混装乳化炸药地面站半成品制备安全评价

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  【摘 要】 安全评价已作为现代先进安全生产管理模式内容之一,目前在我国危险化学品生产、建筑、煤矿、非煤矿山等行业的安全评价工作相继进行[1],促进了这些行业的安全状况改善。安全评价已成为预测、预防事故的重要手段。本文采用ICIMond评价方法对新疆和益混装炸药有限公司富蕴分公司地面站生产线进行安全评估。
  【关键词】 地面站;安全评估;ICI Mond法
  1、ICI Mond法
  英国帝国化学公司蒙特工厂,在美国道化学安全评价的基础上,提出了一个更加全面、系统的安全评价法,称为ICI Mond法[2]。该法在肯定道化学火灾、爆炸危险指数评价法的同时,又在其定量评价基础上做了重要改进和补充,是国际上一种重要成熟的评价方法。
  2、生产工艺及危险因素分析
  2.1原材料主要危险、有害特性
  用于生产现场混装乳化炸药的主要原材料有:硝酸铵、轻柴油。
  (1)硝酸铵:刺激皮肤、眼、鼻、咽喉、支气管、肺等器官,过量暴露可引起恶心、呕吐、头痛、虚弱、无力、虚脱,大量接触可引起高铁血红蛋白血症,口服会引起剧烈腹痛、呕吐血便、休克、全身抽搐、昏迷。易与乙酸、热金属粉末、有机物等发生反应而发生火灾爆炸事故。
  (2)轻柴油:对皮肤有脱脂作用,反复接触会使皮肤干燥、脱皮和皲裂。在高温、明火、静电等条件下皆易发生火灾爆炸事故。
  3、评价方法的应用
  根据实际情况,地面站乳化炸药半成品制备生产线被分为三个评估单元,即①硝铵破碎、溶解工段;②油相、发泡剂制备工段;③锅炉供热工段。整个评估以此为基础分为三部分,分别采用Mond法进行细评。
  3.1硝酸铵破碎、溶解工段危险性定量评估
  1)物质系数的确定
  本单元主要是对硝酸铵进行溶解处理,可能造成燃烧爆炸反应的物质主要有硝酸铵,故采用硝酸铵的物质系数,即MF=29作为本单元计算燃爆指数的初始计算参数。
  2)一般工艺危险值(GPH)的确定
  (1)基本系数取1。
  (2)放热反应(系数0.30-1.25):溶解工段是在90℃温度下进行溶解,主要表现为吸热过程,无放热过程,故此项不予考虑。
  (3)吸热过程(系数0.20-0.40):溶解工段是吸热反应,故取热化学反应系数为0.35。
  (4)物质的搬运或移动(系数0.25-1.05):溶解过程中,硝酸铵需要从仓库搬运出来,并经过破碎、螺旋输送至水相罐,搬运和移动量较大,故选取系数为0.5。
  (5)隔离或圈围(系数0.25-0.90):水相罐与外围设备之间并无有效隔离防护,一旦发生事故会涉及较大区域,故选取系数值0.7。
  (6)疏散通道(系数0.35):工房内,有充分的疏散通道,一旦发生事故,能够有效的组织疏散。故此项不予考虑。
  (7)液体排放及飞溅控制(0.25-0.50):该单元基本無液体产物或排放物,故此项系数为0。
  由以上7项,可以累计得到一般工艺危险值:GPH=1.0+0.35+0.5+0.7=2.1
  3)特殊工艺危险值(SPH)的确定
  (1)基本系数取1;
  (2)有毒物质(系数0.2-0.8);硝酸铵,选取系数为0.6;
  (3)负压:该单元为正压操作,此项系数为0;
  (4)是否在可燃范围或靠近可燃范围操作:此项系数为0;
  (5)粉尘爆炸(系数0.25-2):不存在粉尘爆炸的可能,故此项系数为0;
  (6)压力:此工段为常压操作,故此项系数为0;
  (7)低温(系数0.2-0.3):本单元此项系数为0;
  (8)可燃或不稳定物质的数量:此项系数为0;
  (9)腐蚀性和侵蚀性(系数0.1-0.75):水相罐内会有大量腐蚀性物质硝酸铵、二氧化氮、氨气等,故选取系数为0.70;
  (10)泄漏(0.1-0.75):设备有一定的腐蚀与泄漏,故选取系数为0.10;
  (11)使用明火加热器:本单元无明火,此项不予考虑;
  (12)热油交换系统(系数0.15-1.15):本单元无此项,不予考虑;
  (13)旋转设备(系数0.5):本单元使用螺旋输送及搅拌等旋转设备,且功率较大,故此项系数选取为0.5。
  由以上几项累计得到特殊工艺危险值:SPH=1+0.60+0.7+0.1+0.5=2.9
  4)单元危险系数:F3=GPH×SPH=2.1×2.9=6.09
  5)火灾爆炸指数:F&EI=F3×MF=6.09×29=176.61
  6)DOW综合指数:D=MF×GPH×M×(SPH+L)=194.271
  式中,L是本评估单元的布置危险值,根据实际情况考虑,L取1-90%=0.1;M是本评估单元的特定物质危险值,因为本单元没有自燃发热的物质,所以取基本系数1。计算结果,在D值危险等级分类表中属“可能是灾难的”。
  7)火灾荷载系数G:它是取整个评估工段上所有燃爆物质的总热值除以总占地面积的单位总潜热,主要以10t硝酸铵的总热量除以2000m2占地得到62kcal/m2。
  8)单元毒性指数U:本单元毒性相对较高,所以从取值表中对应取U=8。
  9)设备内爆炸指数E:本单元水相罐内基本无爆炸危险,对应取E=1。
  10)气体爆炸指数A:取法与E相似,空气爆炸危险性较低,取A=5。
  11)综合危险性指数R=D×[1+(G×U×A×E)1/2/1000]
  =194.271×[1+(62×8×1×5)1/2/1000]=203.95
  在R值危险等级分类表中属危险性“中等”。
  (二)人、机、环修正系数K1、K2、K3的计算
  这三个修正系数主要参考表1-1“人、机、环安全状态评估得分表”中的得分率得到,以每一得分去除标准值0.684得:
  K1=0.684/0.9=0.76
  K2=0.684/0.922=0.742
  K3=0.684/0.822=0.832
  修正后的综合危险性指数R‘为:R’=R×K1×K2×K3
  =203.95×0.76×0.742×0.832=95.7
  在R值危险等级分类中属“低”。
  各单元的评估结果分别为:
  单元1:低
  单元2:低
  单元3:中等
  (四)结论:公司现场混装乳化炸药生产车间的溶解、油相配备、锅炉供热等主要工段,经过全面安全评估,其危险等级很低,只有锅炉供热工段危险性稍高,需要加强安全管理,总体来说,公司生产线是比较安全的,各项制度比较完善,管理措施比较到位,生产工艺流程安全可靠,是具备安全生产条件的。
  参考文献:
  [1]魏新利,祝峰.对危化品生产与储存场所定量安全评价的比较研究.工业安全与环保。
  [2]张景林,崔国璋.安全系统工程.煤炭工业出版社。
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