生命线工程、不安 全的建筑和设施以及人们的相互依存等等) 的增强，使人类还要承受先过去更加严 重的事故后果。人们认识到“预防重大事故的发生及减轻其危害”与“事故后果 2 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 分析和应急救援预案”二者之间有着直接的、极为密切的、不可分割的重要关系。 重大事故有许多共同特征：社会性、破坏性、突发性、连锁性等等。人们坚 信：运用科学、技术可以预防事故的发生和有效地减轻事故的危害。一般减轻重 大事故危害的工作包括：事故的预防、事故的应急预案和应急准备、事故救护及 事故的研究四大部分。预防是指所有应在事故发生前为防止事故发生应完成的工 作；应急预案和应急准备包括：事前预测事故发生时可能出现的情况，制订消除 和控制事故的措施方案以及所需进行的物质、人员配备、交通运输、通信等方面 的准备工作：救灾指在事故发生时进行的活动；研究指那些旨在减轻事故灾害的 研究工作，诸如填补知识空白和创造新的方法等。 通过进行事故后果评估和制定应急救援预案来进行事故预警和应急的目的 是：其一，防止事故的芨生；当事故不可避免时应使企业免受或少受损害：莨二， 防止事故恶化，遏制事故扩大，争取在最短的时间内恢复生产。根据事故特性以 及对于受灾企业的作用过程，决定了要达到减少损失的目标，应急救援时问特别 指救灾时间越短越好。要在非常有限的时间，执行几乎一半的应急救援工作，实 现决定性的减灾目标，可见应急任务艰巨性和在减轻事故灾害工作中的重要地位。 虽然人们对化工生产的危险性具有一定的认识，企业对危险场所和部位也加 强了管理和检查，但是由于操作、物料的储运、加工以及环境等方面的不安全因 素的存在，重大事故发生的可能性还是存在的，其发生的概率还是比较高的。为 了在重大事故发生后能及时予以控制，防止重大事故的蔓延，有效地组织抢险和 救助，工业企业应对已初步认定的危险场所和部位进行重大事故危险源的评估。 对所有被认定为重大危险源的部位或场所，应事先进行可能发生重大事故后的状 态定量预测，估计在重大事故发生后的状态、人员伤亡情况、房屋及设备破坏和 损失程度，以及由于化工物料的泄漏可能引起的爆炸、火灾、有毒有害物质扩散 对周围地区可能造成危害程度的预测。依据这些情况，提前制订重大事故应急措 施方案，组织、培训抢险队伍和配备救助器材，以便在重大事故发生后，能及时 按照预定方案进行实旅，在短时间内使事故得到控制。 这些都需要企业特别是化工企业针对可能存在的危险进行事故后果评估，从 而制定相应的应急救援预案。实施紧急状态下的抢险救援，企业在发生重大事故 后立即采取必要措施，并将事故基本情况进行报告，发出事故警报或信号。立 即采取措施，启动事故预警与应急系统，输入事故现场数据信息，对事故进行模 拟，了解事故发展的动向，对事故救助提供可行性方案，组织和指挥救助队伍实 施救助，并报告有关部门和单位，对事故进行抢险或救援。如紧急疏散在事故发 3 东北走学硕士学位论文 第一章绪论 生的紧急情况下，已实施了应急抢救措施，但对事故状态仍不能得到控制，而且 极有可能发生更为严重的后果时，为了避免造成更多的人员伤害，应在积极采取 抢救措施的同时，参照应急救援预案中的人员疏散路线，疏散当地周围居民、判 闭道路、控制流动人员进入等。 因此，开展事故后果评估并制定相应的应急救援预案对于企业应对重大事故 有着重要的现实意义。在事故发生前，决策者就可以通过系统来在整体上对企业 的危险源及其发生事故后可能的各种后果有全面的了解，并可借此建立各种预案， “凡事预则立，不预废”，对于早已预见的事情，首先可以实旖充分的措施来预 防事故的芨生，即使事故发生了，也不至于措手不及、指挥失误，而是能够及时 实燕相应的预案，将事故的损失减小到最低。在最大可能的限度里，保证企业财 产及人民的生命安全。 1 3 国内外事故后果评估与应急救援的研究现状 在工业发达国家，应急救援工作已经成为整个国家危机处理的一个相当重要 的组成部分。尤其是进入2 0 世纪9 0 年代后，一些工业发达国家把应急救援工作 作为维护社会稳定、保障经济发展、提高人民生插质量的重要工作内容。事故应 急救援已经成为维持国家管理能够正常运行的重要支撑体系之一。例如美国、欧 盟、日本等国家都已经建立了运行良好的应急救援管理体制，包括应急救援法规、 管理机构、指挥系统、应急队伍、资源保障等，形成了比较完善的应急救援系统， 并且逐渐向建立标准应急管理系统方向发展，使整个应急管理工作更加科学、规 范和高效。 针对化工企业典型装置重大事故后果评估及应急系统，近年来，国内化工行 业安全工作的模式正在向国际普遍采用方式一“重大危险源、事故隐患辨识、监 控、预警、应急预案的体系建设、新技术应用”靠近，根据事故隐患设置应急救 援预案已屡见不鲜，但由于该项工作的推行也不过是近几年的事，应急预案的系 统性研究还只能说处在发展阶段，已有的化工行业重大事故( 包括乙二醇、丙烯腈 装置) 应急预案导则明显存在通用性强、实用性不足的l u l 题。在此原则基础上制定 的各种重大事故应急预案大多流于形式，关键时刻很难发挥应有的作用。 而国外化工行业安全工作的系统性已是其突出的特点和优势。目前国外有许 多致力于过程安全工作的公司，其操作方式可概括为：“过程安全管理危险识 别后果分析风险分析目i l 练应急预案”。选样一来，改变了针对某 一事故隐患制定应急预案不可避免的孤立、零散、局限性特点，使在事故风险的 识别、分析、控制基础上建立的应急预案更具有系统、实用、可靠性。 4 - 东北大学硕士学位论文 第一章绪论 总体上来说我国的化学事故应急救援力量分散于多个部门，如公安消防、总 参防化部队、化工企业消防力量、环保、中毒抢救等，各部门根据自己的灾害特 点建立了相对独立的应急模式。这些救援力量在指挥和协调上基本仅局限于各自 领域，没有建立相互协调与统一指挥的工作机制。由于应急力量分散，当发生重 特大化学事故时，仅仅依靠某一部门的应急力量和资源往往i _ 分有限，而临时组 织应急救援力量，则往往存在职责不明、机制不顺、针对性不强等问题，难于协 同作战，发挥整体救援能力。 这里需要着重指出的是由于危险化学品种类繁多，每种化学品的危险特性和 事故处理措旆，都具有自己的特点。因此，化学事故应急救援成功与否很大程度 上依赖于救援人员对事故物质危害特性的了解深度和控制技术的掌握程度。此外， 化学灾害事故大都具有突发性强、复杂多变等特点，其救援方案的成功实施不仪 需要专业救援力量还需要充分的信息技术支持。 1 4 本文的研究内容和研究方法 沈阳化工厂是沈阳市的重要危险源之一，而且处于市区。人们虽然知道它是 高度危险和高度危害企业，但是其危险性究竟有多大，一旦发生事故可能造成的 人员伤亡有多少，一直是个未知数。该企业正在进行技术改造，它是否有必要在 原厂区继续发展，一直未能形成定论。本文则需对上述问题进行研究。 本文结合沈阳化工厂的实际情况，首先进行危险源的辨识和评价，辨识出现 存的隐患和问题，通过事故类型与影响分析对危险源可能造成的事故后果进行评 价，确定事故影响及危险程度，并提出一定的建议和措施；通过重大危险源辨识 和分析，确定沈阳化工厂存在的泄漏、火灾和爆炸事故；同时研究化工企业典型 事故的危害模型，包括泄漏扩散模型、毒负荷模型、爆炸事故模型、爆炸伤害模型、 热辐射通量空间分布及伤害模型等等：研究化工企业发生的泄漏、火灾、爆炸等 重大事故过程以及三种事故中划分危险区域的方法 结合沈阳化工厂存在的重大 危险源以及可能发生的事故，选用相应的后果分析模型，定量地评估这些重大事 故可能带来的后果，确定泄漏、扩散导致的中毒以及火灾爆炸的影响和波及范围， 给出几种典型事故造成的现场及周边区域人员伤亡数量。 对于事故可能波及的企事业单位，人员，他们多数人不知其后果的严重性。 周边居民不知茛危害，更难于疏散，晚间更困难。当前沈化正在进行新项目建设 和老车间改造，作为具有典型易燃、易爆、剧毒和腐蚀性的企业，仍在发展之中。 周围小区正在建设。它与铁西新区的发展规划不相一致。现有应急救援措施不完 善，主要针对沈化本身，对周边环境考虑不足，一旦紧急事态出现，势必造成疏 。5 一 东北大学硕士学位论文第一章绪论 总体上来说我国的化学事故应急救援力量分散于多个部门，如公安消防、总 参防化部队、化工企业消防力量、环保、中毒抢救等，各部门根据自己的灾害特 点建立了相对独立的应急模式。这些救援力量在指挥和协调上基本仅局限于各自 领域，没有建立相互协调与统一指挥的工作机制。由于应急力量分散，当发生重 特大化学事故时，仅仅依靠某一部门的应急力量和资源往往十分有限，而临时组 织应急救援力量，则往往存在职责不明、机制不顺、针对性不强等问题，难于协 同作战，发挥整体救援能力。 这里需要着重指出的是由于危险化学品种类繁多，每种化学品的危险特性和 事故处理措施，都具有自己的特点。因此，化学事故应急救援成功与否很大程度 上依赖于救援人员对事故物质危害特性的了解深度和控制技术的掌握程度。此外， 化学灾害事故大都具有突发性强、复杂多变等特点，其救援方案的成功实施不仅 需要专业救援力量还需要充分的信息技术支持。 1 4 本文的研究内容和研究方法 沈阳化工厂是沈阳市的重要危险源之一，而且处于市区。人们虽然知道它是 高度危险和高度危害企业，但是其危险性究竟有多大一旦发生事故可能造成的 人员伤亡有多少，直是个未知数。该企业正在进行技术改造，它是否有必要在 原厂区继续发展，一直未能形成定论。本文则需对上述问题进行研究。 本文结合沈阳化工厂的实际情况，首先进行危险源的辨识和评价，辨识出现 存的隐患和问题，通过事故类型与影响分析对危险源可能造成的事故后果进行评 价，确定事故影响及危险程度，并提出一定的建议和措旌；通过重大危险源辨识 和分析确定沈阳化工厂存在的泄漏、火灾和爆炸事故：同时研究化工企业典型 事故的危害模型，包括泄漏扩散模型、毒负荷模型、爆炸事故模型、爆炸伤害模型、 热辐射通量空间分布及伤害模型等等；研究化工企业发生的泄漏、火灾、爆炸等 重大事故过程以及三种事故中划分危险区域的方法；结合沈阳化工厂存在的重大 危险源以及可能发生的事故，选用相应的后果分析模型，定量地评估这些重大事 故可能带来的后果，确定泄漏、扩散导致的中毒以及火灾爆炸的影响和波及范围， 给出几种典型事故造成的现场及周边区域人员伤亡数量。 对于事故可能波及的企事业单位，人员，他们多数人不知其后果的严重性。 周边居民不知其危害，更难于疏散，晚间更困难。当前沈化正在进行新项目建设 和老车间改造，作为具有典型易燃、易爆、剧毒和腐蚀性的企业，仍在发展之中。 周围小区正在建设。它与铁西新区的发展规划不相一致。现有应急救援措旌不完 善，主要针对沈化本身，对周边环境考虑不足，一旦紧急事态出现，势必造成疏 善，主要针副沈化本身，对周边环境考虑不足，一旦紧急事态出现，势必造成疏 5 查些垄芏塑主鲎堡垒圭 苎墨堡垒 散上的困难，从而酿成极其严重的后果。本文针对重大事故后果评估的结果，并 结合企业现状，制定相应的具有可行性的事故应急救援措施，主要是建立周边区 域应急救援预案和响应机制，针对周边区域的人员撤离和疏散进行一定的研究， 为沈化搬迁以及事故发生时减少人员伤亡、更好的控制事故后果奠定了基础。 一6 东北大学硕士学位论丈 第二章化工企业危险源辩识与分析 第二章化工企业危险源辨识与分析 本文以沈阳化工厂为研究对象，进行化工企业危险源的辨识与分析。 2 1 化工企业基本概况 沈阳化工，一座落于中国的工业重地辽宁省沈阳市，是国家5 1 2 户和辽宁省6 0 户重点企业之一，综合实力位居全国重点氯碱企业前列。公司主导产品以氯碱为 龙头，以氯碱两翼高附加值为核心，形成了烧碱、盐酸、液氯、糊用聚氯乙烯树 脂、气相法二氧化硅、氯化石蜡、环氧树脂、润滑油、农药等产品链。其中糊用 聚氯乙烯树脂、气相法二氧化硅、氯化石蜡等优势产品的产能位居全国第一位。 公司工艺技术领先，产品研发实力雄厚，拥有国家级博士后科研工作站和省 级企业技术中心，系沈阳市双创新示范企业。拥有从日本、意大利、乌克兰等国 家引进的具有世界一流和国内领先的糊用聚氯乙烯树脂、离子膜烧碱、气相法二 氧化硅技术和装置；自行研制开发的多枝共聚糊树脂项目，填补了国内生产空白； 溶剂法氯蜡7 0 的替代产品一水相法氯蜡7 0 实现了规模化生产；气相法纳米级材 料正在加紧研发 自行研发的产品和项目多次获得国家、省、市科技进步奖。 公司设计所专业配置齐全，具有国家建设部批准的化工工程、石油化工工程 和建筑工程乙级等设计资格。所设计的工程项目及技术转让遍及全国二十个省、 市、自治区，承担的5 万妇糊用p v c 工程、5 万怕片状固碱工程，5 万讹离 子膜烧碱工程，1 5 0 0 t a 气相法二氧化硅工程等，均一次开车成功；而且为柬埔塞、 缅甸等东南亚国家完成了从设计、设备制造、安装、调试至开车总承包工程。 2 2 主要危险及有害因素分析 2 2 1 火灾爆炸危险性 2 2 1 1 物料的火灾爆炸危险性 本文主要针对5 1 0 分厂( 氯碱分厂) 、5 1 1 分厂、5 1 5 分厂、5 1 7 分厂和聚氯乙 烯分厂和水汽分厂。5 1 0 分厂生产过程中主要危险物料有氢气、氯气、液氨、浓 硫酸、稀硫酸、片碱、液碱( 1 0 、3 0 、4 5 呦、盐酸( 3 1 ) 、亚硫酸钠等；5 1 1 分 厂生产过程中主要危险物料有氯气、氮气、盐酸、氯氧化钠、蜡、燃料油、成品 油等；5 1 5 分厂生产过程中主要危险物料有蜡、氯气、氢气、氢氧化钠、盐酸等； 5 1 7 分厂生产过程中主要危险物料有液氯、液氨、氢气、四氧化硅、盐酸、氢氧 化钠、次氯酸钠、白炭黑等；聚氯乙烯分厂生产过程中主要危险物料有电石、次 氯酸钠、乙炔、氢气、氯气、氯化氢、盐酸、氯乙烯、聚氯乙烯、液氨、氟里昂； 7 东北大学硕士学位沦文 第= 章化i 企业危险源辩识与分析 合成润滑油生产过程中主要危险物料有皂蜡、氯气、氯化蜡、氯化氢、缩聚泊、 氯化轻油、缩聚水洗油、中精油、合成润滑油成品等；氯蜡_ 4 2 、氯蜡一5 2 生产过 程中主要危险物料有黄蜡、精重蜡、氯气、氯蜡- 4 2 、氯蜡一5 2 、氯化氢等；盐酸 生产过程中主要危险物料有氯气、氢气、盐酸、氯化氢等；气相法白炭黑生产过 程中主要危险物料有氢气、四氯化硅、白炭黑、盐酸、氯气、烧碱、氯化氢等； 四氯化硅生产过程中主要危险物料有工业硅、工业硅铁、氯气、氢气、工业用氢 氧化钠、硫代硫酸钠、氯化氢、四氯化硅等；液体氯生产过程中主要危险物料有 氯气、液氨、氢氧化钠、硫酸、氯化钙、三氯化氮、次氯酸钠、液氯等；欢氯酸 钠生产过程中主要危险物料有氯气、氢氧化钠、次氯酸钠等；糊用聚氯乙烯树脂 生产过程中主要危险物料有碳化钙、氯气、氢气、氯化汞、甲苯、甲醇、硫酸铝、 氢氧化钙、氯化钙、十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、高级醇、硬脂酸，环 氧乙烷、环氧丙烷整体聚合物，结垢防止荆、引发剂a 、引发剂b 1 、引发剂b 2 、 消泡剂、氨、乙炔、氯化氢、氯乙烯、二氯乙烷、盐酸、次氯酸钠、糊用聚氯乙 烯树脂等；氯蜡一7 0 生产过程中主要危险物料有氯气、氯蜡一7 0 、氯蜡4 2 、盐酸、 氢氧化钠等。其中氢气、乙炔、氯乙烯、电石、甲醇、甲苯、二氯乙烷、氯化氮 为甲类火灾危险性物质，液氨、硫酸、氯气、硅为乙类火灾危险性物质。 2 2 12 生产及储存的火灾危险性 该厂中氯碱分厂隔膜车间、离子膜车间，氢气压缩间、氢气充装站台、盐酸 合成、电石库、乙炔发生、乙炔净化、电石粉碎、电石渣浆池、氯乙烯转化、氯 乙烯精馏、氯乙烯压缩、氯乙烯缓冲罐问、聚合生产装置等工序以及涉及到氢气、 乙炔、氯乙烯、甲醇、甲苯、二氯乙烷、氯化氮的装置、车间及场所的火灾危险 性均为甲类；使用和储存液氨、硫酸和氯气的装置和车间的火灾危险性均为乙类， 空分厂房的火灾危险性也为乙类。 22 1 3 工艺的火灾爆炸危险性 ( 1 ) 生产工艺的火灾爆炸危险性 氯碱分厂生产过程中产生并使用氢气；聚氯乙烯分厂生产过程中使j ； 电石、 氢气，产生并使用乙炔、氯乙烯；聚氯乙烯分厂同时使用甲苯、甲醇、二氧乙烷； 合成分厂生产过程中使用氢气i 液体氯生产过程中使用氯化氮；水汽分厂使用氢 气。氢气、乙炔、氯乙烯为甲类易燃气体，甲醇、甲苯、二氯乙烷、氯化氮为甲 类液体，电石为甲类固体，这些物料均为易燃易爆物质，在生产过程中，设备、 管道 n 现破裂或因操作失误发生物料泄漏，一旦遇到点火源，极易发生火灾爆炸 事故。 ( 2 ) 运输与装卸 - 8 东北大学硕士学位论文 第= 章化i 企业危险源辨识与分析 运输与装卸过程中涉及全厂的危险有害物质的运送与装卸，在这些物质的装 卸和运送过程中，一旦泄漏遇到明火或槽车所携带的静电没有及时的消除，都可 能引发火灾事故。 2 2 1 4 容器爆炸 该厂涉及到氯乙烯聚合釜、乙炔气柜、氯乙烯气柜、氯乙烯缓冲罐、氢气罐、 液氯储罐、氯化氢合成釜、氨压缩机、氯乙烯压缩机、乙炔压缩机、氢气压缩机 等，此外还涉及到乙炔气体、氯乙烯、氮气、氢气、氯气管线，以及水蒸汽管线 等。它们具有超压爆炸的危险性。 氯乙烯聚合釜、乙炔气柜、氯乙烯气柜、氯乙烯缓冲罐、氢气罐、液氯储罐、 氯化氢合成釜、氨压缩机等在腐蚀严重时、安全阀定压过高或安全阀锈死等也可 能发生爆炸事故。 氯乙烯聚合釜、乙炔气柜、氯乙烯气柜、氯乙烯缓冲罐、氢气罐、液氯储罐、 氯化氢合成釜、氨压缩机等压力容器( 包括气瓶) 靠近热源、阳光照射、受到强烈 的冲击和振动，都有超压发生爆炸的可能。高压系统如果没有安全阀，那么高压 泵也有可能因超压而发生爆炸事故。 2 2 1 5 物料的跑冒滴漏 由于该厂所涉及的氢气、乙炔、氯乙烯、液氨、甲苯、甲醇均易燃易爆，泵、 管道、阀门不严，则会造成物料的跑冒清漏，也极有可能会引起火灾和爆炸事故。 2 2 1 6 生产过程危险性较大的设备 ( 1 ) 乙炔发生器 该设备中参与反应的物料是电石和水，生成乙炔，由于贮斗活门泄漏，通氮 气置换不干净等原因，从而导致乙炔气体泄漏，产生燃烧、爆炸的环境。 ( 2 ) 乙炔冷却塔、清净塔 该设备对电石和水反应生成的乙炔进行冷却、净化，冷却介质是次氯酸钠溶 液，当溶液中含有未反应氯气浓度超过0 1 2 0 时，会爆炸。 ( 3 ) 乙炔气柜 该设各把乙炔储存起来，再用压缩机抽送参与反应。它对乙炔气体的过量储 存会造成气体从水面溢出，而过量抽取会使气柜产生负压。 ( 4 ) 氯化氢合成炉 该设备中参与反应物料氢气、氯气纯度低，舍氧多时，产生爆炸。 ( 5 ) 氯化氢一乙炔混合器 在两种气体物料混合时，当氯化氢含游离氯浓度过高时，会发生爆炸。 ( 6 ) 氯乙烯转化器 一9 - ， 东北大学硕士学位论文 第二章化工企业危险；5 蠹辨识与分析 使氯化氢一乙炔棍合气在催化剂的作用下转变为氯乙烯单体的设备。该设备 中使用活性炭和触媒( 含氯化汞) 。 一1 0 0 r a i n 的管道要求，即构成重大危险源。 2 3 5 8 氯压机去p v c 分厂氯气管 该厂所涉及氯压机去p v c 分厂氯气管公称直径为1 5 0 m ，且输送介质氯气为 高度危害气体，满足关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见( 安监管协 调字 2 0 0 4 1 5 6 号) 中规定的毒性程度为极度、高度危害气体、液化气体介质，且 公称直径1 0 0n 1 1 1 1 的管道要求，即构成重大危险源。 23 5 9 氯压机去5 1 7 分厂氯气管 该厂所涉及氯压机去5 1 7 分厂氯气管公称直径为2 5 0 m ，且输送介质氯气为 高度危害气体，满足关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见( 安监管协 调字 2 0 0 4 1 5 6 号) 中规定的毒性程度为极度、高度危害气体、液化气体介质，目 公称直径1 0 0l n l l l 的管道要求，即构成重大危险源。 1 7 圭些叁堂塑主芏堡垒圭 星三兰些三垒些垦壁堡茎堡垒丛 2 3 5 1 0 液氯管道 该厂所涉及液氯管道公称直径为1 5 9 m ，且输送介质氯气为高度危害气体， 满足关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见( 安监管协调字 2 0 0 4 1 5 6 号) 中规定的毒性程度为极度、高度危害气体、液化气体介质，且公称直径1 0 0 m m 的管道要求，即构成重大危险源。 2 4 化工企业现存的主要隐患和问题 2 4 1 聚氯乙烯生产装置 2 4 1 13 万如特种聚氯乙烯( 糊树脂) 项目 ( 1 ) 第三变电所为全厂性重要设施，氯乙烯净化厂房和氯乙烯压缩机房与该 变电所的距离不满足3 5 m 的要求。单体变配电室的变压器室无编号，也未设置警 示标志。 ( 2 ) 电石渣压滤厂房北侧的一个2 s i n 3 的压缩空气缓冲罐未设置防止铲运机 碰撞的设施。厂房柱子和大门口均未设置防撞设施。该厂房外的斜梯平台未设置 挡板。渣浆池上通道边缘也未设置挡板。压滤厂房内的排水管线和渣浆管线通过 楼板处未设置围堤。该厂房内办公室房顶未设置护栏。渣浆池和晾水池附近未设 置“当心淹溺”和“严禁烟火”标志。 ( 3 ) 乙炔发生器使用水银温度计。乙炔发生厂房北侧的加料问内一个配电箱 的防爆标志为d i i b t 4 ，不满足防爆要求。乙炔发生器放散管尽管设置了阻火器， 但放散管口远低于房顶高度。第4 层平台上的一个管线穿越平台处未设置围堤。 乙炔发生厂房第5 层上2 台电葫芦的检修平台护栏被切割掉且未设置“当心坠 落”标志。该层平台护栏下的混凝土已产生裂缝，极有可能对一层人员造成物体 打击伤害。其室外平台边缘未设置挡板。 ( 4 ：已炔净化厂房一层北侧的氢氧化钠溶液储槽四周未设置围堤和“当心腐 蚀”标志，乙炔检测器布置在靠近地坪的位置，天花板有凹槽。轴流风扇安装在 下部地带。二层地坪管线开口处未设置围堤。三层一个防爆接线盒的防爆标志为 d i i b t 6 ，电葫芦不防爆，北侧楼梯开口处末设置挡板。 ( 5 ) 电石破碎厂房二次破碎机与地坪交汇处局部开口过大，末设置护栏或“当 心坠落”标志。地上倾斜带式输送机人行通道未设置台阶。厂房大门口术设置防 撞柱。 ( 6 ) 氯化氢合成架台及氯气缓冲罐附近未设置“当心中毒”和“当心腐蚀” 标志。盐酸储罐四周未设置围堤。 ( 7 ) 氯乙烯转化架台至精馏架台设有管廊，其钢结构未涂刷防火涂料。氯乙 - l s 东北大学顾士学位论文 第二章化工企业危险源辨识与分析 烯转化架台一层的废盐酸储罐和净化间的盐酸储罐、氢氧化钠溶液罐四周均末设 置围堤，也无“当心腐蚀”标志。二层一个接线盒的防爆标志为d i i b t 4 ，其东 部防爆插座的防爆标志为d i i b t 6 ，均不符合要求。二层平台边缘未设置挡板。 净化间的碱吸塔直梯末设置护笼。 ( 8 ) 靠近氯乙烯精馏架台的管廊钢支架未涂刷防火涂料。各层平台边缘均无 挡板。氯乙烯压缩机房内的用于开关阀门的工具为钢质工具，冷却器平台边缘未 设置挡板，直梯无护笼。 ( 9 ) 聚合厂房防火门的闭锁器被拆下，门不能自动关闭。个别消火栓箱内未 设置水带和水枪。安全标志设置得不规范。一层聚合釜的钢结构未涂删防火涂料。 ( 1 0 ) 使用酸碱的场所均未设置淋洗器和洗眼器。多数电气设备配线钢管的 端部未设置防水弯头或未用不燃材料封堵。 ( 1 1 ) 精氯乙烯储罐问、氯乙烯压缩机房的地面不是不发火地面。在装置及 厂房上为设置永久性“严禁烟火”标志。凡氮气排放口、放散管口附近均未挂警 示牌。 ( 1 2 ) 甲乙类厂房、装置的门外或斜梯入口处均未设置人体消静电装置。 ( 1 3 ) 个别压力表和安全阎未校验。 2 4 1 2 其它装置和设施 ( 1 ) 氯乙烯转化架台的电气设备均为b 级防爆，不符合规范要求。其附近 管廊支架的钢结构未涂刷防火涂料。 ( 2 ) 冷冻用液氨储罐南侧有4 台冷冻盐水泵的电机不防爆。 ( 3 ) 精氯乙烯单体储罐室内各卧罐间距小于0 8 m 。该罐室西侧的房间有碱 液泵、碱洗塔、两个盐酸储罐其周围均未设置围堤，门口未设置淋洗器、洗眼 器和“当心腐蚀”标志。 ( 4 ) 精馏架台与其东侧的1 5 0 m 3 精氯乙烯单体球罐及其附近的卧罐闻距均 不满足3 0 m 的要求。 ( 5 ) 氯乙烯压缩机房北侧靠外墙的底部未设置轴流风机。 ( 6 ) 氯乙烯转化的框架平台未设置永久性严禁焰火标志。 ( 7 ) 精馏架台和氯乙烯转化架台均未设置可燃性气体报警器。 2 4 2 液氯生产装置 ( 1 ) 液化架台未设置“当心中毒”标志。 ( 2 ) 液化架台第三层未设置氯气报警器。 ( 3 ) 液化架台斜梯的转坡台处的混凝土已剥落，极有可能对作业人员造成物 - 1 9 一 东北走荦硕士学桩论文 第二章化工企业危险源辨识与夯析 体打击。 c 4 ) 液化架台一层未设置“当心中毒”和“当心腐蚀”标志。 ( 5 ) 氧制冷机腐内的氨压机不防爆且机房内未设置排风扇和氨气报警器， 配线钢管端部末采用不燃材料封堵。 ( 6 ) 白炭黑生产厂房一层的氢氧化钠溶液储罐附近未最置“当心腐蚀”标志。 白炭黑生产厂房第三层吊装 l 附近未设置“当心坠落”标志， ( 7 ) 臼炭黑生产厂房西侧的氢气压缩机间未设置氢气报警器和排风扇。 24 3 氯碱生产装置 ( 1 ) 离子膜工段的操作岗位上设置1 门非防爆电话机。灯具及其开关的防爆 标志为d 1 i b t 4 ，不符合防爆要求；二层门口耒设置“严禁使用手机”标志：未 设置氢气和氧气报警器：电解槽钢框架耒涂刷防火涂料。屋顶有可能积存氢气， 但未设置通风孔；氯气和氢气管线上_ 末分别设置氯气和氢气放散管。蒸发工段门 口未设置“必须戴防护眼镜”、“当心腐蚀”标志。 ( 2 ) 盐场带式输送机的转坡台护栏商度不符合要求，且未设置“当心坠落” 标志；带式输送机未设置紧急拉线开关：多处通道未设置“当心碰头”标志。 ( 3 ) 精制反应桶的玻璃管液位计未采取保护措施，附近未设置淋洗器和洗眼 嚣及“当心腐蚀”标志。 ( 5 ) 中和反应罐( 加盐酸中和氨氧化钠) 附近来设置淋洗器和洗眼嚣及“当心 腐蚀”标志。 ( 6 ) 电解厂房房顼为木结构，厂房内未设置氢气和氯气报警器。 ( 7 ) 隔膜电解厂房北侧为氢气压缩机房，未设置氢气报警器；门口未设置“严 禁使用手机”标志；房顶为木板，高侧窗也为术质结构；多台压缩机电机、灯具 及其开关为b 缎防爆，配线钢管端部来封堵，不符合规范要求：监控室设置在厂 房内，谚氢气压缩机房北侧的管廊支架耒涂刷防火涂料。 ( 8 隔膜电解厂房北侧为氢气压缩机房，在该氢气压缩机房西侧有个氧制 冷机房，其内部的制冷机和多数泵的电机不防爆；门u 来设置“严禁使用手机” 标志：未设霞氮气报警器；氨制冷机房内有一个体积为1 5 r l l 的液氨储罐，该房 间未设置排风扇，且设有控制室。 ( 9 j 片碱工段空压机测温采用无保护设魑的水银温度计；片碱工段控制室来 配置灭火器。 ( 1 0 ) 氯气干燥岗位未设置淋洗器和洗眼器及“当心腐蚀”标志。氯压机房 南边有一个废硫酸储罐及废硫酸装车点废硫酸储罐四周未嚏重围堤，废硫酸管 2 0 东北太学硕士学位论文 第= 章化i 企业危险源辩识与分析 线上的阀门泄露，附近未设置淋洗器和洗眼器及“当心腐蚀”标志。 ( 1 1 ) 未配备电解槽直流电源与氯压机电源的联锁装置：未配备氯压机电源 断电报警装置。 2 4 4 氢气压缩和充装装置 ( 1 ) 氢气充装站台上的灯具及充装问电话机的防爆标志为d i i b t 6 。不符合 规范要求；充装间内使用生铁及钢质工具；人字形屋顶未设置氢气排风口。 ( 2 ) 压缩机控制间在压缩机房内，且控制间在压缩机房内侧开设了窗子，不 符合规范要求。 ( 3 ) 压气工段厂房未设置“当心中毒”标志。 2 4 5 氯蜡生产装置 ( 1 ) 酸水处理工段的4 台水泵电机有3 台其外壳未接地。 ( 2 ) 氯蜡工段厂二层至三层平台转坡台处未设置“当心碰头”标志。 ( 3 ) 氯蜡工段石蜡储罐高位槽采用未设置保护设施的玻璃管液位计：氯气分 配槽东侧的墙上未设置排风扇。 2 4 6 其它 ( 1 ) 控制室与聚合厂房有门和窗相通，不符合规范要求。 ( 2 ) 与聚合釜相连的管线上的安全阀排放管口低于房顼l m ，不满足高出房 顶l5 m 的要求。 ( 3 ) 与聚合厂房北侧毗邻的真空泵房顶上有一个7 m 3 的氯乙烯储罐，不符 合规范要求。聚合厂房北侧管架未涂刷防火涂料。 ( 4