工艺安全分析技术

1.项目概况:

随着新产品、新材料和新工艺的不断投入使用,现有的经验已经不能满足化工安全生产的需要,因此需要借助有力的工具进一步了解产品和反应可能带给人们的潜在危险,即对化工过程进行全面的工艺安全分析和产品危险性分析。同时,现有工艺过程、操作条件和关键员工等发生变更时,此前所采取的安全措施就可能面临失效,进行工艺过程的安全分析并制定实施相应的安全对策也成为必要,否则就可能带来灾难性后果。

本课题以工艺安全分析为主线,研究了利用实验模拟、理论计算、热动力学分析和定量风险分析等技术手段,探索了化工过程燃爆事故发生机理、临界条件、关键影响因素、动力学演化过程以及危害后果。分析了适于工艺安全分析的化工过程的危害因素识别和风险分析方法,建立了评估工艺安全的技术流程。

2.主要成果:

(1)通过对HAZOP分析方法、火灾爆炸指数F&EI评价法、RC/PHA和CEI等方法的研究,确定了适于工艺安全分析的化工过程危险识别的技术和方法。

(2)研究提出了进行工艺安全分析的技术流程。

(3)根据工艺安全分析的需要,确定了诸如自燃点、爆炸极限、最小点火能、反应热等基本理化参数以及自加速分解温度(SADT)、绝热温升(ΔTad)、不可逆温度(TNR)和最大反应温度(MTSR)等特征危险参数。

(4)开展了气相燃爆发生的条件、气相爆炸极限的影响因素以及爆炸的最大压力的影响因素等的研究,对气相燃爆的基本参数进行了表征。

(5)对化工容器超压的原因进行了分析和归纳,对安全泄放原理和泄放模型进行了初步研究,并对安全泄放实验技术和装置进行了探索。

(6)深入研究了失控反应的模型,量化了失控反应的临界条件,确定了反应危险性的表征参数。

(7)研究了物质自反应过程中的热力学演变规律和计算方法,确立了物质热失控反应的临界参数,为物质的安全运输和储存提供了理论依据。

3.创新点和知识产权:

(1)确定了适于工艺安全分析的化工过程危险识别的技术和方法;

(2)建立了进行工艺安全分析的技术流程。

4.成果应用情况:

本研究旨在通过基于工艺过程的分析与研究,对工艺过程的危害特性进行量化研究和表征,建立一系列安全技术研究手段,为安全控制提供基本的边界条件,形成有效的安全控制方案。本研究的相关成果已经应用到中国石化后续具体工艺的安全性研究中。

信息来源: 
2014-12-01