THGJ10600-2019烧碱装置安全设计标准

国际标准分类号ICS中国标准文献分类号CCS中国石油和化工勘察设计协会团体标准T/HGJ10600-2019烧碱装置安全设计标准Designspecificationforsafetyofcausticsodaplant2019-07-30发布 2019-10-01实施中国石油和化工勘察设计协会发布前言本标准根据中国石油和化工勘察设计协会《关于印发2018年第1批协会团体标准制修订计划的通知》（[2018]74号PAGEPAGE1目次总 则 1语定、略语 2术和义 2缩语 2碱置险害及风程度 4烧装组成 4危化品类 4生的灾险别 5过危源析 5重危源析 6艺全计 7原储及次水 7二盐、解盐水氯 7氯处理 8废气理 8氢处理 9液氯 9氯氢成盐酸 10蒸及碱 11平布安设计 12厂选择 12总面置 12厂道路 13（）物全计 14建构筑火险性类耐等及火分区 14建构筑安散和筑造 14建构筑防蚀 15建构筑结式的择 16建构筑装火 16建构筑抗计 16动制全计 18一规定 18过控系统 18安仪系（SIS） 18可、毒体测 19仪选型 19仪供、气 19仪接、雷 20气全计 21供配系统 21环特征 21安照设计 23防、地计 23整所 23电设抗设计 24信全计 25火自报系统 25工电监系统 25其系的计 25备全计 26设结安设计 26材选择 26备管布的全设计 28设布置 28管布置 28道料全计 30盐系统 30碱统 30氢系统 30氯及氯统 30硫系统 30盐系统 30次酸系统 30防全计 31一规定 31消用量 31消设施 31消排水 32暖风空调安全计 3314.1 供暖 3314.2 通与气节 33体护应救设施计 35个防用配备 35应救设施 36本标用说明 37引用准录 38附：文明 41ContentsGeneralprovisions 1Termsanddefinitions&Abbreviations 2Termsanddefinitions 2Abbreviations 2Causticsodaplanthazardousfactorsanddegreeofrisk 4Causticsodaplantunit 4Hazardouschemicalsclassification 4Firehazardclassification 5Processharzdousanalysis 6Identificationofmajorhazardinstallationsforhazardouschemicals 6Processsafetydesign 7Primarybrine&rawsaltstorage 7Secondarybrine&electrolysis&de-chlorination 7Chlorinetreatment 8Wastechlorinetreatment 9Hydrogentreatment 9Liquifiedchlorine 9HClsynthesis 11Causticsodaevaporation 11Plantgenerallayoutsafetydesign 13Areaplanning 13Plantgenerallayout 13On-siteroads 14Construction(structure)safetydesign 15Classificationoffirehazards&fireresistanceclass&firezone 15Safeevacuationandbulidingconstruction 15Anti-corrosiondesign 16Structuralformselection 17Decorationfireprevention 17Anti-seismicdesign 17Automaticcontrolsafetydesign 19Generalrequirement 19Processcontrolsystem 19SafetyInstrumentedSystem(SIS) 19Maininterlockingloop 20Combustible&toxicgasdetection 21Instrumentselection 21Instrumentpower&gassupply 21Instrumentgrounding&lightningprotection 22Electricalsafetydesign 22Powersupply&distributionsystem 22Environmentalcharacteristics 23Safelightingdesign 24Lightningprotection&groundingdesign 24Rectifierstation 24Seismicdesignofelectricalequipment 25Telecomsaftydesign 26Firealarmsystem 26Industrialtelevisionmonitoringsystem 26Designofothersystems 26Equipmentsafetydesign 27Safetydesignofequipmentstructure 27Materialselection 27Equipmentandpipinglayoutsafetydesign 29Equipmentlayout 29Pipingarrangement 29Pipingmaterialsafetydesign 31Brinesystem 31Alkalisystem 31Hydrogensystem 31Chlorinegasandliquidchlorinesyste 31Sulfuricacidsystem 31Hydrochloricacidsystem 31Sodiumhypochloritesystem 31Fireprotectionsafetydesign 32Generalrequirement 32Firewaterquantity 32Fireprotectionfacilities 32Fireprotectiondrainage 33Heating,ventilationandairconditioningsafetydesign 34Heating 34Ventilationandairconditioning 34Individualprotectionandemergencyrescuefacilitiesdesign 36Individualprotectionequipments 36Emergencyrescuefacilities 36Explanationofwordinginthiscode 38Listofquotedstandards 39Addition:Explanationofprovisions 41PAGEPAGE91 总 则为了加强烧碱建设项目工程设计，应将“安全第一、预防为主、综合治理”的方针贯彻在各专业本安设计 inherentlysaferdesign危源识 hazardidentification过安全 processsafety防止对人身财产、环境造成严重影响的危害物质或能量的意外释放。安完性 safetyintegrity安全仪表系统在规定时段内，在所有规定条件下满足执行要求的仪表安全功能的平均概率。basicprocesscontrolsystem1安仪系统 safetyinstrumentedsystem安仪功能 safetyinstrumentedfunction安完性级 safetyintegritylevelSIL4是安全完冗余 redundance采用二个或多个部件或系统分别执行同一个功能，并且互为备用切换。分散控制系统Distributedcontrolsystem控制功能分散、操作和管理集中，采用分组网络结构的以计算机为核心的控制系统。fail-safety安全仪表系统发生故障时，使被控制过程转入预定安全状态。2.2 BPCS （Basicprocesscontrolsystem）SIS （Safetyinstrumentedsystem）DCS （Distributedcontrolsystem）UPS （Uninterruptablepowersupply）ESD （Emergencyshutdownsystem）SIL （Safetyintegritylevel）GDS （Gasdetectionsystem）3.1.1 3.2 3.2.1GBZ230-2010HG/T20660-20173.2.1表3.2.1 烧装危学品类序号物质危险性类别火灾危险性职业危害程度分级备注1氢易燃气体，类别1加压气体甲类——2氯化氢加压气体急性毒性-吸入，类别3皮肤腐蚀/刺激，类别1A严重眼损伤/眼刺激，类别1危害水生环境-急性危害，类别1——高度危害3氮气加压气体————4氯气/液氯急性毒性-2皮肤腐蚀/2严重眼损伤/眼刺激，类别2-（呼吸道刺激）危害水生环境-1乙类高度危害剧毒5盐酸皮肤腐蚀/刺激，类别1B严重眼损伤/眼刺激，类别1-（呼吸道刺激）危害水生环境-2——高度危害6硫酸皮肤腐蚀/刺激，类别1A严重眼损伤/眼刺激，类别1-（呼吸道刺激）——极度危害7氢氧化钠皮肤腐蚀/刺激，类别1A严重眼损伤/眼刺激，类别1——轻度危害8次氯酸钠皮肤腐蚀/刺激，类别1B严重眼损伤/眼刺激，类别1危害水生环境-1危害水生环境-1————序号物质危险性类别火灾危险性职业危害程度分级备注9氯化钡急性毒性-经口，类别3——中度危害10三氯化铁溶液皮肤腐蚀/刺激，类别1严重眼损伤/12特异性靶器官毒性-一次接触，类别2————11天然气易燃气体，类别1加压气体甲类——3.3 3.3.1 3.3.1表3.3.1 烧装生火灾险类别序号工序生产的火灾危险性类别工艺介质备注1原盐储运戊类原盐2一次盐水戊类盐酸、烧碱、盐水、碳酸钠、亚硫酸钠、三氯化铁，氯化钡、次氯酸钠盐泥压滤、除硝、淡盐水提浓等3二次盐水戊类盐酸、烧碱、盐水4电解甲类氢气、氯气、盐水、烧碱、盐酸、氯水、含氯淡盐水5淡盐水脱氯乙类盐水、亚硫酸钠、氯气、氯水、含氯淡盐水、氯酸盐包括氯酸盐分解6氯气处理乙类氯气、硫酸、氯水包括氯气洗涤冷却、干燥、压缩等7废氯气处理乙类氯气、烧碱、次氯酸钠8氢气处理甲类氢气包括氢气洗涤冷却、压缩、氢气提纯等9氯化氢合成及盐酸甲类氢气、氯气、氯化氢、盐酸10液氯乙类氯气、液氯、烧碱、次氯酸钠包括氯气液化、液氯储存、液氯包装、液氯汽化、三氯化氮处理等11蒸发丁类烧碱12固碱丁类烧碱、导热熔盐、重油、天然气、煤气、氢气等包括熔盐炉、烧碱浓缩、结片或造粒、包装、储存13罐区戊类烧碱、盐酸、次氯酸钠、硫酸注：当不同生产火灾危险性类别的工序合并布置在同一建（构）筑物时，该建（构）筑物的生产火灾危险性类别应按现行国家标准《建筑设计防火规范》GB50016相关条款确定。3.4 烧碱项目应采用HAZOP3.5 3.5.1GB182182mg/L1mg/L4.2 锁；4.3 4.4 （。4.5 4.6 液氯PAGEPAGE19门槛高度，应满足围堰容积大于单台最大液氯贮槽的公称容积的要求，且至少应高于室内地坪300mm以上；（1.1MPaGB119841000kg3000kg1kg3000kg（121℃；4.7 4.8 0.1wt%5.1 99（区；库）60%GB50201的有关规定。5.2 10000m2GB50160执行。5.3 12m×12m；供重型消防车使用时，不宜小于18m×18m。6%。6m12m5m。120m道路的路面宽度不应小于6m，路面上的净空高度不应小于4.5m6m；6 建（构6.1 建构构6.1.1。表6.1.1 烧装危（构筑一表序号建（构）筑物常用结构形式生产的火灾危险性类别最低耐火等级备 注1电解（含整流）排架结构框架结构（电解（整流二二电解厂房内危险性物质为氢气和氯气。氢气，有爆炸危险性；氯气，没有爆炸危险性，有毒，有腐蚀。电解厂房需要设置天窗或通风屋脊等通风设施，与整流部分采用防火、防护墙分隔。2淡盐水脱氯框架结构乙类二宜采用敞开式结构。3氯气处理框架结构乙类二宜采用敞开式结构。4废氯气处理框架结构乙类二宜采用敞开式结构。5氢气处理框架结构甲类二危险性物质为氢气，有爆炸危险性，宜采用敞开式结构。6氯化氢合成及盐酸框架结构甲类二危险性物质为氢气，有爆炸危险性，宜采用敞开式结构。7液氯框架结构乙类二氯气液化宜采用敞开式结构。液氯贮槽厂房应采用封闭式结构。GB50016-2014表3.2.1规定的要求。GB50016-20143.3.16.2 建构建构25.0m。于2个；当符合下列条件时，可设置1个安全出口：100m25人；150m210人；250m220人。烧装厂内一点最安出的线距应表6.2.2定。表6.2.2 烧装厂任一至近全口直线离（m）生产的火灾危险性类别耐火等级单层厂房多层厂房高层厂房地下、半地下厂房或厂房的地下室、半地下室甲一、二级30.025.0不允许不允许乙一、二级75.050.030.0不允许丙一、二级三级80.060.060.040.040.0不允许30.0不允许GB50016-20143.3.1GB50016GB50016气的CGB50016-20143.6.46.3 建构建构GB50016构6.3.2。表6.3.2 烧装建）筑腐特征序号建（构）筑物腐蚀特征1原盐堆场固态腐蚀：G2氯化钠2一次盐水液态腐蚀：Y1盐酸、Y7氢氧化钠、Y8氢氧化钠、Y10碳酸钠、Y12亚硫酸钠、Y15三氯化铁、Y16氯化钠溶液强氧化性腐蚀：次氯酸钠固态腐蚀：G3亚硫酸钠、G3硫酸钠、G5碳酸钠3二次盐水液态腐蚀：Y1盐酸、Y7氢氧化钠、Y8氢氧化钠、Y16氯化钠溶液4电解气态腐蚀：Q1氯气、Q2氯气液态腐蚀：Y1盐酸、Y7氢氧化钠、Y8氢氧化钠、Y16氯化钠溶液强氧化性腐蚀：氯水、含氯淡盐水5淡盐水脱氯气态腐蚀：Q1氯气、Q2氯气液态腐蚀：Y12亚硫酸钠、Y16氯化钠溶液强氧化性腐蚀：氯水、含氯淡盐水6氯气处理气态腐蚀：Q1氯气、Q2氯气液态腐蚀：Y1硫酸强氧化性腐蚀：氯水序号建（构）筑物腐蚀特征7废氯气处理气态腐蚀：Q1氯气、Q2氯气液态腐蚀：Y7氢氧化钠、Y8氢氧化钠、强氧化性腐蚀：次氯酸钠8氯化氢合成及盐酸气态腐蚀：Q1氯气、Q2氯气、Q3氯化氢、Q4氯化氢液态腐蚀：Y1盐酸9液氯气态腐蚀：Q1氯气、Q2氯气液态腐蚀：Y7氢氧化钠、Y8氢氧化钠强氧化性腐蚀：次氯酸钠10蒸发液态腐蚀：Y7氢氧化钠、Y8氢氧化钠11固碱液态腐蚀：Y7氢氧化钠、Y8氢氧化钠固态腐蚀：G9氢氧化钠12罐区液态腐蚀：Y1盐酸、Y1硫酸、Y7氢氧化钠、Y8氢氧化钠强氧化性腐蚀：次氯酸钠GB/T500463.1.4、3.1.5、3.1.6。GB/T500465~10钢筋混凝土结构形式，结构混凝土强度要求应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046第4.2.3条规定。GB/T4.2.5当采用钢结构时，钢铁基层的除锈等级应符合现行国家标准《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046第5.2.4条要求，除锈标准不应低于Sa2级，不易维修的重要构件的除锈等级不应低于Sa2½级，并涂刷防腐蚀涂料。6.4 建构由于烧碱装置气态腐蚀性比较强，环境相对湿度大于75%6.5 建构A级。AB1级，地面和隔断不应低于B2级。6.6 建构GB18306设计规范》GB50011及批准的地震安全性评价结果确定。7 7.1 ））（GDS）。ExdIICT4不低于IP65。7.2 I/O（CCC认证））”。1:17.3 （SI）GB50770（SIS）连接，信号报警器应具有区别第一报警功能。（SIF）（SIL），HAZOP/LOPA的分析结果确定。7.4 氯气氢气GB50493GB504930ppm~10ppm3ppm。50%LEL。7.5 应选用钽材，宜选用哈氏合金C（）85C、钢衬PTFEPTFE。PTFE（）10%~15%（pH）（ORP）7.6 （BPCS）（SIS）（UPS）30（UPS）PAGEPAGE29应具有故障报警和保护功能。（BPCS）（SIS）（UPS）700kPaG400kPaG20分钟。7.7 和8 8.1 分散控制系统DCS、安全仪表系统SISGDS系8.1.11（≤15s）30s分散控制系统DCS、安全仪表系统SISGDS系（UPS）（EPS）（EPS）70%~105%；8.2 8.2.1GB500581m2碱盐采易为燃时明点围1.5m球形空可分为炸危区。表8.2.1 烧装可成爆混物气及在场所场所介质名称级别组别危险区域划分原则设备选型原则电解氢气IICT1见8.2.1-2（1）GB50058氢气处理氢气IICT1GB50058GB50058氯化氢合成及盐酸氢气IICT1GB50058GB50058固碱见注GB50058见8.2.1-2（2）GB50058注：固碱工段可能存在的危险介质取决于熔盐炉的燃料，通常有重油、天然气、氢气、煤制气等。8.2.2HG/T20666的规定。表8.2.2 烧装化蚀性质在所区划分场所腐蚀介质释放严酷度分级腐蚀环境划分原盐储运食盐3级（经常存在）2类（强腐蚀环境）一次盐水盐水2级（有时滴漏）1类（中等腐蚀环境）二次盐水盐水2级（有时滴漏）1类（中等腐蚀环境）电解盐水、氢氧化钠、氯气2级（有时存在）1类（中等腐蚀环境）淡盐水脱氯盐水2级（有时滴漏）1类（中等腐蚀环境）（废）氯气处理氯气2级（偶能闻到）1类（中等腐蚀环境）氯化氢合成及盐酸氯气、氯化氢气体、盐酸2级（有时存在）1类（中等腐蚀环境）液氯氯气2级（偶能闻到）1类（中等腐蚀环境）蒸发氢氧化钠2级（有时滴漏）1类（中等腐蚀环境）固碱碱雾（氢氧化钠）2级1类（中等腐蚀环境）罐区烧碱，盐酸，次氯酸钠，浓硫酸、废硫酸2级（有时滴漏）1类（中等腐蚀环境）8.3 GB50034的一般规定外，尚应根据爆炸、火灾、腐蚀等不同环境特征满足相关规范的要求。。8.4 GB50057DCSGB50057和《石油化工装置防雷设计规范》GB50650的要求：（GB50065围及实施方案应符合现行行业标准《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675有关规定；DCS））4Ω。8.5 0.5m8.6 8.6.1 GB50556的9.2 9.3 9.3.1 GB/T150.1~150.4151HG/T20696的要求。43000mm（弧长）。。PVC）8mm10.1.40.5mm~1.0mm1mm~2mm。HG/T20592或《钢制管法兰》HG/T20615选用，压力等级不宜低于PN16/150Lb。PN25/150Lb。PN16/150Lb。50mm50mm时应采用加强管补强结构或补强圈结构。（RPTFE）；-2030CrMoA、35CrMoAGB/T150.22mm0mm，液氯储罐不得小于3mm。）S30408不锈钢。静电接地板设置个数应符合下列要求：2500mm50m32点；20000mm41点。10.2 GB/T713选用Q245R或Q345R；GB/T24511选用；GB/T9948GB/T8163选用；Q345GB/T6479GB/T1497633wt%50S3040830wt%50℃~90℃，宜选用S30408、S3160830wt%~50wt%℃，宜选用S30408S31608S316034液碱浓度为30wt%~50wt%、工作温度为50℃~90℃，宜选用S31608、S31603、S31008不锈钢；30wt%~50wt%90℃~200℃，宜选用S31008（50wt%90℃~200钢（）；50wt%20060℃，宜选用硬PVC/FRP60PVC/FRP，其他级宜选用硬PVC/FRP。1.58MPa（）-2550℃，应GB/T353193wt%~98wt%硫酸宜选用碳钢、硬PVC/FRP；75%~93%硫酸宜选用硬PVC/FRP。11 11.1 槽GB50984-20144.4.8111.2 GB0160200（018年版）第5.5.11条。GB50489-20097.3.4250mmGB4962（层。PAGEPAGE3912 12.1 PTFE、含氯盐水宜采用钛材、钢衬PTFE。12.2 30wt%5030wt%50℃~90℃，宜选用S30408、S3040312.2.3 30wt%~50wt%S30408S30403S31608S31603不锈钢。12.2.4 30wt%~50wt%S31608S31603S3100830wt%~50wt%90℃~200℃，宜选用S3100850wt%9012.3 12.3.1 GB4962。12.4 PVC/FRPCPVCPTFE12.5 （95wt%S31608或Alloy20合金材质。12.6 12.6.1 PVC/FRP、CPVC12.7 12.7.1 次氯酸钠宜选用硬PVC/FRPCPVC13 13.1 （构13.2 13.2.2表13.2.2 厂同时内的灾数厂区占地面积（m2）同一时间内火灾处数≤10000001处：厂区消防用水量最大处>10000002处：一处为厂区消防用水量最大处，另一处为厂区辅助生产设施GB5097413.3 0.1MPa；25个；GB50016GB50160的要求设置消防竖管。罐（）（）（）总容积大于2000m3时，不应大于96h。消防水池进水管管径应经计算确定，且不应小于DN100；罐罐（）GB5014013.4 （）。（）罐）的（）0.914 14.1 供暖80%（以℃计），且热130110℃。150130℃。对于采用高于100DCS14.2 GB5001930Pa~50Pa。1.5m。10Pa25Pa持续1分钟后，应发出报警信号，并使备用通风机自动投入运行。50%15 15.1 AQ/T3048选用及配备，对烧碱装置各工序危险、有害因素进行识别，确定各工序作业类别见表15.1.1。表15.1.1 烧装各序的业别场所危险、有害因素作业类别原盐储运铲车、天车铲、装、吊、推机械操作一次盐水氯化钡溶液沾染液体毒物作业袋装氯化钡涉固态毒物作业烧碱、盐酸、次氯酸钠溶液腐蚀性作业泵、离心机噪声作业二次盐水烧碱、盐酸腐蚀性作业泵噪声作业电解氢气易燃易爆场所作业氯气有毒有害气体作业烧碱、盐酸腐蚀性作业泵噪声作业电解槽高温作业淡盐水脱氯氯气有毒有害气体作业氯水、含氯淡盐水腐蚀性作业泵、真空泵噪声作业氯气处理氯气有毒有害气体作业硫酸腐蚀性作业泵、氯气压缩机噪声作业废氯气处理氯气有毒有害气体作业烧碱、次氯酸钠溶液腐蚀性作业泵、风机噪声作业；氢气处理氢气易燃易爆场所作业泵、氢气压缩机噪声作业氯化氢合成及盐酸氢气易燃易爆场所作业氯气有毒有害气体作业场所危险、有害因素作业类别盐酸腐蚀性作业泵噪声作业液氯氯气有毒有害气体作业烧碱、次氯酸钠溶液腐蚀性作业泵、冰机噪声作业天车铲、装、吊、推机械操作蒸发烧碱腐蚀性作业泵、真空泵噪声作业蒸发器高温作业固碱片碱包装、粒碱包装粉尘作业烧碱腐蚀性作业泵、片碱机、真空泵噪声作业熔盐炉高温作业罐区烧碱、盐酸、硫酸、次氯酸钠溶液腐蚀性作业泵噪声作业15.1.1AQ/T304815.2 GB/T30077SY/T6772本标准用词说明正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。表示有选择，在一定条件下可以这样做的用词,采用“可”。引用标准名录GB50011GB50016《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》GB50019《建筑照明设计标准》GB50034《工业建筑防腐蚀设计标准》GB/T50046GB50052GB50057《爆炸危险环境电力装置设计规范》GB50058《交流电气装置的接地设计规范》GB50065《建筑灭火器配置设计规范》GB50140《石油化工企业设计防火标准》GB50160《防洪标准》GB50201《化工企业总图运输设计规范》GB50489《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计规范》GB50493《工业企业电气设备抗震设计规范》GB50556《石油化工装置防雷设计规范》GB50650GB50770GB50974《石油化工工厂布置设计规范》GB50984《管壳式换热器》GB/T151《压力容器》GB/T150.1~150.4《锅炉和压力容器用钢板》GB/T713《低温压力容器用钢板》GB/T3531《氢气使用安全技术规程》GB4962《高压化肥设备用无缝钢管》GB/T6479《输送流体用无缝钢管》GB/T8163《石油裂化用无缝钢管》GB/T9948《氯气安全规程》GB11984《危险化学品重大危险源辨识》GB18218《中国地震动参数区划图》GB18306《流体输送用不锈钢无缝钢管》GB/T14976《承压设备用不锈钢钢板及钢带》GB/T24511《危险化学品单位应急救援物资配备要求》GB/T30077《职业性接触毒物危害程度分级》GBZ230《化工企业劳动防护用品选用及配备》AQ/T3048《钢制管法兰、垫片、紧固件》HG/T20592《钢制管法兰》HG/T20615《压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类标准》HG/T20660《化工企业腐蚀环境电力设计规程》HG/T20666《化工企业静电接地设计规程》HG/T20675《纤维增强塑料化工设备技术规范》HG/T20696《气体防护站设计规范》SY/T6772PAGEPAGE48中华人民共和国团体标准烧碱装置安全设计标准T/HGTXXXX-2019条文说明制订说明HGJ2019本标准为首次发布。目 次碱置险害及风程度 44艺全计 44平布安设计 44（）物全计 44动制全计 45道料全计 46防全计 473 3