引言（一）

     本網(wǎng)據(jù)“安全、健康和環(huán)境”報(bào)道：安全生產(chǎn)是關(guān)系到企業(yè)和職工生命財(cái)產(chǎn)安全的大事，也是企業(yè)獲取經(jīng)濟(jì)效益的基本保證。對(duì)在役裝置進(jìn)行安全評(píng)價(jià)，可以預(yù)先發(fā)現(xiàn)導(dǎo)致事故的危險(xiǎn)因素，并對(duì)危險(xiǎn)進(jìn)行定量化分析，以便采取措施消除或控制這些危險(xiǎn)因素，保證裝置安全平穩(wěn)運(yùn)行。
 
MTBE裝置概況（二）

    MTBE，即甲基叔丁基醚，主要作為高辛烷值無(wú)鉛汽油的調(diào)和組分，其研究法辛烷值達(dá)117，馬達(dá)法辛烷值為101。

    武漢石化的MTBE裝置于1994年7月建成投產(chǎn)，裝置原設(shè)計(jì)規(guī)模為2萬(wàn)t/a，1999年改造為3萬(wàn)t/a，該裝置采用固定床醚化反應(yīng)工藝。

    MTBE合成原理：液態(tài)烴C₄中的異丁烯和工業(yè)甲醇，以大孔強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為催化劑，在溫度40℃～65℃，壓力1.0MPa～1.5MPa的操作條件下，液相合成甲基叔丁基醚（MTBE）。該反應(yīng)為可逆放熱反應(yīng)，反應(yīng)熱ΔH=-37KJ/mmol。裝置的原料及產(chǎn)品均為甲類火災(zāi)危險(xiǎn)物質(zhì)。圖1為MTBE裝置流程方框圖。

   

     圖1 MTBE裝置流程方框圖

 
道氏安全評(píng)價(jià)的原理（三）

    道氏評(píng)價(jià)方法是利用工藝過(guò)程中的物質(zhì)、設(shè)備、物料量等數(shù)據(jù)，通過(guò)逐步推算，得出工藝過(guò)程和生產(chǎn)裝置的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性，事故造成的損失，分析出事故的影響范圍，便于人們采取相應(yīng)的安全措施，最大限度保障安全。評(píng)價(jià)中使用的數(shù)據(jù)來(lái)源于對(duì)以往事故的統(tǒng)計(jì)分析、物質(zhì)的物理化學(xué)性質(zhì)及安全設(shè)施的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

 
道氏評(píng)價(jià)法在裝置安全評(píng)價(jià)中的應(yīng)用（四）

    1、評(píng)價(jià)單元?jiǎng)澐?/P>

    按MTBE裝置的生產(chǎn)工藝，可將MTBE裝置劃分為反應(yīng)系統(tǒng)和產(chǎn)品分離-甲醇回收系統(tǒng)2個(gè)單元。

    2、單元火災(zāi)爆炸指數(shù)（F&EI）的計(jì)算

    按照道七版所規(guī)定的取值原則，結(jié)合裝置的實(shí)際情況，通過(guò)有關(guān)分析，查圖表、計(jì)算得到各單元的火災(zāi)爆炸指數(shù)。見(jiàn)表1。

    表1 單元火災(zāi)爆炸指數(shù)表

   

項(xiàng)目	原料凈化 – 反應(yīng)系統(tǒng)	產(chǎn)品分離 – 甲醇回收系統(tǒng)
選取重要物質(zhì) 物質(zhì)系數(shù)MF 一般工藝危險(xiǎn)系數(shù)F1 特殊工藝危險(xiǎn)系數(shù)F2 工藝單元危險(xiǎn)系數(shù) F3 = F1×F2 火災(zāi)、爆炸指數(shù) F&EI = F3×MF	異丁烷 21 2.25 2.957 6.65   140	異丁烷 21 1.75 2.935 5.14   108

    3、安全措施補(bǔ)償系數(shù)

    前面計(jì)算的火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)是表示單元沒(méi)有考慮安全措施情況下潛在的危險(xiǎn)性。裝置在建設(shè)和改造中一般都根據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)以及過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)考慮了必要的防火防爆措施，這些措施得到落實(shí)，能有效地控制危險(xiǎn)。MTBE裝置各單位安全措施補(bǔ)償系數(shù)按照道七版的規(guī)定取值，見(jiàn)表2。

    表2 單元安全補(bǔ)償措施系數(shù)表

   

項(xiàng)目	原料凈化 – 反應(yīng)系統(tǒng)	產(chǎn)品分離 – 甲醇回收系統(tǒng)
工藝控制安全補(bǔ)償系數(shù)C1 物質(zhì)隔離安全補(bǔ)償系數(shù)C2 防火設(shè)施安全補(bǔ)救系數(shù)C3 安全措施補(bǔ)償系數(shù) C = C1×C2×CF3	0.88   0.93   0.83   0.68	0.88   0.93   0.83   0.68

    4、單元暴露區(qū)域的計(jì)算

    暴露區(qū)域是指當(dāng)單元發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故時(shí)可能影響的區(qū)域，暴露區(qū)域的計(jì)算方法如下：

   暴露區(qū)域的面積（S）=πR²

    式中：R為暴露半徑，R=F&EI×0.84×0.3048

    各單元的暴露半徑與暴露區(qū)域計(jì)算如下：

    （1）反應(yīng)單元

    R=140×0.84×0.3048=35.8（m）

    S=3.14×35.82²=4024（m²）

    （2）產(chǎn)品分離 - 甲醇回收單元：

    R=108×0.84×0.3048=27.7（m）

    S=3.14×27.72²=2409（m²）

    5、暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)更換價(jià)值

    暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)更換價(jià)值

    =原來(lái)成本×0.82×價(jià)值增長(zhǎng)系數(shù)

    式中系數(shù)0.82是考慮到事故發(fā)生時(shí)有些成本不會(huì)遭到損失或無(wú)需更換。

    由于各單元建設(shè)費(fèi)用缺乏，故暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)更換價(jià)值采用假設(shè)的方法。設(shè)反應(yīng)單元、產(chǎn)品分離 - 甲醇回收單元的財(cái)產(chǎn)更換價(jià)值分別為J1、J2萬(wàn)元人民幣。

    6、危害系數(shù)（DF）的確定

     危害系數(shù)代表了單元中物料泄漏或反應(yīng)能量釋放所引起火災(zāi)、爆炸事故的綜合效應(yīng)。它由單元危險(xiǎn)系數(shù)（F3）和物質(zhì)系數(shù)（MF）查圖得到。

    7、基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失（BASE MPPD）

    確定了暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)更換價(jià)值和危害系數(shù)，就可以計(jì)算按理論推斷的暴露區(qū)域內(nèi)基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失。（BASE MPPD）。基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失是假定沒(méi)有任何一種安全措施來(lái)降低損失時(shí)發(fā)生火災(zāi)、爆炸事故可能造成的最大財(cái)產(chǎn)損失，它由暴露區(qū)域內(nèi)財(cái)產(chǎn)的更換價(jià)值和危害系數(shù)相乘得到。

    8、實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失（ACTUAL MPPD）

    基本最大可能財(cái)產(chǎn)損失與安全措施補(bǔ)償系數(shù)的乘積就是實(shí)際最大可能財(cái)產(chǎn)損失。它表示在采取適當(dāng)（但不一定完全理想）防護(hù)措施后事故造成的財(cái)產(chǎn)損失。道七版根據(jù)求出的實(shí)際MPPD還可估算發(fā)生事故時(shí)的最大可能停產(chǎn)天數(shù)，從而確定停產(chǎn)造成的損失。由于各單元實(shí)際MPPD的數(shù)值在評(píng)價(jià)中難以確定，故停產(chǎn)天數(shù)和損失在此不做進(jìn)一步計(jì)算。

    9、評(píng)價(jià)結(jié)果及分析

    9.1評(píng)價(jià)結(jié)果

    （1）根據(jù)道化學(xué)公司第七版火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法的評(píng)價(jià)程序，對(duì)MTBE裝置各單元進(jìn)行評(píng)價(jià)，結(jié)果匯總于表3。

    表3 MTBE裝置單元評(píng)價(jià)結(jié)果匯總表

   

項(xiàng)目	反應(yīng)單元	產(chǎn)品分離 – 甲醇回收系統(tǒng)
物質(zhì)系數(shù)MF 單元工藝危險(xiǎn)系數(shù)F3 火災(zāi)、爆炸指數(shù)F&EI 暴露半徑（m） 暴露面積（m2） 暴露區(qū)內(nèi)財(cái)產(chǎn)價(jià)值 （萬(wàn)元人民幣） 危害系數(shù)DF 基本MPPD（萬(wàn)元人民幣） 安全措施補(bǔ)償系數(shù)C 實(shí)際MPPD（萬(wàn)元人民幣）	21 6.65 140 35.8 4024 J1   0.80 0.80J1 0.68     0.54J1	21 5.14 108 27.7 2409 J2   0.73 0.73J2 0.68 0.50J2

    （2）道七版將火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)指數(shù)劃分為5個(gè)等級(jí)，每個(gè)危險(xiǎn)等級(jí)與F&EI之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)表4。

    表4 F&EI與危險(xiǎn)程度對(duì)應(yīng)表

   

F&EI	1～60	61～96	97～127	128～158	159以上
危險(xiǎn)程度等級(jí)

    各單元按照安全措施補(bǔ)償前后的火災(zāi)、爆炸指數(shù)劃分危險(xiǎn)等級(jí)的結(jié)果匯總于表5。

    表5 各單元安全措施補(bǔ)償前、后的危險(xiǎn)等級(jí)對(duì)比表

    見(jiàn)表

    9.2評(píng)價(jià)結(jié)果分析

    （1）由上述評(píng)價(jià)結(jié)果可見(jiàn)，在沒(méi)有采取任何安全措施之前，反應(yīng)單元和產(chǎn)品分離 - 甲醇回收單元危險(xiǎn)等級(jí)分別為“很大”和“中等”，說(shuō)明反應(yīng)單元的潛在危險(xiǎn)性較高。

    （2）經(jīng)安全措施補(bǔ)償后，反應(yīng)單元和產(chǎn)品分離 - 甲醇回收單元的潛在危險(xiǎn)性都有明顯下降，財(cái)產(chǎn)損失也得以下降，都為“較輕”。說(shuō)明從工藝控制、設(shè)備和消防等方面采取必要的安全措施，系統(tǒng)的潛在危險(xiǎn)性得到了有效控制。

    （3）對(duì)于運(yùn)行多年的MTBE裝置，難以改變目前的設(shè)備布局和工藝過(guò)程，而應(yīng)該主要從增加安全設(shè)施，加強(qiáng)安全管理入手，降低風(fēng)險(xiǎn)度。

 
評(píng)價(jià)后建議采取的對(duì)策和措施（五）

    1、取消裝置的中間罐區(qū)

    裝置的中間罐區(qū)共設(shè)有5個(gè)罐，其中有2個(gè)100m3的原料甲醇罐，2個(gè)200m3的MTBE罐，1個(gè)100m3的不合格MTBE罐，全部為拱頂罐。由于我廠生產(chǎn)的MTBE用作高標(biāo)號(hào)汽油的調(diào)和組分，不單獨(dú)作產(chǎn)品出廠，實(shí)際上不管MTBE純度是否達(dá)到98%，都可以直接進(jìn)輕油車間大罐。甲醇可由輕油車間罐區(qū)直接送裝置使用，沒(méi)有必要先進(jìn)裝置中間罐再使用。拆除中間罐區(qū)有以下幾點(diǎn)好處：一是可減少裝置危險(xiǎn)品的數(shù)量，從而降低裝置的風(fēng)險(xiǎn)。二是甲醇對(duì)人體有害，易揮發(fā)，容易造成環(huán)境污染和人員中毒，著火不易撲滅，取消甲醇中間罐，可減少泄漏源，減輕職業(yè)危害。三是由于MTBE、甲醇都極易揮發(fā)，5個(gè)中間罐采用的又都是拱頂罐，拆除中間罐區(qū)有利于降低裝置物損失和能耗。

    2、建議在裝置改造時(shí)，采用計(jì)算機(jī)集散控制系統(tǒng)（DCS），工藝參數(shù)集中在DCS中指示、記錄、自動(dòng)控制并超限報(bào)警，降低系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)。

    3、由于本裝置的醚化反應(yīng)對(duì)壓力要求不高，建議在工藝許可的條件下盡量降低系統(tǒng)壓力，從而降低裝置的危險(xiǎn)度。

    4、由于現(xiàn)操作室靠裝置的一面采用的是玻璃窗，不符合規(guī)范的要求。建議將靠裝置的玻璃窗拆除，封閉為防爆實(shí)體墻，在發(fā)生事故時(shí)保護(hù)人員安全。

    5、建議加強(qiáng)日常定點(diǎn)、定期的監(jiān)測(cè)工作，這是監(jiān)測(cè)作業(yè)環(huán)境污染和預(yù)防甲醇等物質(zhì)慢性中毒的必要措施。

    6、建議在有條件時(shí)上工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，保證裝置安全運(yùn)行。

    7、MTBE裝置原料采用口對(duì)口供應(yīng)方式，這種方式可減少中間環(huán)節(jié)，節(jié)省能源。但受氣分裝置來(lái)料影響太大，給平穩(wěn)生產(chǎn)帶來(lái)威脅。建議建一個(gè)大的原料緩沖罐，保證裝置進(jìn)料量的穩(wěn)定。

 
結(jié)束語(yǔ)（六）

    道七版是一種操作性很強(qiáng)的裝置風(fēng)險(xiǎn)定量評(píng)價(jià)方法，為工廠進(jìn)行現(xiàn)代化安全管理提供了科學(xué)依據(jù)。通過(guò)評(píng)價(jià)、對(duì)我們有如下啟示：

    1、任何一個(gè)煉油化工裝置，即使在設(shè)計(jì)、制造、施工上符合有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，但客觀上還是存在固有的危險(xiǎn)，這種危險(xiǎn)往往還很嚴(yán)重。

    2、裝置由于在設(shè)計(jì)中采取了一些安全防范措施，使實(shí)際危險(xiǎn)程度下降。在實(shí)際生產(chǎn)中必須嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程，落實(shí)安全措施，保持安全裝備完好，才能真正降低風(fēng)險(xiǎn)，否則裝置的危險(xiǎn)等級(jí)就會(huì)回升，出現(xiàn)事故的幾率就會(huì)增加。

    3、按照《安全生產(chǎn)法》、《危險(xiǎn)化學(xué)品安全管理?xiàng)l例》等法律、法規(guī)的要求，定期進(jìn)行裝置安全評(píng)價(jià)、制定安全防范措施，消除隱患，就可以降低風(fēng)險(xiǎn)，保障安全。