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專業HAZOP分析定級
液氨球罐區裝置
SIS方案
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SIS設施專項投資概算
表1-1 SIS 投資概算表
序號 |
項目 |
投資(元) |
備注 |
1 |
HAZOP分析及SIS系統專項方案 |
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石化甲級設計院 |
2 |
SIS控制系統(AB系統/SIL2) |
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詳附件1 |
3 |
儀表,閥門,液位計,探測器采購 |
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詳附件2 |
4 |
現場施工,電纜采購及安裝 |
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詳附件3 |
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合計:含稅 |
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1 方案原則、依據及規范
1.1 方案原則
認真貫徹“預防為主,防消結合”的方針,嚴格遵循國家和地方的有關規范及規定,搞好本項目的安全儀表系統方案。充分利用裝置所在地域現有的設施,盡量節約投資,充份考系統的安全性和系統的完整性,既對中央球罐區設置安全儀表系統,也充分考慮終端用戶的安全配置。
1.2 方案依據
1.2.1 現場實際考查。
1.2.2 與業主相關人員的充份交流。
1.3 國家和地方的相關法規和規定
1.3.1 《石油化工企業方案防火規范》(GB50160-2008)
1.3.2 《危險化學品重大危險源罐區現場安全監控裝備設置規范》
1.3.3 《危險化學品重大危險源監督管理暫行規定》
1.3.4 國家安全監管總局關于進一步加強化學品罐區安全管理的通知(安監總管三〔2014〕68號)
1.3.5 國家安全監管總局關于印發遏制危險化學品和煙花爆竹重特大事故工作意見的通知(安監總管三(2016)62號)
1.3.6 《液化烴球形儲罐安全方案規定》(SH3136-2003)
1.3.7 《石油化工儲運系統罐區方案規范》(SH/T 3007-2014)
1.3.8 《立式圓筒形鋼制焊接儲罐安全技術規范》(AQ 3053-2015)
1.3.9 《危險化學品安全管理條例》(中華人民共和國國務院令第344號)
1.3.10 《中華人民共和國安全生產法》(中華人民共和國主席令第70號)
1.3.11 《中華人民共和國勞動法》(中華人民共和國主席令第28號)
1.3.12 《特種設備安全監察條例》(中華人民共和國國務院令373號)
1.3.13 《國務院關于進一步加強安全生產工作的規定》(國發【2004】2號)
1.3.14 《關于加強安全生產事故應急預案監督管理工作的通知》(國務院安全生產委員會安委辦字【2005】48號)
1.4 方案中執行的主要標準、規范
1)《化工裝置管道布置方案規定》(HG20549-1998)
2)《自動化儀表選型方案規定》(HG/T 20507-2000)
3)《控制室方案規定》(HG/T 20508-2000)
4)《儀表供電方案規定》(HG/T 20509-2000)
5)《儀表供氣方案規定》(HG/T 20510-2000)
6)《信號報警、安全聯鎖系統方案規定》(HG/T 20511-2000)
7)《儀表配管、配線方案規定》(HG/T 20512-2000)
8)《儀表系統接地方案規定》(HG/T 20513-2000)
9)《儀表及管線伴熱和絕熱保溫方案規定》(HG/T 20514-2000)
10)《工業企業總平面方案規范》(GB50187-1993)
11)《化工企業安全管理標準》(HG/T23001-1992)
12)《工藝流程用壓縮機安全要求》(JB8935-1999)
13)《生產經營單位安全生產事故應急預案編制導則》(AQ/T9002-2006)
14)《火災自動報警系統方案規范》(GB50116-98)
15)《低壓配電方案規范》(GB50054-95)
16)《低倍數泡沫滅火系統方案規范》(GB50151-92,2000年局部修訂)
17)《安全色》(GB2893-2001)
18) 《氫氣站方案規范》(GB 50177-2005)
19)《化工企業總圖運輸方案規范》(HG/T20649-1998)
20)《35~110kV 變電所方案規范》(GB50059-1992)
21)《儲罐區防火堤方案規范》(GB5031-2005)
22)《化工裝置設備布置方案工程規定》(HG20546.2-1992)
2 工程概況
2.1 工廠SIS設計及方案
2.1.1 SIS產品方案
危險化學品重大危險源辨識、評估與監控,企業應按照GB 18218對液氨使用與儲存裝置、設施或者場所進行危險化學品重大危險源辨識,并記錄辨識過程與結果。
2.1.2 構成危險化學品重大危險源的液氨使用與儲存裝置、設施或者場所的安全評估、登記建檔、備案、核銷及其監督管理應符合安全生產監督管理部門關于危險化學品重大危險源的相關規定。
2.1.3 構成一級或者二級危險化學品重大危險源,且液氨實際存在(在線)量與其在GB 18218中規定的臨界量比值之和大于或等于1的,應當委托具有相應資質的安全評價機構,按照有關標準的規定采用定量風險評價方法進行安全評估,確定個人和社會風險值。
2.1.4 液氨儲罐區、液氨鋼瓶儲存區宜進行安全監控;構成危險化學品重大危險源的液氨儲罐區、液氨鋼瓶儲存區應進行安全監控。安全監控主要參數包括液位、溫度、壓力、流量、氨氣體濃度等;安全監控裝備應符合AQ 3035、AQ 3036的規定。
根據HAZOP分析,安全評估等級為SIL2標準(計算部分見附表1,具體出具評估結果需委托方案院出具文件);設置一套AB安全儀表控制系統(產品都經過SIL2認證),系統進行冗余配置,對現場儀表進行數據采集根據本項目的特點,選擇技術先進、性能可靠、精度適當、價格合理,技術支持良好的儀表和控制系統。本次改造新增所有遠傳儀表全部按照隔爆儀表方案,防爆等級不低于 Exd BT4 Ⅱ 。對液氨儲罐增設了冗余液位測量,現有液位計為遠傳磁翻板,新增隔膜式差壓液位計。用不同測量原理完成儲罐重要參數 -- 液位的測量。對液氨儲罐進料切斷閥由原來的氣動切斷閥改為了冗余配置的雙電磁閥控制的氣動切斷球閥,保證了執行結構的動作迅速和準確。可以實現聯鎖雙重保護。
2. 2 方案范圍
罐區內液氨貯存能力:
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
每個球罐配置如下:
1、主進料閥DN100氣動閥一臺,備用進料閥DN50氣動閥一臺
2、主出料閥DN100一臺,備用出料閥DN50一臺;
3、放散閥一臺DN100,放散后進入消防水池
4、噴淋系統一套,目前處于手動狀態
5、工藝裝置區(卸臺區)15米X30米,設置水炮一臺,有毒氣體檢測一臺,處于手動控制狀態
6、終端用戶共十處:需設置泄漏檢測,切斷,報警,及強制排風
2.3 方案范圍
本方案承擔裝置界區內的SIS方案。
2.4 生產、儲存的危險性定類
2.4.1 根據我國現行危險化學品生產、儲存裝置可接受風險標準,在役化工裝置且屬于低密度人員場所個人可接受風險標準(概率值)≤3*10-5/年。
2.4.2 根據工廠現有情況: 氨氣釋放到環境的總頻率每年5.45*10-3/年,低于安全目標
2.4.3 增設完整SIS儀表系統并達到SIL2級后,計算結果為:9.5*10-6/年,達到定級標準。
2.5 工廠位置及廠區周圍輔助設施設置要求
2.5.1監控系統要求
報警儀的要求:液氨儲罐區和液氨輸送泵區、用氨廠房應設置固定式氨氣
體濃度檢測報警儀;氨氣體濃度檢測報警儀的設置位置和數量應符合GB 50493的有關規定。氨氣體濃度檢測報警儀應安裝在可能存在泄漏釋放源的上方,安裝高度應高出釋放源0.5m~2m。檢測點與泄漏釋放源距離不應大于2m。液氨場所的氨氣體濃度檢測報警儀應與相應的事故排風機聯鎖。氨氣體濃度檢測報警儀應委托有資質的檢驗機構定期檢驗,并符合AQ/T 3044的規定。氨氣體濃度檢測報警儀應配備不間斷電源(UPS)。
2.5.2 視頻監控的要求
液氨儲罐區、液氨充裝場所應設置視頻監控系統。視頻監控系統覆蓋范圍應符合規定。構成危險化學品重大危險源的,視頻監控畫面應可以動態配置,可選擇全屏、4分屏及16分屏等多種方式,支持圖像窗口拖放,可遠程進行云臺及鏡頭控制。系統應具有中文顯示與打印功能。視頻監控系統應配備不間斷電源(UPS)。
2.5.3 信號傳輸的要求
氨氣體濃度檢測報警與視頻監控報警信號應傳輸至本企業的控制室。液氨危險化學品重大危險源的安全監控信號應滿足異地調用需要。構成危險化學品重大危險源的區域應配備溫度、壓力、液位等信息的不間斷采集和監測系統以及氨氣體濃度檢測報警儀,并具有信息遠傳、連續記錄、事故預警、信息存儲等功能。記錄的電子數據的保存時間應不小于30天。報警信息應保存一年以上。
3 火災危險性及防火措施
3.1 工藝過程
3.1.1 液氨的特征、用量和儲量
3.1.2 產品
本裝置的產品為液氨。氨的火災危險性特征如下表:
表3-2 危險物料特性一覽表
名稱 |
氨 |
|
化學式 |
NH3 |
|
分子量 |
17.03 |
|
熔點(℃) |
-77.7 |
|
沸點(℃) |
-33.5 |
|
燃燒性 |
易燃 |
|
水溶性 |
極易溶 |
|
引燃溫度(℃) |
651 |
|
液體相對密度(水=1) |
0.82(-78℃) |
|
蒸氣相對密度(空氣=1) |
0.6 |
|
爆炸下限(v%) |
15.7 |
|
爆炸上限(v%) |
27.4 |
|
危害性類別 |
危規編號23003,UN號1005 第2.3類有毒氣體 |
GB12268 |
用量或儲量 |
1600m3 |
|
滅火方法 |
切斷氣源、霧狀水、二氧化碳、泡沫 |
|
3.1.2 工藝流程中物質反應的操作條件及危險性分析
本生產界區內的主要生產介質為液氨,氨氣體與空氣混合能形成爆炸性混合物,遇明火或高熱能產生燃燒爆炸。
3.1.3 有火災爆炸危險介質的設備安全控制及異常情況的緊急控制
3.1.3.1 針對生產介質易燃易爆的特點,對于某些與安全生產密切相關的控制參數采用了自動調節和自動報警系統,并設置有連鎖控制裝置,確保生產安全、可靠。
3.1.3.2 本裝置對危險性較大的儲罐設置了工藝報警及自動卸放等聯鎖裝置,使整個裝置能夠在生產不正常或事故狀態下實行緊急停車。
6 預期效果評價
本工程在方案中強調“安全第一,兼顧效率”的原則,采取了許多有效的安全措施,使企危險程度降低到最低限度,預計在生產時,嚴格按照安全操作規程來操作,不會出現事故隱患。即使事故發生,采取方案中的各項措施能有效使事故的損失降低到最低程度。
在正常生產過程中,要嚴格執行《安全規程和操作規程》,并對操作人員進行安全培訓,定期對SIS設備進行試用和維修保養,使SIS設施一旦發生險時有效發揮作用。