几则化工企业的典型安全问题及其改进措施

张晓民

(杭州安全生产科学技术有限公司)

笔者从事化工企业安全评价工作多年,现对其间遇到的一些典型安全问题进行归纳分析,以期对解决这些问题并提高企业的安全生产水平有所帮助。

一、车间排水问题

《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)第3.6.6条规定：散发较空气重的可燃气体、可燃蒸气的甲类厂房内不宜设地沟,必须设置时,其盖板应严密,地沟应采取防止可燃气体、可燃蒸气及粉尘、纤维在地沟积聚的有效措施,且与相邻厂房连通处应采用防火材料密封。

安全评价时常会遇到存在可燃液体的车间内设有无盖板或盖板未密封的排水沟的情况,而且也的确有多家企业发生过排水沟内存在可燃液体,电焊火花溅入排水沟引起火灾事故的案例。造成这一问题的根源是企业也处于两难境地,因为环保要求,车间内必须有排水设施,泄漏液、地面冲洗水必须收集处理,而安全方面则要求,车间内不得设置排水明沟。安全评价时,一般要求企业将排水沟填砂封堵,但这样会造成车间地面冲洗废水无法有组织地收集,无法符合环保要求。

笔者在此推荐的解决这一问题的方案为：在车间外设废水收集池,在原有的排水沟内设置具有一定坡度的排水管,通向车间废水收集池；排水沟内的空间则填砂并设置严密封堵的盖板,在排水沟的适当位置设置带盖板和水封的地漏,冲洗地面时,打开地漏,冲洗水进入排水管,平时则因地漏有盖板和水封,不会有可燃气体和液体进入；同时,也可在排水管的适当位置设置伸出地面的接管,冲洗设备时,将设备底阀与该接管以软管相接,以将设备冲洗水排入排水管。废水进入车间废水收集池后,再以泵通过管架送往厂内污水处理站。排水流程及带盖板和水封的地漏示意图如下：

车间排水设施如此设计,可以同时满足环保要求和安全方面《建筑设计防火规范》(GB 50016-2014)第3.6.6条和第3.6.11条的规定(使用和生产甲、乙、丙类液体厂房的管、沟不应和相邻厂房的管、沟相通,该厂房的下水道应设置隔油设施),以及《浙江省化工行业生产管理规范指导意见》(浙经信医化〔2011〕759号)第六十七条的规定(厂区污水管道“下改上”)。

二、防爆区与非防爆区的隔离问题

一座甲或乙类车间内,常设有车间配电室、控制室、办公室等非防爆区,需要将这些非防爆区与防爆区(生产部分)隔离。现在常会遇到设计单位以防爆门斗的方式对防爆区和非防爆区进行隔离,但笔者在安全评价时发现该类设计普遍存在如下问题：门斗未设计正压送风,不符合《化工采暖通风与空气调节设计规范》(HG/T 20698—2009)第5.5.15条“供隔离爆炸危险区域的门斗、门廊或小室,应设计维持不低于30Pa的正压送风”的规定,或者设计了正压送风,但企业常常不投入运行；企业员工图进出方便,常将门斗的两道防火门同时敞开,使门斗的隔离作用名存实亡。近期台州某企业就发生过生产区一只反应釜冲料后,可燃气体通过敞开的门斗进入非防爆区的配电室,遇电气火花发生爆炸的事故。所以,笔者建议,车间防爆区与非防爆区之间应尽量避免采用门斗的方式隔离,应该严格按照《建筑设计防火规范》(GB 50016—2014)第3.3.5条、第3.3.8条、第3.6.9条的规定,以耐火极限符合规定的防火墙或防爆墙隔离,并在非防爆区设置独立的安全出口。

另外,笔者发现,厂房设计或建设时,常会忽略非防爆区的门、窗位置问题,尤其非防爆区的窗与防爆区的窗之间的间距不符合要求,使防爆区和非防爆区的隔离失去了意义。所以,设计时应特别注意,使非防爆区的门、窗位于防爆区外,如果非防爆区的窗子位于防爆区范围内,则应注意采用固定窗。

三、设备的安全泄压问题

《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160—2008)第5.5.1条规定,顶部最高操作压力≥0.1MPa的压力容器和顶部最高操作压力＞0.03MPa的蒸馏塔应设安全阀,第5.5.4条规定了安全阀出口密闭排放的措施(可燃液体排入储罐,可燃气体排入火炬等),第5.5.11条规定了安全放空的措施(以一定高度的排气筒排入大气)。

安全评价时遇到的主要问题为：对精细化工企业,反应釜或蒸馏塔常是通用型的,可能生产或蒸馏某一产品时为常压操作,生产或蒸馏另一产品时则为带压操作,但因设计时未考虑周全,导致应该安装安全阀的反应釜或蒸馏塔未安装安全阀；而且,一般都是采用安全放空的方式,即安全阀泄放口直接排入大气,尽管排气筒的高度符合规范要求,但一旦安全阀起跳,泄放出的气体夹带液体,极易在车间外形成爆炸性混合物,这样就将设备内的危险因素引到了设备外,而且影响范围更大,极不安全。

针对该问题,笔者认为,其内有反应发生或有相变(液/固—气)的釜、器、塔,不管正常操作时的压力是多少,设计时均应设置安全泄压装置,这样才是万全的措施；而且安全泄压应尽可能采取密闭放空的方式,即在车间外设置专门的泄压接受罐,以收纳泄放出的物料,防止泄压物料直接排放到大气,在空间形成爆炸性混合物或造成环境污染。

四、设备尾气放空阻火问题

目前,政府对有害废气无组织排放的控制越来越严,要求企业各个设备的放空尾气集中收集和处理。现在通常的做法是,一个车间的所有有尾气产生的设备,其放空管连接到一根废气总管,然后去废气集中处理装置。但这会导致一个问题,即车间内的设备通过废气总管串接了起来,如果一个设备发生火灾事故,会通过废气总管蔓延到其他设备,浙江某企业就发生过这种“火烧连营”的事故。如何防范该类事故发生是一个新的课题,包括《石油化工企业设计防火规范》(GB 50160—2008)和《阻火器的设置》(HG/T 20570.19—1995)等规范均无该方面的规定,现在比较好的做法有两种,一是在各个设备(包括反应釜、中间槽、高位槽等)的尾气管与车间废气总管的连接管道上设置管道阻火器；二是将设备的尾气管与车间废气总管的连接管断开几厘米,并将废气总管侧的连接口做成喇叭形,这样在引风机运行时,可以将设备的尾气吸入废气总管。总之,不能将设备的尾气管不经任何阻火措施直接连接到废气总管,否则极可能发生“火烧连营”事故。

五、电缆桥架的密封问题

一般企业都知道,电缆穿墙处的孔洞应严密封堵,以防可燃气体窜入配电室,但很少有企业注意到电缆进出桥架处也应密封,浙江某企业就发生过可燃气体通过桥架内的电缆缝隙进入配电室引发爆炸的事故。而且,安全评价时还发现一个比较普遍的现象,即许多企业,甚至有些是经过正规设计的企业,单根电缆采用镀锌钢管保护,而对于电缆集中的桥架则不注意保护,有些采用敞开式桥架,有些甚至采用玻璃钢材质的桥架,这样势必导致一旦发生火灾等事故,大量电缆将损坏,引发连锁性事故。上述问题应引起项目建设、设计、安装和安评单位的高度重视。

六、防静电跨接问题

对输送易燃介质的管道阀门和法兰间的防静电跨接,相关标准的规定不一致,导致设计和安全评价时无所适从。如《化工企业静电接地设计规程》(HG/T 20675—1990)第2.7.5条、《化工企业静电安全检查规程》(HG/T 23003—1992)第5.1.2条和《石油化工静电接地设计规范》(SH 3097—2000)第4.3.3条都要求至少有两根金属螺栓时,可不跨接；《压力管道安全技术监察规程—工业管道》(TSG D0001—2009)第八十条、《工业金属管道工程施工规范》(GB 50235—2010)第7.13.1条都要求以实测电阻为准,当每对法兰或其他接头间电阻大于0.03Ω时,要设跨接线；《石油库设计规范》(GB 50074—2014)第14.2.12条和《汽车加油加气站设计与施工规范》(GB 50156—2012)第11.2.12条则要求当不少于5根螺栓时,在非腐蚀性环境下可不跨接。

对该问题,笔者认为有必要进行统一。笔者认为,化工企业一般腐蚀性均较大,螺栓与法兰的接触面易生锈,从而使电阻增大,或者螺栓上一般有机油,使电阻增大,另设跨接线可以增大安全系数。所以,对化工企业,不管金属管道的法兰螺栓有几根,均应采取防静电跨接措施。

七、应急救援以人为本的问题

企业应急救援体系的建设现在已提上了一个很重要的地位,但笔者看过许多企业的应急救援预案,发现普遍存在一个问题,即均将事故发生后的应急处置措施规定得很多、很详细。须知,一旦发生火灾、爆炸等严重事故,企业是不会让员工去冒险进行处置的,一般均要等专业的救援队伍如消防队来后,才能扑救大的事故,企业这时能做的只是协助专业队伍进行救援。所以,预案中一味地强调事故处置措施是不现实的。笔者认为,企业的应急预案应将重点放在如下几方面：一是事故征兆(如工艺参数的异常)的判断和处置,这方面应尽可能详细地进行分析和规定,如针对反应釜,应采取什么预防及预警措施,什么情况下会超温超压,超温超压时如何处置等,以防止事故征兆演化为事故和这是应急预案的重点之一；二是小型事故的处置,如小火灾,用灭火器或消防水可以灭掉,就赶紧去扑灭(员工应有处置小型事故的技能)；三是撤离和疏散,如果判断事故将要发生且会超出自己处置的能力,就应赶紧撤离,同时还要立即通知车间其他人员也撤离,这也是应急预案的重点之一。所以,事故的预防,即消除事故征兆,避免其演化为事故；如何判断将要发生的事故的严重性和及时安全撤离,才是企业应急救援预案的重点,这也体现了应急救援以人为本的原则。

八、结束语

化工行业属高危行业,安全生产任重道远,我们应不断探索研究新情况、新问题,帮助企业提高安全生产技术水平和管理水平。