重大危险源的辨识.pdf

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1、 1 许昌县电业局制氧厂 安全标准化文件 编号 YDYAB03 风险管理 标准条款 重大危险源辨识 重大危险源的辨识 1 危险源及风险分析 1.1 危险物品的固有危险特性分析 本项目涉及到的危险化学品主要有：氧（压缩的）、氧（液化的）、氮（压缩的）、氮（液化的）、氩（压缩的）、氩（液化的）、二氧化碳（压缩的）、二氧化碳（液化的）等，其主要特征如下：（1）爆炸性、可燃性化学品 序号 物料名称 闪点 爆炸 极限 V%火险类别 燃烧、爆炸危险特性 主要存 在场所 1 氧（压缩的）/助燃 生产场所 储存场所 2 氧（液化的）/助燃，皮肤接触会发生冻伤 生产场所 储存场所 3 氮（压缩的）/若遇高热，容

2、器开裂或爆炸；氮气浓度过高，引起人员窒息 生产场所 储存场所 4 氮（液化的）/氮气浓度过高，引起人员窒息；皮肤接触发生冻伤 生产场所 储存场所 5 氩（压缩的）/若遇高热，容器开裂或爆炸；氩气浓度过高，引志人员窒息 生产场所 储存场所 6 氩（液化的）/若遇高热，容器开裂或爆炸；氩气浓度过高，引起人员窒息；皮肤接触发生冻伤 生产场所 储存场所 7 二氧化碳（压缩的）/若遇高热，容器开裂或爆炸；氩气浓度过高，引起人员窒息；皮肤接触发生冻伤 生产场所 储存场所 8 二氧化碳（液化的）/若遇高热，容器开裂或爆炸；氩气浓度过高，引起人员窒息；皮肤接触发生冻伤 生产场所 储存场所（2）毒性化学品 本项

3、目所涉及到的氧气、氮气、氩气、二氧化碳等物质一般无毒，2 但当空气中某种气体浓度过高也会产生中毒或窒息事故。例如：氧气在空气中浓度超过 40%可引起中毒症状。2 主要危险、有害因素分析 2.1 火灾、爆炸（化学爆炸）氧气为助燃性气体，本身具有强烈的氧化性。氧接触油即能引起自燃，沾氧的工作服一碰到火星就会迅速着火；液氧排放不当，气化后窜入其他有着火危险的部位时，也可能引起火灾。不仅如此，在一定条件下金属也能在纯氧中燃烧。A 火灾 1）氧气在储存、压送过程中进入杂质、跑漏、绝热压缩而发生着火爆炸。液氧在压送过程中，预冷时如密封不严，易泄漏出氧气。若与润滑油充分接触会发生氧化反应而发生爆炸。在液氧压

4、送和氧气输送过程中，泵及管道中留有铁锈等杂质，在流体冲刷及杂质摩擦情况下也会发生火灾。当氧气在 1.6Mpa 以上的管路中输送时，急开或速闭阀门时，可能因绝热压缩发生着火或爆炸。2）氧气输送中静电、雷电引起着火爆炸 在氧气管道输送时，气流的出口或调节阀处会产生并积聚静电荷。当干燥的氧气带有金属微粒或尘埃或氧气输送时流速过快都能产生静电放电，此时如果阀体内有可燃物质（油脂），极易造成着火爆炸事故。氧气系统的设备、管道如不接地或接地不良，会产生静电电位，并有放电危险。充装站房及储罐区缺少避雷设施或避雷设施接地不良，放静电接地电阻过大，都可能遭到雷击或雷电感应放电，进而引起燃烧爆炸。3）充装站和液氧

5、储存场所为火灾危险场所，如电气设备、灯具 3 及按钮等防护等级不符合要求或电气老化、绝缘破坏、短路、私拉乱拉、过载等均会引起火灾。4）任意动火、吸烟引起火灾。5）液氧泄漏，渗透有机物质（如木材、棉织物等）遇到火源引起燃烧。6）在气体充装过程中，若发生氧气泄漏，遇可燃物可能发生火灾事故。7）乙炔气瓶发生泄漏时高速喷出遇明火星易发生火灾，进而可能引发爆炸事故。8）电焊不慎可引起乙炔气瓶起火。9）乙炔气瓶因储存、运输管理不当、气瓶自身缺陷等，有可能发生乙炔气泄漏或气瓶破裂。如果没有及时发现并处理，乙炔气可与空气形成爆炸性混合物，当达到爆炸极限时，遇点火源可能发生爆炸事故。B 物理爆炸 物理爆炸就是物

6、质状态参数（温度、压力、体积）迅速发生变化，在瞬间放出大量能量并对外做功的现象。其特别是在爆炸现象发生过程中造成爆炸发生的介质化学的性质不发生变化，发生变化的仅是介质的状态参数，例如氧气的压力输送管道、液氧、液氮、液体二氧化碳的储罐等在压力、温度出现迅速异常的情况下都会引起爆炸等，可能的原因有：1）液化气体储罐（如液氧储罐、液氩储罐、液氮储罐、液体二氧化碳储罐）内充满了液化气体，夏季高温或遇有热源、火源等，使得罐内压力急剧增加，当压力过高时，会引起储罐爆炸。氧气瓶、氮气瓶、二氧化碳气瓶等压力容器如果未严格按操作规程操作，使用不合格或无资质厂家的设备，未定期进行设备校验等，4 致使存在安全隐患而

7、无法发现以便及时进行处理，出口阀门关闭等情况下，有发生超压爆炸的危险。2）氧气瓶内混有其它可燃性物质（该可燃性物质为油脂类的倾向较大），该瓶内可燃性物质在充装过程中与氧气混合发生了化学性爆炸。3）氧气瓶、乙炔瓶、氮气瓶、二氧化碳气瓶等在贮运过程中因气瓶质量、违规运输，使用过程中长期接近高温热源等原因有可能造成气瓶爆炸事故。C 中毒和窒息 1）长期吸入氧 浓度超过 40%时，有可能发生氧中毒。长期吸入浓度 4060%氧气时可能出现胸骨后不适应、轻咳、尽而胸闷等，严重时可发生肺气肿，甚至出现呼窘迫综合症。2）氧气、氩气、二氧化碳是无色、无臭、无味的气体，即不能燃烧，也不助燃。当其在空气中的含量显著

8、增加时，人的呼吸就感动困难（空气中氧含量降低，既缺氧），如是其浓度很高时，人就会因缺氧而窒息，甚至会死亡。缺氧轻症患者，在供氧正常后，可很快自行恢复健康。缺氧时间较久者，会引起脑水肿，症状表现有头痛、恶心、呕吐、幻觉，表情淡漠、兴奋。重症者会造成大脑皮质、基底带等永久性病变，会发生瘫痪、意识丧失等。3）气体充装过程中，若发生氧气、氮气、氩气、二氧化碳气体泄漏或检修氧气、氮气、氩气、二氧化碳气体设备、容器和管道时，若防护不当或缺少必要的防护措施及早期气体泄漏报警设备，会造成中毒、窒息事故。4）维修人员进入未经空气置换的储罐内作业时，可能会发生人员窒息事故。2.2 其他危险、有害因素分析 5 A

9、触电 能引起电气危害及事故的原因有电气设备不防爆，开关及照明灯具不防爆、电线老化、电线架设不规范造成短路，用水冲洗电气设备等。此外变压器、配电室配电设施、电缆、电线等因故障、误操作等原因都可能引起人身触电伤害或造成设备损坏。因故障、电气绝缘的损坏、误操作、过负荷、雷电、静电等原因，可能直接造成人身触电伤害、发生火灾爆炸等危险。维修、检查工作中违反电气操作规程，易造成触电事故。B 机械伤害 本建设项目易发生机械伤害的场所主要有：转动机械设备裸露部位。生产过程中，各种高速旋转泵等机械的外露运动部分，因无防护罩、防护屏或防护设施不符合要求，转动部件与人体直接接触使人遭受夹击、碰撞等伤害。设备设施空间

10、狭小，移动有障碍，也可能造成机械伤害事故。C 车辆伤害 本建设项目各种原料、成品等物料均需车辆来运输，在机动车辆运输物品过程中，如果车辆车况不良，司机违章驾驶，就可能发生车辆伤害事故。主要包括车辆对人员伤害、车辆对建筑物或设备的损坏两类。伤害类型以碾压、碰撞（与人员的碰撞、与建筑物或设备的碰撞）、倾翻、火灾、爆炸、刮蹭等为主。D 高处坠落 如果无防护设施或措施不完善，作业人员对液氮罐、液氩罐、液氧罐、液体二氧化碳储罐等进行工艺操作、设备检修等过程中易发生高处坠落事故。E 物体打击 6 本建设项目各生产装置在进行操作及检修时，如果未严格按照操作规程进行操作，防护措施不到位，操作人员可能遭受物质打

11、击，特别是生产场所、储罐设备附近，人员遭受物体打击的可能性更大。F 冻伤 液氧、液氮、液氩、液体二氧化碳的沸点都在-78.5-196,如果人体直接接触这些超低温液体、设备、管道等会造成严重的难以治愈的冻伤，被接触的皮肤会变硬、变脆、坏死。G 噪声与扰动 该项目的主要噪声源有：产生连续噪音的设备有各种内部有高速介质流动的管道、低温液体泵、汽化器等。噪声能引起职业性噪声聋、耳外伤等。噪声影响人的生理机能，造成神经紧张、失眠、心血管疾病及消化不良等；噪声干扰睡眠和正常交谈，降低工作效率，使人烦躁、易怒，会使操作人员的失误率上升，严重的会导致事故的发生。振动是指振幅超过了正常值而能引起固体结构发生疲劳

12、破坏的情况，有振动发生时，不但噪声水平会大大提高，而且设备因振动也会使寿命降低，在振动严重的情况下甚至会造成设备损坏危及生产和人员的安全。振动危害有全身振动和局部振动，可导致中枢神经、植物神经功能紊乱、血压升高，也可导致设备、部件的损坏。该项目中若因安装质量缺陷或实际运行工况严重偏离设计工况，会引起工艺管道和设备发生振动。3 重大危险源辨识结果 依据危险化学品重大危险源辨识（GB18218-2009）辨识知：本企业未构成重大危险源。厂外周边不存在重大危险源。4 危险、有害程度 7 4.1 固有危险程度 定量分析项目工艺流程中涉及具有爆炸性、可燃性、毒性、腐蚀性的化学品数量、浓度（含量）、状态和

13、所在的作业场所（部位）及其状况见下表：序号 物质名称 质量 状态 浓度 存在部位 温度 压力 1 氧（液化的）14.5 液态 99.5%低温储槽-183 0.8Mpa 2 氧（压缩的）0.39 气态 99.5%气瓶 常温 约 15Mpa 3 氩（液化的）23.8 液态 99.5%低温储槽-186 0.8Mpa 4 氩（压缩的）0.49 气态 99.5%气瓶 常温 约 15Mpa 5 氮（液化的）10.3 液态 99.5%低温储槽-196 0.8Mpa 6 氮（压缩的）0.35 气态 99.5%气瓶 常温 约 15Mpa 7 二氧化碳（液化的）39.8 液态 99.5%低温储槽-76 21Mpa

14、 8 二氧化碳（压缩的）0.54 气态 99.5%气瓶 常温 约 15Mpa 4.2 风险程度分析 爆炸性化学品泄漏的可能性 根据危险货物品名表GB1226-2005，本厂不存在爆炸品，氧气可助易燃物、可燃物燃烧爆炸，能氧化大多数活性物质，与易燃气体可形成爆炸性混合物。气瓶本身、垫片及阀门等管件如果设计、制造存在缺陷，材质不符合，不符合安装要求，或装卸过程中违反规程，或事故状态下等，遇强热或明火即会发生火灾和爆炸事故，危及生产操作人员生命安全。因材质选择及缺陷、设计失误、加工缺陷，即使不会马上发生化学品泄漏，经过一段时间运行后易燃易爆化学品会发生泄漏。因此以上物质存在泄漏的可能性较大，但只要严

15、格控制各动、静设备密封点严密不漏，严格按规程进行操作，避免外力损坏，按规定 8 定期进行特种设备检测，主要设备、管道本体发生泄漏后可处于可控状态。4.3 出现具有爆炸性、可燃性化学品泄漏后具备造成爆炸、火灾事故的条件 贮罐区具有爆炸性、可燃性的化学品泄漏后具备造成爆炸事故的条件：1）可燃气体或可燃液体泄漏。2）存在明火、高温、静电火花、雷击等具有足够能量的点火源。3）在泄漏口处存在明火或静电火花，在喷口处着火。4）未与空气形成爆炸性混合物，没有约束的蒸气去遇明火、静电火花、雷击等具有足够能量的点火源以低温燃烧。4.4 出现爆炸事故造成人员伤亡的范围 根据本厂固有危险化学品的危险特性及存在数量，

16、选择危险性较大、数量较多的液氧贮罐爆炸伤害模型进行定量分析，计算出其发生事故的危害程度。液氧贮罐 厂最大的危险源来自液氧贮罐 1 台，容积为 15 m3。介质温度约-183，压力为 0.8Mpa。液氧储罐爆炸时所释放的能量除了很少一部分（约 3%5%）消耗在撕裂钢板，交部分碎片以及阀门的本体抛离原地外，其余大部分能量将以冲击波的形式作用于周围环境，造成建筑物的破坏及人员伤亡。根据超压准则，只要冲击波超压达到一定值时，便会对目标造成的伤害或破坏，不同的冲击波超压对周围的人和物的危害不同。一定超压的冲击波对人体和伤害和对建筑物的真坏作用见下表：爆炸冲击波超压对人体的伤害作用 9 超压 P/Mpa

17、危险半径 伤害作用 0.020.03 5442 轻微损伤 0.030.05 4231.5 损伤听觉器官或骨折 0.050.10 31.522 内脏严重操作或死亡 0.10 22 大部分人员死亡 爆炸冲击波超压对建筑物破坏作用 超压 P/MPa 危险半径 伤害作用 0.0050.006 150130 门、窗玻璃部分破碎 0.0060.015 13065 受压面的门窗玻璃大部分破碎 0.0150.020 6554 窗框损坏 0.0200.030 5442 墙裂缝 0.0400.050 3628.5 墙大裂缝、屋瓦掉下 0.0600.070 28.526 木建筑厂房屋柱折断，房架松动 0.0700.

18、100 2622 砖墙倒塌 0.1000.200 2215.7 防震钢筋混凝土破坏、小房屋倒塌 0.2000.0300 15.713 大型钢架结构破坏 液氧一般在容器内以气液两态存在，当容器破裂发生爆炸时，除了气体的急剧膨胀做功外，还有过热液体激烈的蒸发过程。在大多数情况下饱和液体占有容器介质质量的绝大部分，它的爆破能量比气体大得多，一般计算时考虑气体膨胀做功。1）爆炸能量 过热状态下液氧在容器破裂时释放出的爆破能量可按下式计算：E=（H1H2）（S1S2）T1W=（-133.690）（2.9366.407）90.1816245=2913131.1KJ 式中：取爆炸前液氧的状态为 90.18K

19、（-183），1 个大气压；其它液氧状态的计算结果小于上述状态。E过热状态液体（液氧）的爆破能量，KJ；H1爆炸前液氧有焓，-133.69 KJ/kg 10 H2在大气压下液氧的焓，0KJ/kg S1炸前液氧的熵，2.936KJ/（kgK）S2在大气压下液氧的熵，6.407KJ/（kgK）T1氧气在大气压力下的沸点，90.18K W液氧的质量，150001.1495%=16245kg 2）液氧贮罐爆破能量换算为 TNT 当量：q=E/4500=2913131.1/4500=647.4kg 3）求出相当于 1000kgTNT 爆炸的模拟比：=（q/q0）1/3=（647.36/1000）1/3=

20、0.865 根据模拟比，得出 TNT 在无限空气介质中爆炸时，空气冲击波峰值超压计算式为：4）计算结果 把数所带入以上各式，可得以下表的计算结果。爆炸冲击波超压对人体的伤害作用 超压 P/Mpa 危险半径 伤害作用 0.020.03 5445 轻微损伤 0.030.05 4231.5 损伤听觉器官或骨折 0.050.10 31.522 内脏严重损伤或死亡 0.10 22 大部分人员死亡 爆炸冲击波超压对建筑物的破坏作用 超压 P/Mpa 危险半径 伤害作用 0.0050.006 150130 门、窗玻璃部分粉碎 0.0060.015 13065 受压面的门窗玻璃大部分破碎 0.0150.020

21、 6554 窗框损坏 0.0200.030 5442 墙裂缝 0.0400.050 3628.5 墙大裂缝，屋瓦掉下 0.0600.070 28.526 木建筑厨房房柱折断，房架松动 0.0700.100 2622 砖墙倒塌 0.1000.200 2215.72 防震钢筋混凝土破坏，小房屋倒塌 0.2000.300 15.713 大型钢架结构破坏 爆炸事故死亡半径计算 使用超压-冲量准则估计液氧储罐爆炸死亡半径的计算式为：11 37.01000q6.13R 式中 q 与前面相同。液氧储罐的爆炸事故死亡半径为 11.6m。另外爆炸时容器破裂所形成的碎片，像弹片一样抛射出去，抛射出去的容器碎片对周

22、围更远距离的人员、建筑物和设施造成严重影响。氧气瓶爆炸 1）爆炸能量 氧气瓶中介质为压缩气体，当一只氧气瓶发发生物理爆炸时，其释放的爆破能量为：该式可简化为：Eg=CgV 式中：Eg气体的爆破能量，KJ P容器内气体的绝对压力，Mpa V容器的容积，m3 K气体的绝热指数，K=1.397，取 K=1.4 Cg气体容积爆破能量系数，KJ/m3 现有氧气钢瓶的容积为 0.04 m3，压力为 15Mpa 压力为 15 Mpa 时，氧气瓶爆破能量系数 Cg=2.7104 Eg=2.71040.04=1080KJ 氧气瓶爆破时，大部分爆破能量以空气冲击波形式向外释放。2）冲击波致人死亡半径 当冲击波超压

23、大于 0.1Mpa 时将导致大部分人员死亡，以此作为超压致人死亡的极限值。31101013.011kkgpkpvE 12 根据 100TNT 爆炸时冲击波超压试验所知，当 1000kgTNT 爆炸时在爆炸虫 23m 处将产生大于 0.1Mpa 的超压。当一只氧气瓶发生物理爆炸时，爆炸模拟比 当一只氧气瓶爆炸时死亡半径 R=230.062=1.4m 5 重大危险源辨识 危险化学品重大危险源是指长期地或临时地生产、加工、使用或贮存危险物质，且危险化学品数量等于或超过临界量的单元。单元是指一个（套）生产装置、设施或场所，或同属一个工厂的且边缘距离小于 500m 的几个（套）生产装置、设施或场所，危险

24、化学品是指具有易燃、易爆、有毒、有害等特性，对人员、设施、环境造成伤害或损害的化学品。判断一个单元是否构成一重大危险源，主要依据危险化学品重大危险源辨识（GB18218-2009）及国家安全生产监督管理局关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调字200456 号）的有关规定。依据危险化学品重大危险源辨识，乙炔属于表中易燃气体，其临界量为 1t，丙酮属于表中易燃液体，其临界量为 500t；依据危险化学品重大危险源辨识（GB18218-2009），生产过程中存在的危险物质压缩氧及冷冻液态氧均属 2.2 项非易燃无毒气体且次要危险性为 5 类，其临界量均为 200t。A 各物质的量计算如

25、下：氧 企业现场存放氧气重瓶数量均 50 瓶，每瓶、容积为 0.04m3，压力为 15Mpa，温度为常温，取 20，液氧储罐的容积为 15 m3，压力为 0.8Mpa，介质温度为-183。062.0450010801.045001.03131Eg 13 根据气态方程 PV=nRT，氧气的分子量：32，R=8.314pam3/molK，计算得出企业现场存放的氧的质量 M氧=394088g=0.39t B 辨识结果 1)500/24.01/21.0200/5.14200/39.0(Qi/qi 因此不构成重大危险源。根据关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见（安监管协调字200456 号）进行辨识。A 压力容器 属下列条件之一的压力容器：1）介质毒性程度为极度、高度或中度危害的三类压力容器；2）易燃介质：无 因此不符合重大危险源申报范围。B 周边重大危险源辨识 经现场勘查及询问。离该企业附近的 1 个工厂均为废弃的工厂，厂区周边为露天钢材储存点及钢模租赁站。厂周边不存在重大危险源。C 重大危险源辨识结果及管理 经辨识知：我厂不存在重大危险源，也不符合重大危险源申报范围，厂外周边不存在重大危险源，但工作场所相对集中，因此尽管没有较大的危险性，由于低温液体及压力容器的存在，对厂操作人员及及周边群众同样增加了风险。