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专业HAZOP分析定级
液氨球罐区装置
SIS方案
编制:
校核:
审核:
SIS设施专项投资概算
表1-1 SIS 投资概算表
序号 |
项目 |
投资(元) |
备注 |
1 |
HAZOP分析及SIS系统专项方案 |
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石化甲级设计院 |
2 |
SIS控制系统(AB系统/SIL2) |
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详附件1 |
3 |
仪表,阀门,液位计,探测器采购 |
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详附件2 |
4 |
现场施工,电缆采购及安装 |
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详附件3 |
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合计:含税 |
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1 方案原则、依据及规范
1.1 方案原则
认真贯彻“预防为主,防消结合”的方针,严格遵循国家和地方的有关规范及规定,搞好本项目的安全仪表系统方案。充分利用装置所在地域现有的设施,尽量节约投资,充份考系统的安全性和系统的完整性,既对中央球罐区设置安全仪表系统,也充分考虑终端用户的安全配置。
1.2 方案依据
1.2.1 现场实际考查。
1.2.2 与业主相关人员的充份交流。
1.3 国家和地方的相关法规和规定
1.3.1 《石油化工企业方案防火规范》(GB50160-2008)
1.3.2 《危险化学品重大危险源罐区现场安全监控装备设置规范》
1.3.3 《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》
1.3.4 国家安全监管总局关于进一步加强化学品罐区安全管理的通知(安监总管三〔2014〕68号)
1.3.5 国家安全监管总局关于印发遏制危险化学品和烟花爆竹重特大事故工作意见的通知(安监总管三(2016)62号)
1.3.6 《液化烃球形储罐安全方案规定》(SH3136-2003)
1.3.7 《石油化工储运系统罐区方案规范》(SH/T 3007-2014)
1.3.8 《立式圆筒形钢制焊接储罐安全技术规范》(AQ 3053-2015)
1.3.9 《危险化学品安全管理条例》(中华人民共和国国务院令第344号)
1.3.10 《中华人民共和国安全生产法》(中华人民共和国主席令第70号)
1.3.11 《中华人民共和国劳动法》(中华人民共和国主席令第28号)
1.3.12 《特种设备安全监察条例》(中华人民共和国国务院令373号)
1.3.13 《国务院关于进一步加强安全生产工作的规定》(国发【2004】2号)
1.3.14 《关于加强安全生产事故应急预案监督管理工作的通知》(国务院安全生产委员会安委办字【2005】48号)
1.4 方案中执行的主要标准、规范
1)《化工装置管道布置方案规定》(HG20549-1998)
2)《自动化仪表选型方案规定》(HG/T 20507-2000)
3)《控制室方案规定》(HG/T 20508-2000)
4)《仪表供电方案规定》(HG/T 20509-2000)
5)《仪表供气方案规定》(HG/T 20510-2000)
6)《信号报警、安全联锁系统方案规定》(HG/T 20511-2000)
7)《仪表配管、配线方案规定》(HG/T 20512-2000)
8)《仪表系统接地方案规定》(HG/T 20513-2000)
9)《仪表及管线伴热和绝热保温方案规定》(HG/T 20514-2000)
10)《工业企业总平面方案规范》(GB50187-1993)
11)《化工企业安全管理标准》(HG/T23001-1992)
12)《工艺流程用压缩机安全要求》(JB8935-1999)
13)《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》(AQ/T9002-2006)
14)《火灾自动报警系统方案规范》(GB50116-98)
15)《低压配电方案规范》(GB50054-95)
16)《低倍数泡沫灭火系统方案规范》(GB50151-92,2000年局部修订)
17)《安全色》(GB2893-2001)
18) 《氢气站方案规范》(GB 50177-2005)
19)《化工企业总图运输方案规范》(HG/T20649-1998)
20)《35~110kV 变电所方案规范》(GB50059-1992)
21)《储罐区防火堤方案规范》(GB5031-2005)
22)《化工装置设备布置方案工程规定》(HG20546.2-1992)
2 工程概况
2.1 工厂SIS设计及方案
2.1.1 SIS产品方案
危险化学品重大危险源辨识、评估与监控,企业应按照GB 18218对液氨使用与储存装置、设施或者场所进行危险化学品重大危险源辨识,并记录辨识过程与结果。
2.1.2 构成危险化学品重大危险源的液氨使用与储存装置、设施或者场所的安全评估、登记建档、备案、核销及其监督管理应符合安全生产监督管理部门关于危险化学品重大危险源的相关规定。
2.1.3 构成一级或者二级危险化学品重大危险源,且液氨实际存在(在线)量与其在GB 18218中规定的临界量比值之和大于或等于1的,应当委托具有相应资质的安全评价机构,按照有关标准的规定采用定量风险评价方法进行安全评估,确定个人和社会风险值。
2.1.4 液氨储罐区、液氨钢瓶储存区宜进行安全监控;构成危险化学品重大危险源的液氨储罐区、液氨钢瓶储存区应进行安全监控。安全监控主要参数包括液位、温度、压力、流量、氨气体浓度等;安全监控装备应符合AQ 3035、AQ 3036的规定。
根据HAZOP分析,安全评估等级为SIL2标准(计算部分见附表1,具体出具评估结果需委托方案院出具文件);设置一套AB安全仪表控制系统(产品都经过SIL2认证),系统进行冗余配置,对现场仪表进行数据采集根据本项目的特点,选择技术先进、性能可靠、精度适当、价格合理,技术支持良好的仪表和控制系统。本次改造新增所有远传仪表全部按照隔爆仪表方案,防爆等级不低于 Exd BT4 Ⅱ 。对液氨储罐增设了冗余液位测量,现有液位计为远传磁翻板,新增隔膜式差压液位计。用不同测量原理完成储罐重要参数 -- 液位的测量。对液氨储罐进料切断阀由原来的气动切断阀改为了冗余配置的双电磁阀控制的气动切断球阀,保证了执行结构的动作迅速和准确。可以实现联锁双重保护。
2. 2 方案范围
罐区内液氨贮存能力:
1#球罐:φ10740 PN=2.45Mpa VN=650m3
2#球罐:φ10740 PN=2.45Mpa VN=650m3
3#球罐:φ10740 PN=2.45Mpa VN=650m3
每个球罐配置如下:
1、主进料阀DN100气动阀一台,备用进料阀DN50气动阀一台
2、主出料阀DN100一台,备用出料阀DN50一台;
3、放散阀一台DN100,放散后进入消防水池
4、喷淋系统一套,目前处于手动状态
5、工艺装置区(卸台区)15米X30米,设置水炮一台,有毒气体检测一台,处于手动控制状态
6、终端用户共十处:需设置泄漏检测,切断,报警,及强制排风
2.3 方案范围
本方案承担装置界区内的SIS方案。
2.4 生产、储存的危险性定类
2.4.1 根据我国现行危险化学品生产、储存装置可接受风险标准,在役化工装置且属于低密度人员场所个人可接受风险标准(概率值)≤3*10-5/年。
2.4.2 根据工厂现有情况: 氨气释放到环境的总频率每年5.45*10-3/年,低于安全目标
2.4.3 增设完整SIS仪表系统并达到SIL2级后,计算结果为:9.5*10-6/年,达到定级标准。
2.5 工厂位置及厂区周围辅助设施设置要求
2.5.1监控系统要求
报警仪的要求:液氨储罐区和液氨输送泵区、用氨厂房应设置固定式氨气
体浓度检测报警仪;氨气体浓度检测报警仪的设置位置和数量应符合GB 50493的有关规定。氨气体浓度检测报警仪应安装在可能存在泄漏释放源的上方,安装高度应高出释放源0.5m~2m。检测点与泄漏释放源距离不应大于2m。液氨场所的氨气体浓度检测报警仪应与相应的事故排风机联锁。氨气体浓度检测报警仪应委托有资质的检验机构定期检验,并符合AQ/T 3044的规定。氨气体浓度检测报警仪应配备不间断电源(UPS)。
2.5.2 视频监控的要求
液氨储罐区、液氨充装场所应设置视频监控系统。视频监控系统覆盖范围应符合规定。构成危险化学品重大危险源的,视频监控画面应可以动态配置,可选择全屏、4分屏及16分屏等多种方式,支持图像窗口拖放,可远程进行云台及镜头控制。系统应具有中文显示与打印功能。视频监控系统应配备不间断电源(UPS)。
2.5.3 信号传输的要求
氨气体浓度检测报警与视频监控报警信号应传输至本企业的控制室。液氨危险化学品重大危险源的安全监控信号应满足异地调用需要。构成危险化学品重大危险源的区域应配备温度、压力、液位等信息的不间断采集和监测系统以及氨气体浓度检测报警仪,并具有信息远传、连续记录、事故预警、信息存储等功能。记录的电子数据的保存时间应不小于30天。报警信息应保存一年以上。
3 火灾危险性及防火措施
3.1 工艺过程
3.1.1 液氨的特征、用量和储量
3.1.2 产品
本装置的产品为液氨。氨的火灾危险性特征如下表:
表3-2 危险物料特性一览表
名称 |
氨 |
|
化学式 |
NH3 |
|
分子量 |
17.03 |
|
熔点(℃) |
-77.7 |
|
沸点(℃) |
-33.5 |
|
燃烧性 |
易燃 |
|
水溶性 |
极易溶 |
|
引燃温度(℃) |
651 |
|
液体相对密度(水=1) |
0.82(-78℃) |
|
蒸气相对密度(空气=1) |
0.6 |
|
爆炸下限(v%) |
15.7 |
|
爆炸上限(v%) |
27.4 |
|
危害性类别 |
危规编号23003,UN号1005 第2.3类有毒气体 |
GB12268 |
用量或储量 |
1600m3 |
|
灭火方法 |
切断气源、雾状水、二氧化碳、泡沫 |
|
3.1.2 工艺流程中物质反应的操作条件及危险性分析
本生产界区内的主要生产介质为液氨,氨气体与空气混合能形成爆炸性混合物,遇明火或高热能产生燃烧爆炸。
3.1.3 有火灾爆炸危险介质的设备安全控制及异常情况的紧急控制
3.1.3.1 针对生产介质易燃易爆的特点,对于某些与安全生产密切相关的控制参数采用了自动调节和自动报警系统,并设置有连锁控制装置,确保生产安全、可靠。
3.1.3.2 本装置对危险性较大的储罐设置了工艺报警及自动卸放等联锁装置,使整个装置能够在生产不正常或事故状态下实行紧急停车。
6 预期效果评价
本工程在方案中强调“安全第一,兼顾效率”的原则,采取了许多有效的安全措施,使企危险程度降低到最低限度,预计在生产时,严格按照安全操作规程来操作,不会出现事故隐患。即使事故发生,采取方案中的各项措施能有效使事故的损失降低到最低程度。
在正常生产过程中,要严格执行《安全规程和操作规程》,并对操作人员进行安全培训,定期对SIS设备进行试用和维修保养,使SIS设施一旦发生险时有效发挥作用。