某公司项目安全的设计原则(doc 64页).doc

文文件件号号 青青海海中中浩浩天天然然气气化化工工有有限限公公司司 2000 吨吨 日日甲甲醇醇项项目目 第第五五篇篇 安安全全设设施施设设计计专专篇篇 中中国国成成达达工工程程公公司司 二二 七七年年六六月月 编制 李 瑾 校核 何 涛 审核 邹喜权 目目 录录 1 设计原则范围及设计依据设计原则范围及设计依据 1 1 1 设计原则 1 1 2 设计范围 1 1 3 设计依据 1 2 建设项目概况建设项目概况 4 2 1 建设单位基本情况 4 2 2 项目名称 地点及性质 4 2 3 项目的产品方案和生产规模 4 2 4 项目组成 4 2 5 生产方法和工艺过程 5 2 6 总平面布置及自然条件 12 2 7 自然条件和周边环境对项目安全的影响 13 3 建设项目涉及的危险有害因素和危险有害程度建设项目涉及的危险有害因素和危险有害程度 14 3 1 生产过程中使用和产生的物料危险有害性分析 14 3 2 生产过程中的主要危险有害因素 17 3 3 危险有害部位 岗位 23 4 建设项目设立安全预评价报告中的安全对策措施和建议采纳情况说明建设项目设立安全预评价报告中的安全对策措施和建议采纳情况说明 23 5 采用的安全设施和措施采用的安全设施和措施 24 5 1 生产过程及危险物料的安全控制 24 5 2 设备 材料选型及电气设备 控制仪表选型 24 5 3 泄压 防爆 防火安全设施和必要的检测报警设施 28 5 5 个人劳保用具 事故淋浴 洗眼器和有关医疗急救设施 33 5 6 通风 除尘 降温 隔热 减噪和防放射性危害等设施和措施 34 5 7 防雷 防静电接地措施 36 5 8 安全距离 疏散 急救通道 37 5 10 安全色 安全标志 39 5 11 生产卫生辅助用室 40 5 12 消防设施的设置情况 40 6 防自然灾害措施防自然灾害措施 44 7 可能出现的事故预防及应急救援措施可能出现的事故预防及应急救援措施 45 8 安全管理机构设置及人员配备安全管理机构设置及人员配备 46 8 1 安全卫生管理 46 8 2 安全卫生教育 46 8 3 安全卫生监测 46 8 4 气体防护站 46 8 5 医疗保健及职业病防治 47 9 安全设施投资概算安全设施投资概算 47 9 1 主要生产环节安全专项防范设施费用 47 9 2 检测装备和设施费用 48 9 3 安全教育装备和设施费用 48 9 4 事故应急措施费用 48 10 结论和建议结论和建议 48 10 1 结论 48 10 2 建议 49 11 附件附件 49 1 1 设设计计原原则则范范围围及及设设计计依依据据 1 1 设设计计原原则则 认真贯彻 安全第一 预防为主 综合治理 的方针 执行安全 设施 三同时 原则 严格遵循有关安全法律 法规 规范和规定 认 真贯彻本项目安全预评价报告中提出的各项对策措施 对可能发生的各 种危险 危害因素采取完善 可靠 有效的安全卫生防范措施 防止和 减少各类事故的发生 以确保生产安全和人体健康 1 2 设设计计范范围围 本项目设计所承担的范围包括内青海中浩天然气化工有限公司 2000 吨 日甲醇项目的工艺装置及其公用工程 辅助设施的设计 1 3 设设计计依依据据 1 3 1 可行性研究报告 成都化工工程咨询公司2005 年 5 月编制的 青海中浩天然气化工 有限公司年产100 万吨甲醇工程可行性研究报告 1 3 2 建设项目设立安全评价报告 青海省安全科学技术研究中心所作的 青海中浩天然气化工有限 公司年产 100 万 t a 甲醇工程安全预评价报告 1 3 3 设计合同 青海中浩天然气化工有限公司与中国成达工程公司签订的工程设计合 同 合同号 CD 2006216 1 3 4 国家及地方政府和主管部门的法规 规定 1 中华人民共和国安全生产法 主席令70 号 2002 年 11 月 1 日起实施 2 危险化学品建设项目安全许可实施办法 国家安全生产监督管 理总局令 第 8 号 3 中华人民共和国消防法 4 中华人民共和国职业病防治法 主席令60 号 2002 年 5 月 1 日起实施 5 危险化学品安全管理条例 国务院令344 号 2002 年 3 月 15 日实施 6 压力容器安全技术监察规程 质技监局锅发 1999 154 号 7 压力管道安全管理与监察规定 原劳部 1996 140 号 8 使用有毒物品作业场所劳动保护条例 国务院令第352 号 9 安全生产许可证条例 国务院令第397 号 1 3 5 采用的主要技术标准 规范 规程和其它依据 1 工程建设标准强制性条文 石油和化工建设工程部分 2 工业企业设计卫生标准 GBZ1 2002 3 工作场所有害因素职业接触限值 GBZ2 2002 4 石油化工企业设计防火规范 GB50160 92 1999 年版 5 建筑设计防火规范 GB50016 2006 6 化工企业安全卫生设计规定 HG20571 95 7 石油化工企业职业安全卫生设计规范 SH3047 93 8 生产过程安全卫生要求总则 GB12801 91 9 建筑物防雷设计规范 GB50057 94 2000 年版 10 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB50058 92 11 工业企业噪声控制设计规范 GBJ87 85 12 职业性接触毒物危害程度分级 GB5044 85 13 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 SH3063 1999 14 防止静电事故通用导则 GB12158 90 15 化工企业静电接地设计规定 HG T20675 1990 16 石油化工企业静电接地设计规范 SH3097 2000 17 石油化工企业采暖通风与空气调节设计规范 SH3004 1999 18 建筑抗震设计规范 GB50011 2001 19 化工建设项目噪声控制设计规定 HG 20503 92 20 劳动防护用品选用规则 GB 11651 89 21 常用化学危险品贮存通则 GB15603 1995 22 安全色 GB 2893 2001 23 安全标志 GB 2894 1996 24 工业企业总平面设计规范 GB 50187 1993 25 石油化工企业卫生防护距离 SH3093 1999 2 2 建建设设项项目目概概况况 2 1 建建设设单单位位基基本本情情况况 青海中浩天然气化工有限公司成立于1998 年 位于青海省格尔木 市 公司现有总资产48776 万元 共有职工427 名 1999 年公司 4 万吨氯化钾车间建成投产 2002 年 6 月 10 万吨氯化钾车间建成投产 同时配套建设有20 平方公里的盐田 为加快发展 中浩公司决定以甲 醇和钾肥产品为重点的进一步发展规划 建设一套日产2000 吨的甲 醇工厂 2 2 项项目目名名称称 地地点点及及性性质质 项目名称青海中浩天然气化工有限公司2000吨 日甲醇项目 地点青海省格尔木市昆仑经济开发区 性质新建 2 3 项项目目的的产产品品方方案案和和生生产产规规模模 甲醇2000吨 日 生产时间8000小时 年 2 4 项项目目组组成成 本项目由以下工艺装置和辅助生产设施及公用工程组成 1 甲醇装置 甲醇装置主要包括转化工序 合成压缩工序 精馏工序 中间罐区 火炬系统 开工锅炉等 2 公用工程及辅助设施 包括脱盐水站 循环水系统 空压制氮站 污水处理系统 泡沫消 防站 水消防系统 综合仓库 化学品库 成品罐区 火车装车 换热 站 总变电站和厂前区等 2 5 生生产产方方法法和和工工艺艺过过程程 2 5 1 生产方法 本装置是以天然气为原料 采用干法脱硫 2 18MPa A 压力下一 段蒸汽转化造气 离心式压缩机压缩 7 3 7 6MPa A 串级合成甲醇 三塔精馏制取精甲醇的工艺 2 5 2 生产工艺流程 1 原料气脱硫 进界区天然气压力为1 0MPaA 经过天然气过滤器U323A B 过滤 粉尘后经压力调节进入天然气压缩机入口分离器分离油水后进入天然气 压缩机 J101 压缩到 3 2MPaA 为了给加氢转化提供氢 根据流量控制 加入合成工序的弛放气 加氢后的气体首先在脱硫预热器E102 中预热到 331 后 再在原料天然气预热盘管E304 中预热到 380 后进行原料气脱硫 原 料天然气中即使含有很微量的有机硫如硫醇 也必须将其氢化 因此工 艺气首先进入加氢反应器D101 将有机硫转化成H2S 反应在 Ni Mo 加氢催化剂下进行 RSH H2 RH2 H2S RSR 3H2 2RH2 H2S COS H2 CO H2S CS2 2H2O CO 2H2S CO2 出加氢反应器的气体进入氧化锌脱硫槽D102A B ZnO 转化成 ZnS H2S 被氧化锌吸收 ZnO H2S ZnS H2O 2 合成气制备 脱硫后的天然气在脱硫预热器E102 中与脱硫前的气体换热后 进入饱和塔 D201 在饱和塔 D201 中 通过直接接触来自精馏工序的含 有微量有机物的循环水 使天然气中的蒸汽达到饱和 精馏工序来的杂 醇油也加入到饱和塔中 饱和塔底水大部分经饱和塔循环水泵 J0401A B 加压后再经饱和塔循环水加热器E103 加热后回到饱和塔 D201 饱和塔循环水采用蒸汽加热 少量饱和塔底水与锅炉排污水混合 后经排污冷却器E104 冷却后去污水处理装置 饱和塔 D201 出口的饱和天然气加入一定量的水蒸汽 然后在饱和天 然气预热盘管E303 中预热到 550 后进入预转化炉D103 在预 转化炉 D103 中 高烃和少量甲烷进行转化反应 出预转化炉 D103 的气体加入工艺蒸汽 控制水 碳比为 2 85 然后混合气在混合气预热盘管E302 中预热到 625 后进入蒸汽 转化炉 F101 蒸汽转化炉为顶烧式方箱炉 内部是竖向排列的转化管 管内装催化剂 转化反应为吸热反应 炉顶烧嘴向下燃烧提供所需热量 蒸汽转化炉进料天然气在催化剂作用下与蒸汽反应形成一氧化碳 氢气 残余甲烷和水蒸汽组成的转化气 因为主要的反应为吸热反应 转化反应必须外供热 在正常操作时 燃料气为天然气和合成弛放气以及精馏工序来少量不凝气体 燃料天然 气作为正常操作时的补充燃料以及开车和不正常工况时的燃料 鼓风机 J202 来的且经燃烧空气预热器E305 预热的燃烧空气经分 配管进入烧嘴 为了保证操作时转化炉有足够过量空气 在烟道设置了 氧分析仪 离开转化炉 F101 温度为 889 压力为 2 18MPa A 的转化气 进 入转化废锅 E114 产生 11 6 MPaA 的高压蒸汽 转化气温度降至 380 离开转化废锅E114 的转化气体进入锅炉给水预热器E111 预 热锅炉给水 转化气体温度降到171 进入精馏工序精馏塔转化气再 沸器 E112 和预塔转化气再沸器E113 同时 转化气得到冷却 转化 气随后在脱盐水预热器E114 和转化气水冷器E115 中进一步冷却 转 化气中的水蒸汽经冷凝分离后作为工艺冷凝液 分离工艺冷凝液后的转 化气主要含有一氧化碳和氢气 该混和气也称合成气 第一转化气分离器D311 第二转化气分离器D312 和第三转化气 分离器 D313 分离出来的工艺冷凝液经工艺冷凝液罐D314 收集后用工 艺冷凝液泵 J411A B 加压且在工艺冷凝液换热器E117 中加热后送到 工艺冷凝液汽提塔汽提 汽提用的中压蒸汽来自中压蒸汽管网的过热蒸 汽 工艺冷凝液中不凝气和大部分CO2在汽提塔中被汽提出来 然后 经工艺冷凝液换热器E117 和工艺冷凝液水冷器E118 冷却后送到脱盐 水装置 汽提出来的微量有机物与中压蒸汽一起作为工艺蒸汽进入蒸汽 转化炉 F101 离开蒸汽转化炉F101 辐射段的烟气在对流段进行热量回收 离开蒸汽转化炉辐射段的烟气首先经过蒸汽过热器E301 I II 将高压蒸汽加热到520 并在混合气预热盘管E302 I II 中将混合 气加热到 625 烟气然后经过饱和天然气预热盘管E303 I II 原 料天然气预热盘管E304 和燃烧空气预热器E305 烟气最终被冷却到 约 140 烟气通过引风机J203 从烟囱 F401 放空 3 甲醇合成 造气工序来压力为1 91MPaA 的合成气经一台两段离心式合成气压 缩机 J111 压缩到 7 39MPaA 压缩机由合成气 循环气压缩机透平 J521 驱动 透平使用的蒸汽为510 的高压过热蒸汽 为了保护压缩 机在开车和低负荷情况下免受振动 压缩机二段出口到转化气水冷器 E115 和合成气压缩机段间冷却器E116 之间设置了防喘振副线 压缩后的合成气分为两部分 较大部分合成气与第二甲醇分离器 D322 出口的未反应循环气相混和后被送到第一进出塔换热器E123 预热到 240 后依次进入第一预合成塔D125 和第一甲醇合成塔 D121 其余合成气与第一甲醇分离器D321 出口的未反应循环气相混和 后送到循环气压缩机J121 DPT 的低压甲醇工艺是从氢气 一氧化碳和二氧化碳在高选择性的 铜基触媒下合成甲醇 甲醇合成反应如下 CO 2 H2 CH3OH Q CO2 3 H2 CH3OH H2O Q 甲醇合成塔为管壳式径向合成塔 气体流经壳程的合成催化剂 在甲 醇合成塔中 H2和 CO CO2在装满催化剂的触媒层内反应 反应为强烈 的放热反应 反应放出的大量热量直接由管内的沸腾水带走 温度通过 管内产生的中压蒸汽压力来控制 合成产生的中压蒸汽作为工艺蒸汽和 用于加热饱和塔循环水 每台甲醇合成塔入口设置一台绝热式固定床预 合成塔 实现反应系统的优化设计 含有未反应气体和粗甲醇的出塔气温度约268 甲醇浓度为 4 24 vol 出塔气先在第一进出塔换热器E123 中冷却 然后进入 第一甲醇水冷却器E121 中冷却到 40 冷凝下来的粗甲醇含有部分 溶解气体和杂质 粗甲醇在第一甲醇分离器D321 中分离 分离出来的粗甲醇通过液 位控制送到精馏工序 分离出来的气体与部分合成气混合后进入循环气 压缩机 J121 压缩到 7 61 MPaA 循环气压缩机J121 与合成气压缩机 共用蒸汽透平J521 循环气压缩机J121 出口气体在第二进出塔换热器E124 预热到 240 后依次进入第二预合成塔D126 和第二甲醇合成塔D122 含有 未反应气体和粗甲醇的出塔气温度约265 甲醇浓度为4 06 vol 出塔气先在第二进出塔换热器E124 中冷却 然后进入第二甲醇水冷却 器 E122 中冷却到 40 再进入第二甲醇分离器D322 粗甲醇在第二甲醇分离器D322 中分离 分离出来的粗甲醇通过液 位控制送到精馏工序 分离出来的大部分气体去第一甲醇合成塔 在此 为了避免惰性气体的累积 需抽出一定量的气体作为弛放气 4 甲醇精馏 合成工序产生的粗甲醇中除了甲醇外 还有水 溶解气体和少量不需 要但不可避免的副产品 高沸点和低沸点物 精馏的目的就是在尽可能 少损失甲醇的情况下除去杂质 以得到符合要求的精甲醇 粗甲醇中溶解气体 如CO CO2 H2 CH4 N2 可以在低压闪蒸 槽中除去 轻组分 如醚类 甲酸甲酯类 醛类 和残余的溶解气体在 预蒸馏塔中除去 重组分 如乙醇 高级醇 水 在精馏塔和最终精馏 塔中除去 从第一甲醇分离器D321 和第二甲醇分离器D322 来温度为 40 压力分别为 7 13 和 7 38Mpa 的粗甲醇通过液位控制进入闪蒸槽 D323 闪蒸压力为0 6Mpa 由于粗甲醇的压力降低 溶解气体被释放 出来 为了降低出闪蒸槽气体中的甲醇浓度 在闪蒸槽D323 上段设 置洗涤段 用少量工艺含醇水进行洗涤 出闪蒸槽气体通过压力控制去 蒸汽转化炉燃料系统 含有水 液体杂质和残余溶解气体的甲醇通过液位控制进入预蒸馏塔 D231 闪蒸槽 D323 的液位通过分程控制保持恒定 多余的粗甲醇回到粗甲 醇贮槽 G151 当甲醇不足时 用粗甲醇贮槽G151 来的甲醇进行补充 从闪蒸槽 D323 的粗甲醇进入预蒸馏塔D231 粗甲醇中的轻组分 如二甲醚 DME 甲酸甲酯和溶解气体在预蒸馏塔D231 中除去 这 些轻组分与大量的甲醇蒸汽一起上升到塔的上部 这些气体经过预塔冷 凝器 E231 空冷 其中绝大部分甲醇蒸汽被冷凝下来后送到预塔回流 槽 D331 中 D331 中的甲醇经过预塔回流泵J431A B 送回到预蒸馏塔 D231 作为回流 未冷凝下来的轻组分进入预塔水冷器E131 中 在此 残余的甲醇蒸汽进行冷凝 冷凝下来的甲醇回流到D331 轻组分经 合成弛放气引射后与闪蒸槽D323 出口气体混合后蒸汽转化炉燃料系统 为防止粗甲醇中的酸性组分腐蚀设备 少量的NaOH 水溶液通过 碱液加药系统J731 加入到系统中 预塔转化气再沸器E113 提供了预蒸馏塔D231 所需的热量 预塔 转化气再沸器E113 出口转化气体去脱盐水预热器E114 预蒸馏塔 底甲醇通过预塔底甲醇泵J432A B 进入精馏塔 D232 预蒸馏塔底甲醇经预塔底甲醇泵J432A B 进入精馏塔 在精馏塔 中 在塔顶获得精甲醇 塔底获得甲醇 水混和液 精馏塔所需的热量来自两个地方 部分热量为精馏塔转化气再沸器 E112 所提供 其余部分由精馏塔蒸汽再沸器E133 所提供 蒸汽再沸 器 E133 输入的热量通过流量自动调节 蒸汽冷凝液脱氧槽D441 第 一转化气分离器D311 分离下来的工艺冷凝液罐D314 精馏塔 D232 塔顶出来的甲醇蒸汽 压力约为0 8MPaA 温度约为 128 经过冷凝器 再沸器 E135 将甲醇冷凝下来 冷凝器 再沸器 E135 同时作为最终精馏塔D233 的再沸器为该塔供热 冷凝下来的甲醇 回到精馏塔回流槽D332 中 然后通过精馏塔回流泵J443A B 返回到 精馏塔 D232 作为回流 塔顶抽出部分甲醇先在精馏塔产品甲醇冷却器 E137 中冷却后再与最终精馏塔回流泵来的甲醇混合 经产品甲醇冷却器 E132 冷却到 40 送到精甲醇计量槽G152A B 精馏塔 D232 塔底甲醇 水混和液压力约为0 86MPaA 温度约为 138 减压到 0 2MPaA 进入最终精馏塔D233 塔顶蒸汽经最终精馏 塔回流冷凝器E232 空冷 冷凝后 进入最终精馏塔回流槽D322 然后由最终精馏塔回流泵J436A B 升压 一部分返回到最终精馏塔 D233 作为回流 另一部分则与精馏塔来的产品甲醇混合后经产品甲醇冷 却器 E132 冷却到 40 送到精甲醇计量槽G152A B 在靠近塔底处抽 出少量含有乙醇和丁醇的杂醇油 经杂醇油冷却器E134 冷却到 40 后送到杂醇油贮槽D333 然后通过杂醇油泵J434A B 送到饱和 塔 D201 5 蒸汽系统 在正常操作时 装置内的蒸汽由工艺废热产生 装置内蒸汽除了用于 工艺蒸汽外 主要用于压缩机和泵的透平 从透平背压出来的低压蒸汽 用于甲醇精馏和脱氧槽 1 高压蒸汽 11 2MPaA 520 高压蒸汽在转化废锅E411 中产生 转化汽包D111 与转化废锅 E411 为自然循环 从高压锅炉给水泵J441A B C 来且经预热的锅炉给 水加入到汽包中 转化废锅E411 产生的高压蒸汽在两段蒸汽过热器 E301 中利用蒸汽转化炉烟气的热量过热 过热蒸汽的温度通过副线 调节 高压过热蒸汽用来驱动合成气 循环气压缩机透平J521 该透平 是抽凝式 抽出的蒸汽进中压蒸汽管网 2 中压过热蒸汽 3 05 MPa A 349 中压过热蒸汽主要用作工艺蒸汽和驱动以下蒸汽透平 J502 鼓风机 J202 J503 引风机 J203 J541A B 高压锅炉给水泵J441A B J542 中压锅炉给水泵J442 J501 天然气压缩机J201 以及界区外循环水泵透平 J502 J503 J541A B J542 背压式 抽出蒸汽去0 45 MPa A 低压蒸汽管网 J501 和循环水泵透平为凝汽式 在正常操作时 中压过热蒸汽管网的蒸汽来自合成气 循环气压 缩机透平 J521 的背压蒸汽和中压蒸汽锅炉F361 如果高压蒸汽有富余 从高压蒸汽管网减压到中压蒸汽管网 在开车期间 中压蒸汽由75t h 中压蒸汽锅炉提供 3 工艺蒸汽 2 70MPa A 在正常操作时 根据水碳比的要求 工艺蒸汽来自以下几个方面 第一合成汽包D123 和第二合成汽包D124 来的饱和蒸汽 3 05MPaA 过热蒸汽管网来且用于工艺冷凝液汽提塔汽提后的蒸汽 4 低压蒸汽 0 45 MPa A 148 在正常操作时 低压蒸汽来自以下几个方面 鼓风机透平 J202 背压出来的低压蒸汽 引风机透平 J203 背压出来的低压蒸汽 高压锅炉给水泵透平J441A B 背压出来的低压蒸汽 中压锅炉给水泵透平J442 背压出来的低压蒸汽 如果中压蒸汽有富余 从中压蒸汽管网减压到低压蒸汽管网 低压蒸汽主要用于以下方面 精馏塔蒸汽再沸器E133 脱氧槽 D441 6 中间罐区 粗甲醇贮槽 G152A B 用于粗甲醇的临时贮存 在正常操作时 合成 工序来的粗甲醇直接送到精馏工序 粗甲醇贮槽为合成工序和精馏工序 单独操作提供了一定的时间 粗甲醇贮槽的另一个作用是将精馏工序来 的不合格甲醇贮存起来 在精馏工序正常后送到精馏工序再处理 粗甲醇贮槽 G152A B 的贮存能力为24 小时的粗甲醇产量 精甲醇计量槽G151 的贮存时间为8 小时 在停车检修时 精馏工序的有关设备和管道需要倒空 为了避免排出 的甲醇进入下水道或溢出到地面上 所有设备和管道的低点导淋均排至 地下槽 01V0501 再通过地下槽泵01P0501 送到粗甲醇贮槽中 7 火炬系统 火炬系统用来对甲醇装置内事故和开停车时所排放出来的可燃气体进 行安全处理 火炬系统布置在界区外 以便与主装置隔开 如果发生紧急情况 如停电 装置内失火和装置内气体超压 则大量 气体通过管道去火炬系统 去火炬气体在火炬分离罐D351 分离掉气体夹带的液体和冷凝液 火炬分离罐 D351 分离掉下来的液体 经火炬分离罐泵J453 送到 粗甲醇贮槽 2 6 总总平平面面布布置置及及自自然然条条件件 2 6 1 总平面布置 甲醇工艺装置区是本工程的主要部分 位于厂区北侧并北邻铁路线布 置 中间罐区 成品罐区及火炬系统与甲醇装置东西向呈一字型排列 北侧也紧邻铁路线 这样布置工艺流程顺畅 线路短捷 而且靠近铁路 装车区 便于铁路的装卸 成品罐区东侧也考虑了汽车装卸站 且汽车 装车区靠近货运大门 运输方便快捷 且避免对生产区的干扰 循环水装置 脱盐水装置和消防水泵站组成一个大的水系统 布置在 甲醇装置区的西侧及南侧 靠近主要用户 管线短捷且管理方便 泡沫 消防站位于成品罐区的北侧 且处于中间罐区 成品罐区 及铁路装卸 区的中心 便于消防 总变位于甲醇装置的南侧 并紧邻其布置 靠近 负荷中心 空压站位于控制 配电 中化楼的东侧 污水处理装置及消防污染水收集池布置在厂区的东北角 全厂污水收 集至此经处理达标后排放 综合仓库 维修及化学品库位于厂区西侧且比较靠近厂区入口 有足 够的露天操作场地 运输也较方便 厂前区有活动中心 倒班宿舍 车库位于人流入口处 周围植树种花 以美化环境 2 6 2 自然条件 厂址所在地气象条件如下 年极端最高气温31 1 年极端最低气温 33 6 该地区年平均降雨量 39 3mm 年最大降雨量 68 0mm 年最 小降雨量 23 6mm 日最大降雨量 32 0mm 年平均蒸发量 3067mm 全年主导风向为西南风 年平均风速3 2m s 最大风速 29 7m s 年平均日照时间3078 3 小时 冻土最大深度0 88m 历年最大积 雪厚度 5cm 年平均相对湿度33 月平均 1 月 相对湿度41 月平均 2 月 最大湿度25 年平均气压 72 47 千帕 全年最多有霜期为235 日 全年最少有霜期为69 日 年平均雪 暴时间 2 8 日 年平均沙暴时间2 8 日 2 7 自自然然条条件件和和周周边边环环境境对对项项目目安安全全的的影影响响 本项目拟建厂址位于青海省格尔木市昆仑经济开发区 开发区距青海 省会西宁 781 公里 厂址所在地无拆迁农户 不占用农田 厂址地形平坦 海拔标高2812 69 2812 16 米 地貌单元属昆仑 山格尔木冲洪积平原前缘Qql pl 该场地地基纵横向变化大 揭露范围 内以细砂为主 上部4 5 米完全由中 细砂组成 圆砾 砾砂夹于细 砂中 地下水水位埋深3 5 3 7m 据水质分析 地下水对普通硅酸盐水 泥无侵蚀性 该地区的地震烈度为7 度 根据以上地形地貌及地质条件 本项目厂址所在地无软地基 湿 陷性黄土 膨胀土 断层 滑波 泥石流 地下溶洞等不良地质条件 地质条件对工厂的安全影响较小 拟建厂址除东南约1000 公里处是格尔木市昆仑开发区格尔木炼油 厂外 其它各面均为砂地 本项目的安全卫生受周边环境的影响较小 对周边环境的影响也较小 3 3 建建设设项项目目涉涉及及的的危危险险有有害害因因素素和和危危险险有有害害程程度度 3 1 生生产产过过程程中中使使用用和和产产生生的的物物料料危危险险有有害害性性分分析析 本项目生产过程中的主要物料的危险 危害特点见表1 表 1 主要物料的危险 危害特性 序 号 物料 名称 危害特性 闪点 空气中爆 炸极限 V 火灾 危险 分类 时间加权平 均容许浓度 mg m3 毒物 危害 程度 分级 主要分 布 备 注 1 天然 气 易燃 对人基本无毒 但浓度过高时 使空气中氧含量明显降低 使人窒 息 5 15 8甲 甲醇装置原料 2 硫化 氢 易燃 与空气混合能形成爆炸性混合物 遇明火 高热能引起燃烧 爆炸 是强烈的神经毒物 对粘膜有强烈刺激作用 50 4 3 45甲 10 甲醇装置 中间 产物 3 氢气 易燃 与空气混合能形成爆炸性混合物 遇热或明火即爆炸 高浓 度时有窒息性 4 0 74 2 甲 甲醇装置 中间 产物 4 一氧 化碳 易燃 与空气混合能形成爆炸性混合物 遇明火 高热能引起燃烧 爆炸 在血中与血红蛋白结合而造成组织缺氧 12 5 74 2 乙 20 甲醇装置 中间 产物 5 二氧 化碳 不燃 在低浓度时 对呼吸中枢呈兴奋作用 高浓度时则产生抑 制甚至麻痹作用 9000 甲醇装置 中间 产物 6 氮气不燃 高浓度有窒息危险 甲醇装置 设备 吹扫 用 7 甲醇 易燃 其蒸气与空气可形成爆炸性混合物 遇明火 高热能引起燃 烧爆炸 对中枢神经系统有麻醉作用 对视神经和视网膜有特殊选 择作用 引起病变 可致代射性酸中毒 11 6 0 36甲 25 甲醇装 置 甲 醇罐区 产 品 8 二甲 易燃易爆 413 4 18甲 甲醇装副产 序 号 物料 名称 危害特性 闪点 空气中爆 炸极限 V 火灾 危险 分类 时间加权平 均容许浓度 mg m3 毒物 危害 程度 分级 主要分 布 备 注 醚置品 9 氢氧 化钠 溶液 不燃 具强腐蚀性 强刺激性 可致人体灼伤 0 5 化水站 10 盐酸不燃 具强腐蚀性 强刺激性 可致人体灼伤 7 5 化水站 11 氯气 氯气为黄绿色带有刺激性气味的气体 氯气本身不燃 但有助燃性 在日光下与易燃气体混合时会发生燃烧爆炸 属乙类火灾爆炸危险 物 氯气可严重刺激皮肤 眼睛 粘膜和呼吸道 高浓度时可因喉 肌痉挛而引起死亡 液氯还可造成严重的冻伤 乙 1 循环水 装置 表示最高容许浓度 3 2 生生产产过过程程中中的的主主要要危危险险有有害害因因素素 3 2 1 火灾 爆炸危险性 1 生产装置及辅助单元的火灾危险类别 火灾爆炸是甲醇生产中发生较多而且危害很大的事故类型 甲醇生产 过程中的主要物料多数具有易燃 易爆的特性 这些物质包括天然气 氢气 一氧化碳 甲醇 二甲醚等 如果操作不当或者使用不合理时极 易引起火灾 当这些物料泄漏到空气中 遇到点火源时有引起燃烧 爆炸的危险 一旦发生爆炸 可能导致人员伤害和物质损失 甚至导致 整个生产装置的破坏 本项目各区域 生产单元的火灾危险分类见表2 表 2 生产装置各单元的火灾危险分类 序号单元名称主要易燃易爆物料火灾危险分类 一甲醇装置 1转化工序甲烷 氢气 一氧化碳甲 2压缩工序甲烷 氢气 一氧化碳甲 3合成工序氢气 一氧化碳 甲醇甲 4精馏工序甲醇 二甲醚甲 5甲醇中间罐区甲醇甲 6火炬系统转化气 合成气丁 7开工锅炉天然气丁 8控制配电楼丙 二公用辅助工程 1循环水戊 2脱盐水戊 3污水处理戊 4生产及消防水戊 5甲醇成品罐区甲醇甲 6火车装车甲醇甲 7总变电站丙 8公用工程控制 变配电楼丙 9泡沫消防站戊 序号单元名称主要易燃易爆物料火灾危险分类 10化学品库丙 11换热站戊 12空压制氮站戊 13综合维修丁 三厂前区 1倒班宿舍民用建筑 2活动中心民用建筑 3车库民用建筑 4门卫民用建筑 2 生产过程中的火灾爆炸危险因素 甲醇生产中客观存在的火灾爆炸危险因素 主要包括以下几个方面 1 中间产物 产品的易燃易爆特性 甲醇生产所用的中间产物氢气和一氧化碳 产品甲醇均是易燃易爆物 质 所以其发生火灾爆炸的危险性较大 当操作或使用不当发生泄漏 或者空气 氧气 混入系统中 就可能引发火灾爆炸事故 2 高温操作带来的危险性 甲醇生产中操作温度高是引起工艺中可燃物料着火爆炸的一个重要因 素 这是因为 高温的表面易引起与之接触的可燃物着火 高温下的变换气 合成气 主要成分为氢气 一氧化碳 一旦空气混入并与之达到爆炸极限时 极易在设备和管道内发生爆炸 高温能加速运转机械中的润滑油的挥发和分解 使油气在管道中 积碳 结焦 导致积碳燃烧甚至爆炸 高温能使金属材料发生蠕变 改变金相组织 增强腐蚀介质的腐 蚀性 这样就可能降低设备的机械强度 导致泄漏 缩短使用寿命 甚 至发生爆炸事故 高温也能使可燃气体的爆炸极限扩大 由于爆炸极限的加宽 也 可使其危险性增加 3 高压运行带来的危险性 操作压力高可使可燃气体爆炸极限加宽 尤其对爆炸上限影响较大 处于高压下的可燃气体一旦泄漏 高压气体体积会迅速膨胀 与空气形 成爆炸性混合气体 又因速流较大与喷口处摩擦产生静电火花而导致 着火爆炸 另外 高压操作对设备选材 制造都会带来一定的难度 给平时的维 护也增加了困难 同时 易使设备发生疲劳腐蚀 造成泄漏 高压下能加剧氢气 氮气等对钢材造成的氢蚀及渗氮作用 使设备机 械强度减弱 导致物质爆炸 4 生产过程中使用的火源带来的危险性 甲醇生产过程中引起可燃气体着火的火源种类较多 如明火 高温物 质 电气火花及静电火花等 3 爆炸危险区域划分 本项目装置爆炸危险区域划分遵循GB50058 92 爆炸和火灾危险 环境电力装置设计规范 根据爆炸危险性介质在生产过程中出现的频 繁程度和持续时间 按下列规定进行分区 0 区 连续或长期出现危险性介质的环境 1 区 在正常运行时间时可能出现危险性介质的环境 2 区 在正常运行时不可能出现危险性介质的环境 或即使出现也仅 是短时存在危险性介质的环境 各单元的爆炸危险区域划分详见 爆炸危险区域划分图 3 2 2 中毒及窒息危险性分析 甲醇生产过程中的很多物料对人体都有毒害作用 如脱硫过程中的硫 化氢 转化气中的一氧化碳 它能使人中毒 若中毒严重可导致死亡 甲醇储罐的储量大 一旦储罐出现泄漏 将会使储罐周围的设施笼罩在 甲醇蒸气之中 造成大面积的人员中毒 生产过程中使用的一些催化剂 如转化使用的触媒为镍触媒 在低温 时和开停车过程中 容易生成有毒的羰基镍 另外 在开停车过程中 由于设备 管道等需要利用氮气等进行置换 以及设备中存在一些高浓度的窒息性物料 如二氧化碳气体 天然气等 一旦通风不好 或者在进入这些设备之前没有检测其氧的含量 操作人 员也没有采取良好的防护措施 进入这些设备就会造成窒息性危险 循环水装置中使用液氯作为杀菌剂 液氯是剧毒物质 泄漏后人员吸 入会引起中毒事故 表 3 主要有毒有害生产单元一览表 序号单元名称主要有毒物料 毒物的职业性 接触危害程度分级 备注 一甲醇装置 1 转化工序 一氧化碳 羰基镍 2 压缩工序硫化氢 微量 一氧化碳 3 合成工序甲醇 一氧化碳 4 精馏工序甲醇 5 甲醇中间罐区甲醇 二公用辅助工程 1 脱盐水盐酸 烧碱 2 循环水液氯 3 甲醇成品罐区甲醇 3 2 3 化学灼伤危险性分析 本项目生产中的主要腐蚀性物质是脱盐水装置中使用的盐酸和烧碱 烧碱 盐酸均是强腐蚀性物质 对人体和设备具有强烈的腐蚀性 人员 接触将造成严重的灼伤 表 4 主要化学灼伤危害生产单元一览表 序 号 单元名称主要腐蚀性物料 毒物的职业性接触危 害程度分级 备注 1 脱盐水装置盐酸 烧碱 3 2 4 噪声危害 生产过程中使用的压缩机和大量的高压物料输送泵就成了主要的噪声 危害源 另外高压蒸汽和高压工艺气的正常或事故放空 管道的振动也 会产生噪声危害 本项目的主要噪声源包括 a 空压机 天然气压缩机 合成气 循环气压缩机 引风机以及泵 运转时所产生的机械振动噪声 b 电机所产生的电磁噪声 c 气体及蒸汽在开停车以及事故放空时所产生的噪声 d 高速气流或两相管路所引起的管道振动噪声 3 2 5 压力 容器及压力管道带来的危害 由于本项目生产过程中使用了大量压力容器及压力管道 生产过程 中若操作不当 或由于压力容器及压力管道本身存在的缺陷 可能引起 泄漏而导致中毒 火灾 爆炸等事故 引起压力容器 压力管道事故的 原因主要包括 a 压力容器及压力管道超压运行 b 压力容器及压力管道因腐蚀而使壁厚减薄 继续运行而强度不足 c 安全附件如安全阀 爆破板等不全或失灵 d 设计时材料选择不当 施工安装存在缺陷 3 2 6 高温烫伤及灼伤 由于生产过程中的多个单元操作均为高温操作或者是强放热反应 工 艺气体和设备的温度都很高 操作不当就有可能造成设备损坏 高温介 质外泄而造成烫伤 高温高压的蒸汽等物料的正常或事故条件下的外泄 也可能造成烫伤 操作人员一旦接触外露的高温设备和管线也将造成高 温烫伤 表 5 高温烫伤及灼伤部位一览表 序号单元名称高温介质产生高温物料的主要设备 1 转化工序蒸汽 转化气废热锅炉及汽包 2 合成工序蒸汽汽包 过热蒸气管网 3 开工锅炉蒸汽开工锅炉 蒸汽管网 3 2 7 高处坠落 生产装置区中存在各种塔 高位槽及较高的建构筑物等 如甲醇合成 塔 精馏塔等 这些塔及高位槽需要在高处操作 巡检和维修作业 如 不采取防护措施 有发生坠落的危险 3 2 8 触电危害及机械伤害 本项目生产过程中使用了大量的电气设备及转动设备 在操作过程中 及检修等特殊情况下 存在潜在的触电及机械伤害危险 3 2 9 放射性辐射危害 本项目生产过程中没有辐射危害作业部位 3 3 危危险险有有害害部部位位 岗岗位位 表 6 生产过程有害部位一览表 序 号 装置号或 主项号 危害介质 名称 主要危害因素备注 一甲醇装置 1 转化工序 甲烷 氢气 一氧化碳 火灾 爆炸 中毒 高温灼烫 噪声 2 合成压缩 工序 甲烷 氢气 一氧化碳 火灾 爆炸 中毒 高温灼烫 噪声 3 精馏工序 甲醇 二甲 醚 火灾 爆炸 中毒 高温灼烫 噪声 化学灼伤 4 甲醇中间 罐区 甲醇火灾 爆炸 中毒 5 开工锅炉 天然气 蒸汽 火灾 爆炸 高温灼烫 二 公用辅助 工程 1 空压站噪声 2 循环水装 置 氯气中毒 噪声 3 化水站 烧碱 盐 酸 化学灼伤 4 4 建建设设项项目目设设立立安安全全预预评评价价报报告告中中的的安安全全对对策策措措施施和和建建议议采采 纳纳情情况况说说明明 本项目安全预评价报告中对设计提出了一些安全对策和建议 本项目 设计中对涉及设计范围内的措施 按照相关规范要求采纳了安全预评价 报告中对设计提出的安全对策和建议 详见第5 6 节 针对安全预评价报告中提出的空分装置应采取的安全措施部分 由于 初步设计工艺方案中取消了空分装置 因此 设计采取的安全设施和措 施中没有涉及空分装置的内容 5 5 采采用用的的安安全全设设施施和和措措施施 5 1 生生产产过过程程及及危危险险物物料料的的安安全全控控制制 甲醇装置内事故和开停车时所排放出来的可燃气体送火炬燃烧后排放 燃烧后主要为水和二氧化碳 甲醇合成和后续生产工序设计均设置物料的中间贮存设备 供事故状 态下缓冲 按 石油化工企业可燃气体和有毒气体检测报警设计规范 SH3063 1999 在工艺装置区 压缩机厂房等可能有可燃有毒气体泄 漏和积聚的地方设置可燃气体检测报警仪 以检测设备泄露及空气可燃 有毒气体浓度 一旦浓度超过设定值 将立即报警 5 2 设设备备 材材料料选选型型及及电电气气设设备备 控控制制仪仪表表选选型型 5 2 1 设备 材料选型 1 设备材料选型 本装置的设备材料选择原则是经济 合理 安全可靠 设备材料选择 的根据是设备所接触的工艺介质的组份 操作温度和操作压力及工艺介 质的腐蚀性等 选用具有一定的强度 良好塑性和韧性 良好冷热加工 性及良好可焊性 并对其所接触的工艺介质具有一定的耐温和耐蚀性的 材料 使设备在安全可靠长周期运行的同时 尽量减少维修次数及费用 甲醇装置的腐蚀介质主要来源于原料气中的硫化氢 二氧化碳和氢气 粗甲醇中的少量甲酸 乙酸等 甲酸 乙酸以及碳酸均对碳钢有腐蚀性 存在甲酸 乙酸以及碳酸的环境中采用奥氏体不锈钢或碳钢加防腐 对 于氢分压及操作温度均较高的设备 由于对碳钢存在氢腐蚀 采用铬钼 钢材料 对于合成塔进 出塔气由于含二氧化碳 若温度低于露点 均 考虑碳酸腐蚀 工艺冷凝液在汽提前含二氧化碳 故工艺冷凝液汽提塔 筒体和工艺接管 内件 填料均采用奥氏体不锈钢 2 机泵选择 根据生产过程中危险物料的特性和工艺条件 本工程所有输送甲醇的 泵均选用绝对无泄漏的无密封泵 屏蔽电泵或磁力泵 避免了其它 泵类因密封件老化造成甲醇泄漏 3 管道材料选型 普通碳钢 Q235B 20 钢 用于工作温度不大于370 腐蚀性不强的工艺介质以及压力比较 低的蒸汽 水 空气等公用介质管道 镀锌钢管 用于过滤器后的消防水管道 生活水管道 铬钼钢 用于工作温度大于370 腐蚀性不强的工艺介质 转化气 以及 压力比较高的蒸汽等 奥氏体不锈钢 1Cr18Ni9Ti 或 0Cr18Ni9 用于需保证介质的清洁或耐腐蚀要求或高温的工艺介质管道 如仪表 空气 脱盐水 磷酸盐溶液 工艺冷凝液及转化气等 高温奥氏体不锈钢 用于工作温度575 压力为 3 33MPa 的转化气和天然气 所有管件 阀门 法兰的材料皆按上述原则分类 材料与所属管 道材料性能相当 4 保温材料选择 保温材料 设备与管道介质温度T 350 采用离心玻璃棉管壳或板 毡保温 设备与管道介质温度T 350 采用硅酸铝纤维管壳或针刺毡保温 异型设备或转动设备 阀门或法兰接头部位采用离心玻璃棉散棉 仪表管线采用硅酸铝保温绳保温 保温和保冷结构均采用薄铝合金板作外保护层材料 5 电气设备选型 电气设备的布置及选型根据工艺装置的需要布置分为户内及户外 危 险爆炸区域及非危险区域 腐蚀环境及普通环境 相应环境选用与之对 应的电气设备 表 7 不同环境特征电气设备选型 环境特征电气设备选型防护等级 普通户内环境普通电气设备 IP30 普通户外环境普通电气设备 IP54 腐蚀环境防腐电气设备 IP54 爆炸环境一区隔爆电气设备 IP54 爆炸环境二区隔爆或增安电气设备 IP54 6 仪表材料选择 不同的工作介质及操作条件采用不同的材料 在线仪表的传感器材料 孔板 热电阻和热电偶套管 分析仪引压管线和阀门至少使用316 不锈钢或含钼不锈钢材质 控制阀的阀芯 阀座一般采用316SS 不 锈钢材质 对于腐蚀或结巴工艺介质控制阀的阀芯材质将采用哈氏合金 控制阀的阀体材质可以与工艺管道材质相同 或优于工艺管道的材质 5 2 2 爆炸危险区域内电气设备 控制仪表选型 危险区域内电气设备根据GB50058 92 或 IEC 79 的要求来确定 爆炸性气体环境电气及仪表设备的选择符合下列规定 根据爆炸危险区域的分区 电气 仪表设备的种类和防爆结构的要 求 选择相应的电气 仪表设备 选用的防爆电气 仪表设备的级别和 组别 不低于该爆炸性气体环境内爆炸性气体混合物的级别和组别 爆炸危险区域内的电气 仪表设备 符合周围环境内化学的 机械 的 热的 霉菌及风沙等不同环境条件对电气设备的要求 电气设备结 构满足电气设备在规定的运行条件下不降低防爆性能的要求 爆炸危险区域内的电缆和所有电缆全部采用阻燃电缆 消防系统所 有电缆选用耐火型电缆 本工程中电缆敷设应满足GB50217 94 的要求 在电缆易受损坏的 场所 电缆应敷设在电缆托盘内或穿钢管保护 所有室外线路一般采用 电缆桥架敷设 对可能遭受机械性外力影响的地方 可根据实际情况穿 保护钢管敷设 消防用电设备的配电线路应穿管保护 当暗敷时应敷设 在非燃烧体结构内 其保护层厚度不应小于3cm 明敷时必须穿金属 管 并采取防火保护措施 敷设电气线路的沟道 电缆或钢管所穿过的 不同区域之间墙或楼板处的孔洞 电缆沟至电缆室 电缆室或厂房至配 电室电气柜 盘等的开孔部位 应采用非燃烧性材料严密封堵 电气设备防护等级根据IEC 529 来确定 电气设备的布置及选型应根据工艺装置的需要布置分为户内及户外 危险爆炸区域及非危险区域 腐蚀环境及普通环境 相应环境选用与之 对应的电气设备 普通户内环境普通电气设备IP20 普通户外环境户外防潮电气设备IP54 爆炸环境一区隔爆电气设备IP54 爆炸环境二区隔爆或增安电气设备IP54 5 3 泄泄压压 防防爆爆 防防火火安安全全设设施施和和必必要要的的检检测测报报警警设设施施 5 3 1 建筑泄压措施及设施 1 根据生产 储存的火灾爆炸危险性确定各建构筑物的结构形式 耐火等级 防火间距 建筑材料等 各建筑物的结构形式 耐火等级等 见表 8 表 8 建构筑物一览表 序 号 名 称 火灾危险性 分类 耐火等 级 结构形式 建筑占地 面积 m2 建筑面积 m2 备 注 一 甲醇装置 1 转化框架甲二钢框架 42 121008 2 压缩厂房甲二轻型门式刚架 54 181944 3 合成框架甲二钢框架 30 241440 4 精馏框架甲二钢框架 18 18 24 18 1512 5 锅炉给水泵房戊二轻型门式刚架 42 15630 6 主控楼丙二钢筋混凝土框架 3551 27 二 公用辅助工程轻型门式刚架 1 循环水泵房戊二轻型门式刚架 78 181458 8 2 过滤厂房戊二轻型门式刚架 24 18471 1 3 脱盐水厂房戊二轻型门式刚架 54 211176 8 4 风机泵房戊二钢筋混凝土框架 40 9398 6 5 生产及消防水泵房戊二钢筋混凝土框架 15 7 5126 36 6 罐区泵房甲二钢筋混凝土框架 9 654 7 装车站台甲二钢框架 12 3 6 13 234 8 总变电站丙二钢筋混凝土框架 36 181095 98 9 公用工程控制 变 配电楼 丙二钢筋混凝土框架 25 10 20 12 6 525 2 10泡沫消防站 戊二钢筋混凝土框架 8 545 38 11化学品库 丙二钢筋混凝土框架 30 9292 9 12换热站 戊二钢筋混凝土框架 15 698 6 13空压制氮站 戊二轻型门式刚架 36 15564 8 14综合维修仓库 戊二 钢筋混凝土排架及 框架 54 231728 1 三 厂前区 1 倒班宿舍民用建筑二砖混 59 7 34 85560 53 2 活