21000m3h空分建设项目安全条件论证报告.docx
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21000m3h空分建设项目安全条件论证报告
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21000m3/h空分建设项目安全条件论证报告
一、企业基本情况
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是于2003年6月24日由。
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省人民政府批准成立、注册于。
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省工商行政管理局的一家中外合资经营企业。
公司法定代表人为XX,总经理为XX。
公司经营范围为制造各种工业气体,销售自产产品;气体技术开发、咨询服务。
公司22000m3/h制氧工程被。
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省外贸厅确认为国家鼓励类项目,是。
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市招商引资成果与。
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集团年产200万吨钢生产能力的配套项目。
公司注册资本为5000万元人民币,投资总额为22000万元人民币。
公司现有员工78人:
管理人员12人,运行操作及维护人员等36人。
本科以上学历16人,大中专以上学历29人。
中级以上职称23人。
公司22000制氧机组装备居于国内领先水平。
主体设备-空压机系德国西门子公司生产,氮压机系美国阿特拉斯公司生产。
主装置系统采用居于国内领先地位的杭氧空分设备集团公司。
控制系统、质量分析系统均采用进口设备。
该公司22000m3/h空分制氧工程自2004年7月运行近四年来,没有发生任何不安全事故。
为适应。
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集团的生产需要,盈德气体公司拟投资新建一套21000m3/h空分制氧项目,该项目位于。
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集团厂区内,XX公司原有22000m3/h制氧装置西面。
拟建项目北边有6米宽道路;西边为XX焦化厂;南边为堆料场;东边与。
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一期工程之间有6米宽道路相隔。
厂区占地面积15492m2,项目总投资1.6亿元。
空分制氧项目的生产工艺为以空气为原料,通过降温、液化,精馏制得氧气、氮气、氩气,同时附带生产液体氧、氮、氩产品。
二、安全条件论证目的
依据《中华人民共和国安全生产法》,按照《危险化学品建设项目安全许可实施办法》(第8号令[2006])关于“中华人民共和国境内新建、改建、扩建危险化学品生产、储存装置和设施,伴有危险化学品产生的化学品生产装置和设施的建设项目,其安全许可及其监督管理,建设项目设立安全审查建设项目选址时,建设单位应当对建设项目的安全条件进行论证”的规定,公司主要分三方面对该建设项目的安全条件进行了论证。
该论证的目的是为了明确本工程项目的选址、布局是否合理,是否符合政府或行业准入条件,安全生产条件是否符合国家有关规范、标准和规定,是否会影响项目的周边单位、居民的安全,对环境造成威胁,最终给出论证结论。
1、安全条件论证的范围
拟建21000m3/h空分项目。
2、安全条件论证主要法律、法规、规章依据
1、《中华人民共和国安全生产法》(2002年11月1日起施行)
2、《中华人民共和国劳动法》(1995年1月)
3、《中华人民共和国消防法》(1998年4月)
4、《建筑工程消防监督审核管理规定》(共和国公安部令第30号)
5、《危险化学品安全管理条例》国务院令344号
6、《特种设备安全监察条例》国务院令373号(2003年6月1日起施行)
7、《压力容器安全技术监察规程》(质技监局锅发[1999]154号)
8、《压力管道安全管理与监察规定》(劳动部劳部发[1996]140号)
9、《爆炸危险场所安全规定》(原劳动部劳部发[1995]第56号)
10、《劳动保护用品监督管理规定》(国家安全生产监督管理总局令[2005]第1号)
11、《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(2006年10月1日起施行)
12、《关于督促化工企业切实做好几项安全环保重点工作的紧急通知》(安监总危化[2006]10号)
13、《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》(国家安全生产监督管理总局文件,安监管协调[2004]56号)
14、《关于加强建设项目安全设施“三同时”的通知》(国家发改委国家安全生产监督管理局发改投资[2003]1346号)
15、《国家安全生产监督管理总局关于危险化学品建设项目安全许可和试生产(使用)方案备案工作的意见》(安监总危化[2007]121号)
16、《危险化学品建设项目安全许可和试生产(使用)备案工作细则》(安监总厅危化[2007]62号)
17、《。
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省安全生产条例》(。
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省人大常委会会公告42号)
18、关于印发《。
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省危险化学品建设项目安全许可和试生产(使用)方案备案工作细则(暂行)的通知》(陕安监管发[2007]110号)
19、《。
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省重大危险源监督管理暂行办法》(陕安委办滚动发[2005]59号)
1.3.2主要标准、规范
1、《建筑设计防火规范》GB50016-2006
2、《氧气站设计规范》GB50030-91
3、《工业企业总平面布置规范》GB50187-91
4、《工业企业设计卫生标准》GBZ1—2002
5、《压缩空气站设计规范》GB50029-2003
6、《缺氧危险作业安全规程》GB8958-88
7、《生产过程安全卫生要求总则》GB12801—1991
8、《生产设备安全卫生设计总则》GB5083-1999
9、《工业企业噪声控制设计规范》GBJ87-1985
10、《工业企业照明设计标准》GB50034-1992
11、《工业企业采光设计标准》GB50033-1991
12、《建筑物防雷设计规范》(2000年版)GB50057-1994
13、《低压配电设计规范》GB50054-1995
14、《供配电系统设计规范》GB50052-95
15、《火灾自动报警系统设计规范》GB50116-1998
16、《采暖通风与空气调节设计规范》GBJ19-2001
17、《建筑灭火器配置设计规范》GB50140-2005
18、《作业场所局部振动卫生标准》GB10434-1989
19、《危险货物品名表》GB12268-90
20、《职业性接触毒物危害程度分级》GB5044-85
21、《危险货物包装标志》GB190-85
22、《包装储存图示标志》GB191-85
23、《化学品安全标签编写规定》GB15258-99
24《安全标志》GB2894-96
25、《安全色》GB2893-2001
26、《安全评价通则》AQ8001—2007
27、《生产经营单位安全生产事故应急预案编制导则》AQ/T9002-2006
28、《工作场所有害因素职业接触限值化学有害因素》GBZ2.1-2006
29、《工作场所有害因素职业接触限值物理有害因素》GBZ2.2-2006
30、《机械设备防护罩安全要求》GB8196-1987
31、《固定式钢直梯安全技术条件》GB4053.1-1993
32、《固定式钢斜梯安全技术条件》GB4053.2-1993
33、《固定式工业防护栏杆安全技术条件》GB4053.1-1993
34、《固定式工业钢平台安全技术条件》GB4053.1-1993
35、《起重机械安全规程》GB6076-1985
36、《钢制压力容器》GB150-1998
37、《固定的空气压缩机安全规则和操作规程》GB10892-1989
38、《噪声作业分级》LD80-1997
39、《建筑物抗震设计规范》GBJ11-89
40、《重大危险源辨识》GB18218-2000
41、《低温液体储运设备使用安全规则》JB6898-1997
42、《电气装置安装工程接地装置施工及验收规范》GB50169-2006
43、《电气装置安装工程旋转电机施工及验收规范》GB50170-2006
44、《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规范》GB50168-2006
45、《氧气及相关气体安全技术规程》GB16912-1997
三、存在的危险因素概述
3.1物料的危险有害因素
该项目生产过程中的主要危险、有害物质主要有:
氧气、氮气、臭氧及碳氢化合物。
通过对物料理化特性分析,主要存在以下危险有害因素:
1.物料的火灾爆炸危险性
(1)氧气
氧气(含液氧),是该生产装置的主要产品之一,是助燃物质,为乙类火灾危险性物质。
氧气是可燃物燃烧爆炸的基本要素之一,能氧化大多数活性物质。
与易燃物(如乙炔、甲烷等)形成有爆炸性的混合物。
压力高于2.94Mpa(30atm)氧气与各类油脂接触,能发生强烈的氧化反应,同时放出大量的热,使油脂迅速达到燃点而发生燃烧,甚至爆炸。
(2)油料
空气装置主要使用透平油和润滑油。
透平油闪点(开杯)≥195℃,系丙类火灾危险性可燃液体。
增压透平膨胀机透平油管道,一旦输油管道发生泄漏,泄漏的油气积聚遇高热或明火,会引起火灾、爆炸。
润滑油闪点(开杯)≥230℃,系丙类火灾危险性可燃液体。
输油管道一旦发生泄漏,泄漏的油气积聚遇高热或明火,也会引起火灾、爆炸。
(3)碳氢化合物
原料空气中含有一定是的碳氢化合物,它们的闪点都非常低,爆炸极限较宽。
生产过程中碳氢化合物如果在空分装置内过量积聚,遇高热可能引起爆炸。
空分塔中,可爆物质主要有:
乙炔(C2H2)和其他碳氢化合物〔CnHm(C2H2除外)〕等。
在这些危险杂质中,乙炔是形成爆炸的最主要的根源。
这是因为乙炔在液氧中的溶解度极低,约5.2cm3/L液氧,过剩的乙炔就会以白色固态微粒悬浮在液氧中。
而乙炔又是不饱和的碳氢化合物,具有很高的化学活性,性质极不稳定。
(4)液态臭氧
液氧通过空分阀门时,长时间受到摩擦和气流冲击,在产生的静电作用的条件下,能够使少部分液氧变成液态臭氧(O3)。
液态O3是一种深蓝色的液体,在通常条件下,该液体汽化、分解,使氧的分压急剧增大,故具有爆炸的危险性。
2.物料的中毒窒息性
(1)氧气
常压下,当氧的浓度超过40%时,有可能发生氧中毒。
吸入40%~60%的氧时,出现胸骨后不适感、轻咳,进而胸闷、胸骨后烧灼感和呼吸困难,咳嗽加剧;严重时可发生肺水肿,甚至出现呼吸窘迫综合症。
吸入氧浓度在80%以上时,可导致死亡。
液态氧与人体接触会引起皮肤、眼睛、口、喉、的冻伤灼伤或组织损伤。
(2)氮气
氮气没有明显毒性作用,由于无臭、无色,在空气中含量高时无法察觉,若集聚使空气中氧含量低于18%即造成缺氧,症状为恶心、困倦、皮肤眼睑变青,无知觉直至死亡。
液氮对眼、皮肤、呼吸道会造成冻伤。
3.2生产过程中的危险有害因素
该制氧项目的生产过程按照化工单元得以分为:
压缩过程、空气预冷净化过程、分馏过程、膨胀制冷过程、气体储存等几个化工单元。
主要存在的危险有害因素为:
1、爆炸
爆炸分为化学爆炸和物理爆炸两类。
1)物理爆炸
该装置中空气压缩机组、空气预冷系统、空气纯化系统、分馏塔冷箱系统、增压透平膨胀机组、氧气透平压缩机组、氮气透平机组以及气体、液体储存设备等均为压力容器。
如果压力超过设计允许值或压力表失灵,均存在着裂纹、破碎、爆炸的危险。
2)化学爆炸
空分装置中发生化学爆炸最多的部位为分馏塔主冷凝蒸发器和氧气压缩机。
造成爆炸是在氧气存在的情况下,有一定数的可燃物质,在一定引燃源能量下就会产生燃烧爆炸。
可燃物是从空气中吸人的乙炔、甲烷、乙烷、丙烯、丁烯等烃类碳氢化合物,或者由空压机、膨胀机带入的油脂与油裂解的轻馏分,以及制氧厂区附近的氮氧化物、臭氧等易燃易爆物质。
特别是乙炔,它是三链不饱和碳氢化合物,在液氧中溶解度低易析出固体,且化学活泼性强,性质极不稳定,最易产生爆炸分解反应。
乙炔是人们认为造成空分塔爆炸的主要因素。
可燃物浓缩往往与冷凝蒸发器液氧液面的波动有关,当液氧面急剧下降时,液氧中碳氢化合物含量会相对增多。
液氧液面过满溢流到氧热交换隔层,液氧汽化,而碳氢化合物会在此部位浓缩。
引爆源主要来于静电引爆和冲击引爆。
液氧中存在灰尘或分子筛粉末、冰块、二氧化碳固体等杂质,这些机械杂质与冷凝蒸发器内壁面发生摩擦就会产生静电。
静电场的强度取决于杂质固体微粒在液氧中的运动速度,以及杂质的数量。
当液氧中二氧化碳含量达到300×10-6时,所产生的电位达3000V。
静电荷的极性取决于物质的性质,当液氧中有二氧化碳微粒存在时,液氧带有负电荷;当液体中带有硅胶微粒存在时,液氧中带正电荷。
这就构成了引爆条件。
冲击引爆源主要来源于气流冲击,氧气阀门开关过快会引起冲击能源;氧气管道有杂质,如铁锈、焊瘤、焊渣等摩擦会产生火花而引起燃爆。
2、火灾
当空分装置发生氧气泄漏、或检修氧气罐时未置换或置换不彻底,作业环境达到富氧状态〔空气中氧含量超过21%(V/V)〕,遇火星或高温易发生火灾事故。
富氧状态下的火灾事故常被人们所忽视。
人们常常认为富氧状态又不是纯氧不会有什么问题。
其实在富氧状态下许多难燃物质变得可燃,可燃物质变得易燃,最小点火能下降很多。
燃烧速度快,不易扑救。
富氧状态的火灾事故已发生多起,应引起人们的高度重视。
如2001年2月6日,甘肃某钢铁集团一球罐值班室内氧气管道泄漏,电气火花引起火灾,烧死3人;2001年8月9日,山东某锅炉压力容器检验所对某气体厂氧气储罐进行检测时,因未置换,罐内氧气含量高,打磨焊缝时引起火灾,烧死3人;2000年8月21日,江西某钢铁公司制氧厂,检修制氧机时,因液氧排放不当,检修现场成富氧状态,在拆螺丝时发生燃爆事故,死亡22人,伤24人。
3、冷箱的砂爆
在空分冷箱内管道、阀门、容器焊接、安装不规范,管架、阀架等设置、制作不合理;管架、阀架未按图施工制作;管道配管和焊接也没有很好地按要求进行,导致液体管的调节阀进出口管道大小头的焊缝处及管道的裂缝处产生液化气体泄漏;另一方面,空分装置运行过程中,冷箱内进入空气形成氧组分冷凝产生液体,而空分冷箱内的保温材料含水率低、流动性能好、体积小、重量轻、绝热性能好、流动性强,所以当冷箱内存有的这部分低温液体在密闭的空分冷箱内受热和受扰动后急剧气化,冷箱内压力急剧升高,冷箱中的保温材料珠光砂在低温液体急剧气化膨胀的作用下,随气流通过压力释放口喷出冷箱,从而形成了“砂爆”。
砂爆的危害:
在正常运行过程中,发生时可能影响装置的平稳运行,也可能对附近的作业人员造成一定的危害;当在检修扒砂过程中发生砂爆事故时,可能使作业人员埋入珠光砂下,造成窒息死亡事故。
该类事故在国内目前已发生多起。
4、中毒窒息
该公司生产的产品氧、氮是无毒或低毒物质,其中毒窒息性在前面物料的危险性中已经描述,另外,检修过程中,珠光砂也可能造成窒息事故。
在装填珠光砂的作业过程中,如果防护措施不到位,作业人员大意,人员跌入冷箱内,会使作业人员窒息死亡;扒砂过程中违章指挥、不按照规程进行作业,进而产生了砂爆事故,可造成多人窒息死亡。
5、机械伤害
机械伤害事故是机械设备运转时造成人员伤害的主要事故类型。
实际工作中,往往把运动的机械、机械部件、工件,人体或人体的一部分一旦进入则可能受到伤害的危险区域当作机械伤害事故的危险源。
该项目的机械伤害事故危险源有:
空气透平压缩机系统、空气预冷系统、增压透平膨胀机中的电机、联轴器、泵等,如果机械转动部件外露,防护措施和必要的安全装置不完善,可能使操作人员的头发、服饰缠绕其上而造成人身伤害。
6、触电伤害
该项目自建一座变电所,包含10KV高压开关及10/0.4KV变电设施,以确保各用电设备的正常用电。
电气设备、电缆敷设及配电装置随处可见,存在着电气设施、电气(器)设备因防火防爆、防水防潮、安全保护设施不完善、电缆敷设不合理造成人体触电伤害事故的可能。
另外,因防雷接地措施不完善也会发生雷电伤害事故。
当装置中液化的气体流速增高时,静电场的强度便迅速提高,且可能达到较高的电压而发生静电火花,形成火灾爆炸的引爆源。
空分塔的爆炸事故,常常是静电火花形成的引爆源。
7、噪声伤害
噪声是由不同频率和不同强度的声音无规律地组合在一起而形成的,是人们不希望的声音。
它不仅会破坏环境的安静,也影响操作人员的工作状态和身心健康。
工厂噪声主要来源于各生产车间及辅助生产车间多种机电设备,在运转过程中由震动、摩擦、撞击而产生的机械动力噪声。
该项目产生噪声的设备主要有透平压缩机、透平膨胀机、气体放空排放口、水泵等。
设备运转时会产生噪声,气体高速流动时也会产生较大的噪声;纯化系统的再生气体放空口、制氧装置的气体放散总管会产生较大的噪声。
这些设备、设施产生的噪声如不加以控制必将对环境造成噪声危害,也极有可能给操作人员带来伤害,严重时甚至会使受害人员丧失听力形成永久性致残。
8、高处坠落
该项目的生产装置及其储存装置露天设置且高度较高,在这些装置的检修或巡检过程中,容易造成高处坠落。
9、起重伤害
无证操作;未经考核上岗;指挥不当;超载起重;吊挂绳之间的夹角大于120°(受力过大);起重机(电动葫芦)部件老化,制动不灵;进行悬吊重物下方有人等因素;致使造成财产损失和人身伤亡事故。
在生产运行和检修过程中存在着发生以上各种事故的可能。
事故的种类不同,产生事故的原因也各不相同。
值得注意的是,人为因素是导致发生事故的极其重要的因素。
在生产运行检修过程中作业人员不执行有关法规和技术操作规程的规定,往往导致事故的发生。
10、粉尘危害
在空气分离装置的冷箱内装填有珠光砂作为保温材料,珠光砂是表观密度很小的颗粒,很容易飞扬,会侵入五官,刺激喉头和眼睛,甚至经呼吸道进入肺部,在扒砂、装填珠光砂作业时如果未戴防护面罩或者防护面罩不适用;会对作业人员产生一定的危害;而且珠光砂的流动性很好,密度比水小,人落入珠光砂层内会被淹没而窒息。
11、冷冻伤害
低温液体取样分析或者排放过程溅及作业人员皮肤表面;裸冷完毕进入冷箱内检查时未采取防冻措施,都有可能造成冷冻伤害。
3.3重大危险源辨识
该项目中未涉及《重大危险源辨识》(GB18218-2000)中的危险物质,压力容器中也不存在易燃、毒性介质,因此,不构成重大危险源。
3.4危险有害因素分布部位
经过对该项目危险、有害因素的分析,确定。
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21000m3/h空分项目所涉及到的危险、有害因素有10类,具体分布见表3.5-1。
表3.5-1XX气体有限公司21000m3/h空分项目危险、有害因素分布表
危险因素
作业区域
火灾爆炸
物理破裂
中毒窒息
高处坠落
触电
机械伤害
物体打击
冷冻伤害
噪声
起重伤害
粉尘
空分塔
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压缩机
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气体球罐
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液体储槽
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变配电室
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压缩机房天车
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水泵房
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四、项目与周边环境互相影响论证
1、建设项目内在的危险、有害因素对建设项目周边单位生产、经营活动或者居民生活的影响
该项目可能发生的火灾爆炸事故主要设备为空分塔、液氧及氧气储罐,空分塔位于厂区中心位置,发生火灾爆炸事故的波及范围在厂区之内,主要影响人员为当班作业人员为5人左右,不会波及外部区域;液氧储槽、氧气储罐紧邻厂内道路,发生爆炸事故将波及新建项目和原有项目之间的内部道路,道路24小时活动人数大约为20到30人,不会波及厂外;项目南部为料场,正常作业人员为4人左右;西部靠近项目的为焦化厂的焦化炉由于项目采用大功率的压缩机,因此,压缩机噪声可能对周边有一定的影响。
根据。
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市环境保护监测站对XX气体公司原有的22000m3/h空分项目噪声监测报告,昼、夜噪声均符合国家标准要求,新建项目和原有装置基本类似,因此,该项目的噪声不会影响周边居住人员的身心健康。
2、建设项目周边单位生产、经营活动或者居民生活对建设项目的影响
建设项目属于乙级防火等级类型,液氧中的碳氢化合物是装置的最大危险源。
该项目西边靠近同兴焦化厂,虽然距离焦化炉较远(50m),但是,当焦化厂生产不正常时会有大量的碳氢化合物气体排入大气中,可能造成空气中碳氢化合物含量超标,导致液氧中的碳氢化合物超标,引发火灾爆炸事故,因此,建设单位应与同兴焦化厂建立交流机制,当焦化厂事故排放时,通知制氧厂,以加强对液氧中的碳氢化合物监测,严防碳氢化合物超标。
南边现有的料场,会产生粉尘,使空气中的粉尘含量增大,粉尘随空气吸入会增大空压机吸入口阻力,影响空压机打气量;如果带入塔内,附着在换热器表面,影响传热效果,造成空分装置运行故障,产氧量下降。
3、项目拟采取的安全设施
XX二期空分制氧项目拟采取的安全设施和现在运行的一期装置基本相同,主要有以下内容:
1、压缩机安全设施
1)压缩机设置轴位移、轴温、油压、水温、排气压力、电压等项目的报警停车连锁系统;
2)为防止压缩机出现喘振事故,故设置防喘振系统;
3)防止意外断电,设置压力油箱或高位油箱。
2、空分塔安全设施
空分塔安全设施主要有:
上下塔压力超高报警、安全阀、水冷塔水位自动调节系统及水位超高报警及冷箱密封气压力现时。
3、膨胀机安全设施
膨胀机安全设施主要有:
轴封气压力过低报警、膨胀机转速超高报警停车系统、排气温度过低连锁停车系统、油压过低报警停车系统。
五、自然条件对建设项目影响分析
1、场地自然条件现状
1)位置、地形及地貌
拟建场地位于XX公司一期22000Nm3/h制氧装置区的西侧。
场地地势略起伏,地面标高介于393.00~397.24m之间。
场地地貌单元属XX河右岸I工级阶地和XX山洪积扇前缘交汇处。
2)地层
场地地层自上而下依次由第四系全新统杂填土、素填土,上更新统黄土、古土壤、粉质粘土、粉土、粉细砂及圆砾等组成。
3)地下水
勘察期间,地下水稳定水位深度为20.90~21.3m,稳定标高介于374.89~375.25m,属潜水类型,补给主要为大气降水。
地下水埋藏较深,对拟建建筑物浅基础无影响。
4)地下水、土对建材腐蚀性
按《GB50021-2001》规范划分,场地环境类别为III类。
地基土对混凝土、钢筋混凝土中钢筋及钢结构均无腐蚀。
5)地震烈度
本地区地震烈度按7度设防。
(2)气象条件
1)气温
①冬季通风室外计算温度:
-1℃
②夏季通风室外计算温度:
31℃
③夏季空调室外计算平均温度:
30.07℃
④冬季采暖计算温度:
-5℃
2)相对湿度
①冬季最冷月平均室外计算相对湿度:
67%
②夏季最热月平均室外计算相对湿度:
72%
3)大气压力
①冬季:
978.7MPa
②夏季:
959.2MPa
4)降雨量
年平均降雨量653mm
5)温度
①极端最低-14.8℃
②极端最高42.6℃
6)最多风向
全年:
东北风
7)最大积雪深度:
160mm
8)室外平均风速
①冬季2.0m/s
②夏季2.4m/s
9)最大冻土深度:
500mm
10)湿度、平均相对湿度:
78%
2、影响分析
根据XX勘测工程公司对项目建设地所作的《岩土工程勘察报告书》,①拟建场地及附近无不良地质现象,适宜建筑;②拟建场地可不考虑地震液化的影响;③地下水位埋藏较深,对拟建建筑物浅基础无影响;④地基对混凝土、钢筋混凝土中钢筋及钢结构均无腐蚀;⑤场地土的冻结深度小于60cm。
由此可以看出,项目所在地不属于地质塌陷区、地震活动带、受洪水威胁地带,地理条件满足项目要求;最大冻土深度为60cm,对项目中循环冷却水在冬季会有一定影响,在设计、建设过程中需做好防冻工作。
六、安全条件论证结论
通过对项目内在危险有害因素对建设项目周边单位生产、经营活动或者居民生活的影响;建设项目周边单位生产、经营活动或者居民生活对建设项目的影响;当地自然条件对建设项目的影响分析,得出以下结论:
该建设项目的选址水文、地质、气象条件基本能项目安全生产的需要;设备选型、工艺方案、安全条件控制等方面符合国家相关法律法规及技术标准要
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