[摘要]本文利用人- 機- 環境系統安全原理從人、機、環境三個方面對大型化工生產企業存在的電氣危險隱患進行全面的辨識分析,以使電氣事故隱患的辨識工作更具系統性、科學性。
[關鍵詞]大型化工生產企業 系統安全 電氣事故隱患
1“人—機—環境”系統安全原理
安全寓于生產之中,不安全不衛生的諸因素是在生產過程中出現的。大量事故的調查分析結果表明,導致事故的原因是由于物的不安全狀態,人的不安全行為和不良環境所引起的。具體地說,就是人的因素,物的因素和環境條件三個要素。從系統工程觀點來說,這三個要素構成一個“人—機—環境”系統。為了確保系統安全和最佳狀態,就必須綜合考慮三個要素,消除導致事故的原因,使系統達到最佳的安全狀態。從安全角度來說,應該對“人—機—環境”系統中作為主體工作的人、人使用的機器設備和人所處的工作環境進行全面分析,這是安全系統工程與其他工程系統存在的顯著差異之處。為了確保安全,不僅要研究產生不安全的因素,并采取預防措施,而且要尋找不安全的潛在隱患,力爭把事故消滅在萌芽狀態。
2 大型化工生產企業生產及供電安全的特點
大型化工生產企業,在國民經濟中起著舉足輕重的作用,這類企業的有著顯著的生產特點:①化工生產的物料絕大多數具有潛在危險性。②化工生產使用的原料,中間體和產品絕大多數具有易燃易爆,有毒有害,腐蝕等危險性。如氯乙烯,氯氣等。③生產工藝過程復雜,工藝條件苛刻。④生產規模大型化,生產過程連續性強,生產過程自動化程度高,大量采用DCS、ESD、現場總線等國際先進水平的自動化控制技術。這些特點對企業電力系統的安全供電提出了很高的要求,使企業的發供電系統具有以下幾個顯著特征:①供電系統容量大。一般裝接容量在200MVA 以上,是國家電力網中的用電大戶。②自發電能力較強。自備發電機容量一般在100MW 以上。③電力網結構復雜, 供電電壓等級多。
變配電所多且分布散,高壓輸電線路縱橫交錯,電纜配電系統龐大。④用電負荷大多數為一二類負荷,對企業內部電力網的安全供電要求很高。使企業電網不僅具有電力行業的基本特點,而且還有針對化工行業的特性。
3 大型化工生產企業電氣事故隱患辨識及其分類
由于大型化工企業生產的特點以及化工供電安全的特殊性,容易發生事故,且有的事故,如火災、爆炸、凝固、凝聚等如果處理不及時,措施不當,就有可能導致災難性甚至是毀滅性的后果,對于企業職工的生命及國家財產危害很大。有時即使是簡單的電氣故障或參數波動,也有可能給化工生產帶來遠遠超過電氣設備本身損失的嚴重后果。因此,對于化工行業的電氣安全,不宜孤立分析,必須予以全面綜合的考慮,對整個系統的危險隱患進行全面、仔細的辨識。
3.1 存在于企業中人為方面的電氣事故隱患
3.1.1 電氣運行操作人員電氣誤操作
誤操作是導致人為設備事故和人身死亡事故的主要根源, 確保電氣操作的準確性是企業電力系統保證安全經濟運行的一項重要工作。認真分析電氣誤操作事故隱患的原因,采取行之有效的防范對策,對確保化工企業電力系統安全運行具有很重要的意義。存在電氣誤操作事故隱患的原因雖然多種多樣,但歸納起來可分為:①電氣運行操作人員技術素質不高。②不遵守倒閘操作的規定,習慣性違章。③防誤閉鎖裝置不完善或管理不嚴。④操作人員精神狀態不佳,忙中出錯。
3.1.2 企業電工在帶電作業過程中的事故隱患
在企業職工的帶電作業過程中,由于電工作業的特殊性,電氣設備的故障現象以及有關技術參數都必須在帶電時才能進行檢測和分析。
因此,絕大部分電氣設備事故的處理工作都是在現場帶電的情況下進行分析處理的。
電工在帶電作業過程中事故隱患的原因分析:①單憑經驗工作。② 違章作業。③絕緣降低或火線碰殼。④不利環境。特別是安裝在有導電介質和酸、堿液等腐蝕介質,以及潮濕、高溫等惡劣環境中的導線、電纜及電氣設備,其絕緣容易老化、損壞,還會在設備外層附著一層帶電物質而造成漏電。⑤缺乏多方面的電氣知識。⑥電氣設備維護保養不善。
3 . 2 電氣設備使用過程中導致火災和爆炸的隱患
電氣火災和爆炸事故是電火花及電弧引起的火災和爆炸。在化工企業的火災和爆炸事故中,電氣火災和爆炸事故占有很大比例,僅次于明火。
電氣火災和爆炸事故一旦發生,將會造成人身安全的嚴重危害和企業及國家財產的重大損失。
電氣火災和爆炸形成的原因分析:①電火花及電弧引起的火災和爆炸。電氣火災和爆炸事故中由電火花引起的電氣火災占很大的比重 。一般電火花溫度很高 ,特別是電弧,溫度可高達6000℃。
因此,它們不僅能引起可燃物燃燒,而且能使金屬熔化、飛濺,構成危險的火源。電火花能否構成火災危險, 主要取決于火花能量, 當該火花能量超過周圍空間爆炸混合物的最小引燃能量時, 即可能引起爆炸。②電氣裝置的過度發熱,產生危險溫度引起的火災和爆炸。電氣設備運行時總是要發熱的,電流通過導體時要消耗一定的電能,其大小為ΔW=I2Rt 這部分電能使導體發熱,溫度升高。電流通路中電阻R 越大,時間t 越長,則導體發出的熱量越多,一旦到達危險溫度,在一定條件下即可能引起火災。
3.3 存在于化工企業用電安全環境方面的電氣事故隱患
3.3.1 企業供電安全方面的事故隱患
作為大型化工企業,其顯著特點是規模化連續性生產,生產裝置多、工藝復雜、技術密集,采用DCS集散系統等國際先進水平的自動化控制技術。物料多為易燃易爆、有毒有害物質,生產設備經常在高溫高壓環境下,工作條件極為苛刻。由于大型化工企業生產的特點以及化工供電安全的特殊性,在這樣復雜電網的安全供電問題上就存在著許多事故隱患:如存在保安電源供電不足,引起雙回路切換系統失效,造成停電,引發生產安全事故的危險;存在變壓器油箱泄露,油量不足,或使用周期過長,油質下降引起變壓器故障停電,引發安全事故的危險等等。
3.3.2 企業生產過程中靜電危害引起的事故隱患
一方面,在大部分化工生產企業生產過程中, 所用介質大多數都是易燃、易爆物品,它們的最小點火能量大都較低,有時一個小小的靜電火花便會引燃周圍泄漏出的可燃性物質而導致事故。因此,對于大型化工企業來說,各個操作環節都可能導致靜電的產生并積聚。另一方面,在現場勘察的過程中發現有些企業生產過程中涉及到多種腐蝕性介質,特別是生產現場強酸、強堿、強腐蝕性的化學物質較多,從而導致生產現場電氣設備的接地保護線常常出現腐蝕、生銹、斷裂、甚至脫落的現象。因此,危險環境和場所以及電氣裝置設備接地系統中隱患的存在就使系統中存在著靜電危害引起的事故隱患。
3.3.3 企業生產過程中由雷電危害引起的事故隱患
對于該化工企業而言,一方面,該企業生產過程中所用介質大都為易燃、易爆物品, 它們的最小點火能量大都較低,就存在著直接雷擊很可能引起火災爆炸;另一方面,該企業生產過程中使用了多種大型自動化控制系統,就存在著雷電感應損壞 DCS等自動化控制系統等方面的事故隱患。隨著化工產業的飛速發展,工業過程相互關聯與控制更加緊密,對相應的過程信息與檢測管理提出了更高的要求,現代大型化工生產大量運用了集散控制技術等先進的現代化技術 。
由于集散控制系統中工控機、各種通訊模件、安防器件以及現場測量儀表大都運用電子器件和集成電路組合,這些微電器件普遍存在絕緣強度低、耐電涌能力低等致命弱點,在雷暴季節就有常遭雷擊的侵害的隱患,輕則造成幾臺儀表計算機輸入輸出模塊部分擊壞,重則造成整個工藝裝置控制系統癱瘓 ,被迫停工檢修,造成巨大的損失。
因此,大型化工企業應根據本企業的實際情況對電氣事故隱患管理工作的薄弱環節提出相應的對策措施,從而提高企業的電氣安全管理水平,實現企業的安全生產和可持續發展。
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