化工安全技术(第四版)
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第三节 化工生产中的重大危险源

一、重大危险源的定义

由火灾、爆炸、毒物泄漏等所引起的重大事故,尽管其起因和后果的严重程度不尽相同,但它们都是因危险物质失控后引起的,并造成了严重后果。危险的根源是生产、运输、贮存及使用过程中存在易燃、易爆及有毒物质,具有引发灾难性事故的能量。造成重大工业事故的可能性及后果的严重度既与物质的固有特性有关,又与设施或设备中危险物质的数量或能量的大小有关。

在《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218—2018)中, 危险化学品重大危险源定义为:长期地或临时地生产、加工、使用或储存危险化学品,且危险化学品的数量等于或超过临界量的单元。

所谓单元是指一个(套)生产装置、设施或场所,或同属一个生产经营单位的且边缘距离小于500m的几个(套)生产装置、设施或场所。

需要指出的是,不同国家和地区对重大危险源的定义及规定的临界量可能是不同的。对重大危险源的范围以及重大危险源临界量的确定,都是为了防止重大事故发生,是在综合考虑国家和地区的经济实力、人们对安全与健康的承受水平和安全监督管理的需要后给出的。随着社会总体水平的提高和防控事故能力的增强,对重大危险源的相关规定也会随之改变。

二、危险化学品重大危险源辨识

凡单元内存在危险化学品的数量等于或超过规定的临界量,即为重大危险源。单元内存在危险化学品的数量根据处理危险化学品种类的多少分为以下两种情况:

①单元内存在的危险化学品为单一品种,则该危险化学品的数量即为单元内危险化学品的总量,若等于或超过相应的临界量,则定为重大危险源。

②单元内存在的危险化学品为多品种时,则按式(1-1)计算,若满足式(1-1)的条件,则定为重大危险源。

  (1-1)

式中,q1q2,…,qn为每种危险化学品实际存在量,t(吨);Q1Q2,…,Qn为与各危险化学品相对应的临界量,t(吨)。

危险化学品临界量的确定方法如下。

(1)在表1-1范围内的危险化学品,其临界量按表1-1确定。

表1-1 危险化学品名称及其临界量

(2)未在表1-1中列举的危险化学品类别,依据其危险性,按表1-2确定临界量;若一种危险化学品具有多种危险性,按其中最低的临界量确定。

表1-2 未在表1-1中列举的危险化学品类别及其临界量

注:以上危险化学品危险性类别及包装类别依据GB 12268确定,急性毒性类别依据GB 20592确定。

三、危险化学品重大危险源分级

危险化学品重大危险源根据其危险程度,分为一级、二级、三级和四级,一级为最高级别。重大危险源分级方法如下。

1.分级指标

采用单元内各种危险化学品实际存在(在线)量与其在《危险化学品重大危险源辨识》(GB 18218—2018)中规定的临界量比值,经校正系数校正后的比值之和R作为分级指标。

2.分级指标R的计算方法

R =αβ1q1/Q1 +β2q2/Q2 +…+βnqn/Qn)  (1-2)

式中, q1q2,…,qn为每种危险化学品实际存在(在线)量,t;Q1Q2,…,Qn为与各危险化学品相对应的临界量,t;β1β2,…,βn为与各危险化学品相对应的校正系数;α为该危险化学品重大危险源厂区外暴露人员的校正系数。

3.校正系数β的取值

根据单元内危险化学品的类别不同,设定校正系数β值,见表1-3和表1-4。

表1-3 校正系数β

注:危险化学品类别依据《危险货物分类和品名编号》(GB 6944—2012)确定。

表1-4 常见毒性气体校正系数β

注:未在表1-4中列出的有毒气体可按β=2取值,剧毒气体可按β=4取值。

4.校正系数α的取值

根据重大危险源的厂区边界向外扩展500m范围内常住人口数量,设定厂区外暴露人员校正系数α值,见表1-5。

表1-5 厂区外暴露人员校正系数α

5.分级标准

根据计算出来的R值,按表1-6确定危险化学品重大危险源的级别。

表1-6 危险化学品重大危险源级别与R值的对应关系

事故案例

[案例1-1] 某年6月,浙江省金华某化工厂五硫化二磷车间,黄磷酸洗锅发生爆炸。死亡8人,重伤2人,轻伤7人,炸塌厂房逾300m2,造成全厂停产。

事故的直接原因:该厂为提高产品质量,采用浓硫酸处理黄磷中的杂质,代替水洗黄磷的工艺。在试行这一新工艺时,该厂没有制定完善的试验方案,在小试成功后,未经中间试验,就盲目扩大1500倍进行工业性生产,结果刚投入生产就发生了爆炸事故。

[案例1-2] 某年12月,湖南省某氮肥厂造气炉水夹套发生爆炸,死亡3人,重伤2人,轻伤10人,厂房被严重破坏。

事故的直接原因:车间副主任为提高煤气炉负荷多产煤气,违反安全生产的基本原则,擅自关闭水夹套的进、出口阀门,以此来提高造气炉温度和产量。关闭30min后,造成造气炉水夹套因超压发生爆炸。

[案例1-3] 某年1月,四川省某县化肥厂氨合成塔发生爆炸,塔体飞出,将水泥框架撞坏,合成塔外筒出现三条大裂纹,催化剂筐四分五裂,操作盘仪表及高压管道等被烧坏,厂房也遭到破坏。

事故的直接原因:该塔长期超温、超压使用和使用不当所致。尤其严重的是当塔壁已漏气着火时,该厂领导缺乏科学态度,未引起足够重视,也未认真检查处理,继续盲目生产而导致爆炸事故。此外,合成塔的设计、选材、制造等方面也存在不少问题。

[案例1-4] 某年5月,四川省某县磷肥厂硫酸车间沸腾炉,由于违章指挥发生化学爆炸事故。

事故的直接原因:该沸腾炉在爆炸前连续几个班超负荷运行;炉温、风压、产量均超过规定指标;其次,该沸腾炉是自制设备,没有正规设计,没有炉温自动记录,没有控制炉温的应急手段,操作控制很困难,炉内经常结疤。在停炉处理时,车间干部违章指挥,向炉内的结疤连续击水时,炉内发生爆炸。将15t重的炉盖冲开,高温炉疤冲出炉体10m多远,6名工人被烧伤,其中3人死亡,1人重伤,2人轻伤。