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分析危险化学品企业电气防爆现状及管理对策

 

摘  要:近年来危化品企业企业研究表明,危化品企业应对电气防爆区域界定划分、设备选型、设备安装、运营维护、设备处置一系列过程均不同程度存在问题,部分企业对电气防爆装置设备全过程运营、监控未达到国家政策、法规和标准相关要求,电气防爆操作人员的培训没能引起足够重视均可以直接或间接影响危化品泄露、爆炸等事故。本文对危化品电气防爆现状分析并对相应管理措施提出思考方向。
关键词: 危化品,电气防爆论文发表
1 引言
化学产品是现代工业重要支撑产业之一,近三十年来全球化学工业产业飞速发展,中国的化学发展达到历史新高,国内综合性大学基本都会涉及化学学科,从事化学领域研究。据美国化学委员会(ACC)预计2018年全球化学品产量将增长3.2%,高于2017年的2.7%,2019年增长高达3.9%,其中亚太、非洲发展中国家及中东地区维持最强劲化学品产量增速。欧洲化学工业委员会(Cefic)统计2017年欧盟化学品产量“稳定”增长3%,2018年欧盟化学品产量增长速度增速会略有放缓至2%左右,全球化学品年销售额将已经突破2000亿欧元。化学品快速增长的同时也增添安全问题,据资料显示中国在2005年危化品企业发生事故达21起,死亡人数92人,2019年仅上半年国内化学企业发生817起事故,死亡409人。大量新的化工原料进入生产企业,新的生产工具、生产技术投入使用,使得生产企业了解认识,同时危化品占据化学品总量的60%,未知直接引发各种安全事故,每年世界危化品造成的经济损失超过500亿,占化学工业产值的3%。国务院高度重视危化品企业安全生产运营,2008年颁发了《国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产工作的指导意见》,2010年颁布了《国家安全监管总局工业和信息化部关于危险化学品企业贯彻落实(国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知)的实施意见》等相关的政策。2020年中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于全面加强危险化学品安全生产工作的意见》,各个地方高度重视相关政策,每年都会颁发危险化学品领域安全生产大检查工作方案、危化品安全生产工作方案等文件。
2 危险化学品企业电气防爆现状
危险化学品是具有毒害、腐蚀、爆炸、燃烧、助燃等性质,对人体、设施、环境具有危害的剧毒化学品和其他化学品。从物体形态分为液体、气体和固体危险化学品。从危害角度分为易燃气体、易燃固体和爆炸气体,压缩液体和压缩气体、易爆品、强氧化剂或强腐蚀性化学品、放射性物质、毒性化学品等。危险化学品安全企业包括石油化工、化学制剂厂、生物化学厂、农业肥料生产厂、油漆和塑料工厂等。危险化学品本身具有危险性,同时在其生产过程中存在多种危险因数,通常伴随着高温、高压和气体泄漏等,应采取多种措施加以控制。以石油化工生产领域为例,石油开采现场和精炼厂约有60%-80%属于爆炸性质危险场所,在化学工业中约有80%以上的生产车间属于爆炸性质危险场所,其都需要使用防爆电气设备。防爆电气设备广泛运用于各个危险化学品生产领域,由于电气防爆设施的产品质量、安装施工、维护保养、管理等存在着缺陷,每年发生的电气防爆安全事故较多,并呈现出逐年上升趋势。
2.1电气防爆行业标准规范
危化品企业生产过程中存在很多问题,包括化物生产控制、包装、运输仓储、装置控制等。其中电气防爆是重点监控过程,监控不好将会产生爆炸、火灾,给人类生命、财产致命打击,为此行业中也制定多项相关标准,国外有IEC60079系列和美国协会制定的NFPA 70E ,我国根据危险场所电气防爆也制定了GB 3836 和 GB 12476 等系列标准,并成为国际防爆认证体系IECEx 体系之一。同时由上海安全生产监督管理局、国家安全生产上海矿用设备检验检测中心等单位此安置AQ 3009-2007 危险场所电气防爆安全规范也相继编制。地方政府同样重视危险场所电气防爆规范,多地相继发布标准,如北京市的 DB11/T 1320—2016《危险场所电气防爆安全检测技术规范》,河北省的DB13/T 2519—2017《危险场所电气防爆安全检测技术规范》,浙江省的DB33/T 775-2009《危险场所电气防爆安全检测技术规范》,广州市的DB44/T879防爆电梯防爆安全性能检验规程等。通过制定标准规范行业秩序,排查安全隐患,为电气防爆过程控制提供技术支撑。
2.2危险化学品企业电气防爆隐患调查
为研究危化品电气防爆现状分析,行业专家对危化品电气防爆过程隐患进行了研究。其中北京市安全生产科学技术研究院对13个行政区100家企业的电气防爆过程的866项隐患进行统计分析。结果表明,变配电装置隐患问题占比占34.37%;电气路线占比21.45%;防爆电气选型问题占比4.04%;接地装置占比26.30%,接地电阻值超标占比7.5%,防爆电气资料问题占比6.34%。对检查企业类型统计表明,34家油库有250 项隐患,每家7.35个隐患;24 家液氨使用类企业有 168 项隐患,平均每家 7 个隐患;42 家危险化学品生产、经营及使用类企业有448项,平均每家10.67项,危化品生产性企业电气防爆安全隐患最多,应该引起足够重视,采取严格监控措施。
广东省110家化学企业分析,电气防爆主要集中在涂料、石化、燃气等容易产生易燃性爆炸气体的行业,爆炸性气体环境分区表分析表明,爆炸性气体环境连续出现或长时间存在的场所风险系数高,比例为86.24%; 在正常运行时,可能出现爆炸性气体区域风险性系数低,比例为12.84%。而全国统计来看,前者比例为70%,后者比例为28%。危化品生产企业均存在气防爆安全隐患,从生产流程着手分析,重点流程包括危险场所区域划分、防爆电气设计选型、防爆电气设备采购验收、防爆电气设备正确安装与竣工验收、防爆电气设备隐患检查与维护与报废、防爆电气作业人员等。
3 管理对策研究
电气防爆对策研究紧扣危化品电气生命周期,分析研究危险场所预期划分,防爆电气设备选型、安装检测试验、运行维护检修、报废处理、技术培训等。
3.1 危险场所区域划分
危险场所的区域划分需根据危化品生产环境划分制定方案,综合考虑易燃易爆物质特征、爆炸地点、地理特征、程序过程控制关节点选择危险区域,区域划分可根据危险等级划分为三个以上区域,并用特殊颜色标定,通过平面图或者三维立体图将危险地点展示出来。防爆区域的设计应按照相关建筑设计标准执行,对危险高发地点应加强数据监测控制管理,制定对应应急方案。
对于后期改建或者危险场所区域有变动的,请具有专业防爆资质的安全生产检验机构进行检查,再请有资质的设计院重新设计出具爆炸区域划分图,再进行区域设备进行专项整改。危险场所区域变动的,在每个企业都存在,比如2016年中海油天津化工研究设计院有限公司对大峪口公司防爆电气设备检查中就发现此类问题:选矿场柴油罐区、化工厂包裹油罐区柴油罐、化工区柴油罐区未划作爆炸危险区域。2019年再次对其检查,这三处区域已按整改要求请有资质设计院出具了爆炸危险场所区域划分图。
3.2 防爆电气设备选型
防爆电气设备选型原则是安全可靠、经济合理。防爆电气设备应根据爆炸危险区域的等级和爆炸危险物质的类别级别和组别选型。同时,电气设备选型和安装还应考虑防止外部影响(例如化学作用、机械作用、热、电气、潮湿)对防爆性能产生不利的影响。立式安装的电机应做好防止异物垂直落入其通风口的措施。危险场所电气防爆采购人员应具有相关专业知识,能够识别不同危险环境,并正确匹配电气防爆设备。同时,采购防爆电气设备,应索要安全技术规范要求的:防爆合格证、生产许可证副本复印件、产品质量合格证明、安装及使用维护保养说明、检验报告等相关技术质料和文件。防爆电气选型和采购单位应当检查、验收其选型和采购的防爆电气。不符合国家标准、安全性能要求、能效指标及国家明令淘汰的,不得选型、采购。
3.3 安装检测试验
防爆电气正确安装直接影响后期正常运行,必须严格按照国电气防爆规范执行,安装人员应具备专业电气防爆安装能力,并与危化品企业提前沟通,了解化工企业主要危险化学品特点、危险区域等问题。安装时确保以下几种状况零失误:一是确保防爆电气外壳接地有效,防止特殊情况外壳静电放电。外壳接地需要按照标准执行防止出现电气防爆设备外壳没有接地,外壳及铠装电缆连接和没有接地螺栓,电缆与螺纹间加入了聚四氟乙烯等绝缘层等问题。二是电气装置薄弱环节的特殊防爆设备安装必须规范,避免薄弱环节密封失效,危险化学品进入电气设备。薄弱环节安装包括密封圈型号规格是否匹配,电缆是否连接紧密,电缆接口是否设置盲垫,螺母、垫圈、密封圈连接是否稳固等。三是电气分线与布线安装要符合要求。安全型设备本质安全回路电缆与非本质安全电气布线需要隔离,避免本质安全性能因绝缘层失效性能失效。
防爆电气安装后首先需要调试检测,各项指标是否达到要求。其次为使危险场所电气设备的点燃危险减至最小,在装置和设备投运前、工程竣工交接验收时,应对它们进行初始检查。为确保电气设备处于良好状态,可在危险场所长期使用,应进行连续监督和定期检查。初始检查和定期检查应委托具有防爆专业资质的安全生产检验机构进行。定期检查时间间隔一般不超过3年,企业应当根据检查结果及时采取整改措施,并将检查报告和整改情况向安全生产监督管理部门备案。
3.4 运行维护检修
正常运行时应时刻监测,出现预警时积极采取应急预案解决问题。日常检修维护按照企业内部相关文件执行,设备维护人员及早发现问题、及时处理,避免设备使用过度,日常检查重点包括电气设备防护套是否老化,密封圈是否腐蚀,螺钉是否发生松动,电气设备运行是否发生运转异常情况等,同时做好检查记录工作。专业维护需要设备专业人员的指导或者按照生产厂家的技术方案定期保养。需要检修的防爆电气设备应在有防爆专业技能的从业人员指导下进行检修作业,检查设备内部是否需要进行防腐防锈处理,设备检测的各项指标是否达到要求等。
3.5 报废处理
由于电气防爆装置报废没有相关标准指引,因此危险化工企业应首先考虑制定电气防爆装置报废处置方案,包括防爆电气设备预警机制,设备报废时间节点,如使用年限超过设备设计使用年限,电缆、外壳等零部件过度老化,设备运行指标发生明显变化等;其次制定电气防爆设备报废管理流程,及时处理报废防爆电气设备,报废流程应包含防爆电气设备鉴定、降级使用或报废。专业维修人员都无法修复设备时应立即汇报,申请设备暂停使用,研究每项指标出现变化时对应的电气防爆装置零部件故障,分类细化故障类别,讨论修改日常运行检测手册或者电气防爆装置报废处置方案。
3.6 技术培训
中国对防爆产品实行强制认证和管理。国家对防爆电气操作规范的重要性一直高度重视。2010年5月国家安全生产监督管理总局颁布《特种人员安全技术培训考核管理规定》和《特种作业目录》,将防爆电气作业纳入特种作业工作。其《特种人员安全技术培训考核管理规定》中明确指出,凡对防爆电气设备进行安装、检修、维护的作业人员,必须经专门的安全技术培训并考核合格,取得《中华人民共和国特种作业操作证》后,方可上岗作业。
如今,企业人员流动性大,作业人员岗位变动频繁,新手不熟悉流程。而且随着企业的发展,安全隐患随时间也在发生变化,相关技术人员随时需要学习和重新思考。因此从业人员必须经常接受培训。重点培训内容包括电气防爆相关规范制修订情况、最新政策文件和电气防爆设备技术知识等,相关国家性强制标准包括GB3836爆炸性环境用电气设备系列标准,GB12476可燃性粉尘环境用电气设备,GB50058爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范,GB50257爆炸和火灾危险环境电气装置施工及验收规范等,行业标准包括AQ3009危险场所电气防爆安全规范、JB/T5897防爆桥式起重机等防爆特种设备检验规范等,地方行标准可以根据具体情况参考。
参考文献:
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