化工企业化学品泄漏防控管理

化工企业化学品泄漏防控管理,2015年11月13日,目录, 2000年以来，五通桥区化工企业伴随化工装置的复杂化、规模化，出现了危险化学品泄漏导致环境事件乃至安全事故的情况。 五通桥区委区政府领导对此问题高度重视，五通桥区人民政府安全生产委员会于2015年9月24日以“五安委（2015）24号”文件发布了五通桥区人民政府安全生产委员会关于开展危险化学品关键设备精准管理工作的通知。 四川省职业安全健康协会危险化学品分会（以下简称危化分会）受五通桥区人民政府委托，2015年危化分会组织专家对该区危险化学品企业进行了多次安全检查，发现了400余处安全隐患，并督促企业进行了整改。但是依然存在发生泄漏的可能。2015年部分企业发生了危险化学品泄漏事件，造成了不良的社会影响，也导致企业生产经营活动受到停产整顿的影响。,1、背景,现代工业中泄漏问题普遍存在，泄漏一是会造成能源、物料的损耗；二是会污染环境，导致对人身健康的直接或间接伤害；三是可能酿成火灾、爆炸、急性中毒等重大事故，造成人员的伤亡；四是生产过程中处理危险化学品泄漏问题消耗的大量人力与物力，导致生产成本的增加。以上各项，也必然造成巨大经济损失。1、交通事故 2、中毒 3、爆炸 4、损坏环境 5、效率降低 6、设备损坏 7、客户退货 8、经济损失 9、信誉损失 10 尤其对于化工与石油化工行业，由于生产工艺条件多为高（低）温、高（低）压，且处理的介质多为易燃易爆、具有腐蚀性的特点，一旦发生泄漏，往往引起重大安全事故。有国外资料报道，化工与石油化工大型企业发生事故的原因中，泄漏引发的事故居于首位。世界范围内，每年因危险化学品泄漏导致的经济损失高达几十亿美元。因此，化工与石油化工行业对减少危险化学品泄漏的要求更高、更迫切。,2、危险化学品发生泄漏导致的后果,5,3、泄漏机理,1.物理漏孔（产品的缺陷） a.贯穿的裂纹或微小的孔（1 100m） P Po b.不贯穿的裂纹或小的气泡（1 1000m） P,( P Po),3、泄漏机理,2.分子漏孔（材料的特性） 例如： 利用氦气对石英玻璃的微穿透作用可做成氦质谱检漏仪用的标准漏孔，其孔径的数量级为0.001 0.1m之间 。3.微纳漏孔（材料缺陷与工艺） 由于材料的酥松和工艺的不合理其存气量和放气量较大，表现为水检测试合格，气密检和氦检不合格。其孔径的数量级为0.1 1m之间 。,4、影响泄漏的因素,1.压力 P Q (100+P2 /2)P2 Q2 = Q1 (100+P1 /2)P1 例： P1=200kPa P2=400kPa Q1=2mL/min Q2=2*(100+400/2)*400/(100+200/2)*200 =2*300*400/200*200 =6(mL/min),4、影响泄漏的因素,2.温度 T Q 经验：温度T上升10，泄漏量增加35%,3.冲击、振动4.化学腐蚀,5.脏 堵6.水堵（10kPa/m）,泄漏发生源改善,泄漏,流下,溢出,堵塞,飞散,设备腐蚀、老化,设备密封件腐蚀、老化,设备密封件紧固压力不均匀,特殊生产工艺,人为操作失误,根本原因是?,5 典型泄漏源泄漏情况,5 典型泄漏源泄漏情况,GB 9129非金属平垫片的泄漏率：,泄漏源的分布,JBT 4127.1-2013 机械密封 第1部分：技术条件 机械密封的泄漏率：,5 典型泄漏源泄漏情况,GBT 13927-2008 工业阀门 压力试验 合格工业阀门的泄漏率：,5 典型泄漏源泄漏情况,GBT 4213-2008 气动调节阀 气动调节阀门的泄漏率：,5 典型泄漏源泄漏情况,GBT 4213-2008 气动调节阀 气动调节阀门的泄漏量：,6 典型泄漏事故原因分析,南京化工大学对建国以来发生的51起重大及典型泄漏事故进行了研究，原因分析如下：,7 设备发生泄漏事故概率,SY/T 6714-2008典型设备发生完全破裂以及孔泄漏的频率,8 关于泄漏问题的思考,1、泄漏的存在是设备固有的，通过采取相关措施，控制泄漏量/率在可控范围内，避免发生泄漏事故是我们工作的重点目标；2、治理泄漏问题应从选择合适材质的设备、设备可靠性、设备安装过程、日常维护保养、调整工艺参数和介质、检测和修复等方面予以考虑。,化工设备泄漏的项目管理方案改进思路,项 目 目 的：让企业设备泄漏发生机会为零，提高企业的安全风险管理能力。- 提高管理效率：有效整合资源，以最合理的投入（管理人员、软硬件、时间等）达到最佳的监管效果。,3）改进原则：,“两手都要硬”：按国务院“打非治违”要求，一方面控制管理高风险企业督促机制，另一方面采用预防管 理原则，引导企业建立内部管理机制、主动管理及实施预防控制隐患，从末端检查引向源头防控重点管理原则： 根据80/20原则抓住化工高风险的重点部位以企业为导向： 对企业需要遵守的安全操作检测等进行分析，帮助企业内部完善工作内容和安全管理队伍数据驱动原则： 利用信息系统进行数据分析和管理，抓住重点、提高效率,2）问题思考：,光靠监管工作，企业危险发生的问题还有？ 是否单纯靠严格执法的作用是有不完善的地方？,企业被动,企业主动,事后管理,源头防控,1）项目目的：,设备泄漏的管制方案,设备泄漏的管制方案(设备精准管理7阶段),设备精准管理7阶段,设备泄漏的管制方案(设备精准管理7阶段),设备密集型化工企业的发生源改善活动以彻底的零泄漏活动为中心展开，困难部位改善以运行操作简少化及方便性确保为中心展开。,设备泄漏的管制方案(设备精准管理“2”STEP简介),设备腐蚀、老化,设备密封件腐蚀、老化,设备密封件紧固压力不均匀,特殊生产工艺,人为操作失误,改善困难部位的思考方式,困难部位,清扫困难部位,很难完全解除污染源, 或反复清扫但不易清扫且有障碍的 改善清扫工具 改善清扫困难部位，使之容易清扫 例) 用水清扫之后有积水的地方 改善，使地面不积水 或分解, 或改善不易接近的地方,检测困难部位,检测设备运转状况有困难时统一各仪表的方向设备上有罩看不清内部的，要把罩透明化或使罩容易打开确认看不见 看得见,操作/作业 困难部位,作业者的日常作业及应急处理有困难时使各种阀门操作容易 -. 使用工具HANDLE. 改善为F-HANDLE所有的手动作业都是改善的对象，寻找容易作业的方法新入员工进行确认作业，有无困难,设备泄漏的管制方案(改善困难部位的思考方式简介),制定小组活动计划，进行改善活动，通过诊断合格后，进行下一阶段活动,活动流程,主要活动内容,诊断,分析效果 维持管理,制定/实施改善计划,分析原因,现象调查,制定活动计划,小组计划作用分担设定目标活动方法接受教育,调查发生源- 定量调查- 拍摄照片 制作污染 MAP(地图) 调查困难部位- 制作List- 调查现象- 作用分担,Why-Why分析- 寻找根本原因- 重复5次Why- 理解设备原理导出改善方法- 导出改善方案- 最少投资- 反复改善复原,改善计划- 内部解决- 委托解决- 提案解决 委托其他的 部门实施改善- 强化内部实施- 改善工具- 改善设备- 改善作业方法,调查效果- 污染程度- 缩短清扫时间 缩短检测时间维持管理- 清扫基准书,活动结果效果改善事例TOP诊断,利用个別改善流程（Process）, 2STEP泄漏发生源困难部位活动步骤是,设备泄漏的管制方案(泄漏发生源困难部位活动步骤),设备泄漏的管制方案(2STEP活动流程说明),确定改善设备平面图及实物图,建立泄漏项目区域推进组织,设备精准管理项目推进流程,设备精准管理项目推进计划,设备泄漏的管制方案(推进步骤说明),设备泄漏的管制方案(案例介绍说明),有没有泄漏处? (管道连接部、阀的周围)保温材的状态是否正常?温度计、压力计是否正常?蒸汽tracing状态是否正常?管道固定状态是否正常?,设备的可视化管理,设备泄漏的管制方案(案例介绍说明),零点是否准确?指针是否晃动?是否标示界限?外部仪器类能否防止冻裂? (保温状态如何?)是否进行定期校正?各种仪器类的固定处、管道处有没有泄漏?仪器类的用途标示是否正常?能否看懂?,压力计及压力开关温度计及温度开关流量计浓度计真空计及真空开关控制阀,制作清扫作业基准书,设备泄漏的管制方案(案例介绍说明),制作设备MAP图,设备泄漏的管制方案(案例介绍说明),制作OPL,设备泄漏的管制方案(案例介绍说明),设备计划保养的推展：,设备管理教育训练（初级）的推展：,设备泄漏的管制方案(设备计划保养及培训说明),设备专项改善（重点设备）的推展：,设备泄漏的管制方案(专项改善（重点设备）的推展说明),设备台帐,设备泄漏的管制方案(建立设备指标管理及追溯系统),设备不合理项一览表,设备泄漏的管制方案(建立设备指标管理及追溯系统),设备基准值调查表,设备泄漏的管制方案(建立设备指标管理及追溯系统),设备自主保全诊断表,设备泄漏的管制方案(建立设备指标管理及追溯系统),参考中国某化工集团推行设备管理的绩效指标：,设备泄漏的管制方案取得的成果,泄漏检测修复(LDAR)技术,泄漏检测修复(LDAR)技术是通过对生产装置潜在泄漏点进行检测，及时发现存在泄漏现象的组件，并进行修复或替换，进而实现降低泄漏排放。,泄漏检测方法,1、常规检测：1.1 仪器检测器类型包括火焰离子化检测器、光离子化检测器和红外吸收检测器等，也可以是其它类型的检测器。2、非常规检测2.1 光学检查通过选择不同波段的光学仪器（红外热成像仪、傅里叶红外成像光谱仪），分析受控设备、群组或密封点涉及的危险化学品组分和含量。2.2 超声检查将超声仪器调节到30kHz至50kHz或根据其他条件确认的频率范围进行检查，在各个密封点之间来回移动，信号强度明显上升的部位即为疑似泄漏。2.3 皂液检查向密封点喷洒皂液后，皂膜膨胀，表明存在泄漏，可用常规检测方法确认。2.4 目视检查检测人员观察轻液体和重液体密封点，发现有液体滴落，应借助计时器记录液滴滴落频次。,泄漏检测与修复应用效果,研究基于64家企业的约200万个可能泄漏源,比利时自2008实施LDAR后单个泄漏源排放量变化统计,在两年内泄漏减少78%,某聚丙烯装置实施LDAR项目后数据分析,泄漏检测与修复应用范围,蒸汽损失管理:,火炬损失管理,储罐泄漏管理,储罐泄漏监测,工作流程,工作流程,设备泄漏的风险评估,企业关键设备的安全风险评估：,在化工行业，导致安全事故的原因来自于设备、人、环境三个方面。为了预防安全事故的发生，就应当从消除事故主要原因着手，进行危险性分析和预测。本处主要分析设备方面的原因：导致化工安全事故的设备原因主要是设备/装置结构不良，强度较低，磨损和恶化；安全装置及防护器具的缺陷等因素。此外，对各种机械、装置、设备、管道等在整个系统中的地位和作用，它们在什么条件下会发生故障，这些故障对系统安全会产生哪些影响；以及有毒有害及危险性物质的贮存、运输和使用的状况，都应该进行具体分析，以便于防范和控制。,设备泄漏的风险评估,企业关键设备的安全风险评估：,潜在故障模式影响和危害性分析（ Failure Mode,Effects and Criticality Analysis，简记为FMECA ）是一种缺陷发生之前预先确定、优先排序和减轻系统的设计或制程的潜在缺陷及危害的方法。,FMECA的历史：在19世纪60年代起始于航空航天工业 (阿波罗计划期间)在1970年, 美国杜邦化学品公司全面使用于安全管理中在1974年, 美国海军使用的军用标准MIL-STD-162919世纪70年代末， 汽车工业开始应用,设备泄漏的风险评估,企业关键设备的安全风险评估：潜在安全事故严重性、发生概率、可监测性评估,列出生产企业的生产流程步骤，识别生产流程中的关键设备列出生产过程中关键设备可能的失效模式（阀门/管道泄漏、阀门断裂、设备气压过高、设备温度过高等）列出失效模式导致的后果（发生火灾、爆炸、有毒气体泄漏等）根据化工安全事故的严重程度打分列出发生失效模式可能的原因根据历史发生的概率情况打分列出当前的控制措施当前的控制措施能发现失效模式的情况打分计算风险等级数值（严重性得分*发生概率得分*可监测性得分）利用风险等级数值决定高风险的失效模式计划如何降低或杜绝与高风险失效模式相关的风险。重新计算风险等级数值，以反映针对失效模式而采取之行动的作用。,关键设备风险评估模型及流程步骤：,设备泄漏的风险评估路径图,设备失效率函数的图形特征符合著名的“浴盆曲线”。,企业关键设备的可靠度评估,有效寿命度量:失效平均时间(MTTF)有效寿命度量:失效间平均时间(MTBF),企业关键设备的可靠度评估,化工设备的可靠性寿命多数符合威布尔分布,企业关键设备的可靠度评估,举例：使用韦伯分布分析“失效时间”,给出了10台燃油泵的故障随时间变化的数据。发现数据符合如下参数的威布尔分布： 提问: 运行9000小时时的可靠性如何？如果每台失效的泵花费$9500，那么10000台泵运行9000小时的总费用是多少？,企业关键设备的可靠度评估,举例：使用韦伯分布分析“失效时间”,选择分布在黄色单元格内输入数值结果显示在绿色单元格内,打开Excel文件: “Reliability_Template.xls”,企业关键设备的可靠度评估-加速寿命老化试验,加速寿命老化试验,策划加速测试的关键步骤,选择要提升的应力: 需要对预期的失效机理有认识 必须是相关的（对阀门、法兰盘，经常应用盐雾&温度&震动实验）,确定加速模型: 需要有对作为加速应力函数的失效机理的加速特性的认识,选择提高的应力水平: 需要事先研究产品的工作和破坏极限，以免提高的应力水平引入新的失效模式，这类失效往往不会在正常的工作应力水平下出现,第1个月,2个月,3个月,4个月,5个月,6个月,7个月,8个月,9个月,10个月,主要活动内容,现场调研评估,规划设备管理计划,设备自主管理培训工作,确定项目及项目组织,设备风险FMEA培训,设备预防管理培训,项目辅导培训,设备泄漏管理体系建立,设备风险评估体系,设备可靠性评估体系,化工泄漏项目里程碑,P培训,设备精准管理体系推进,化工设备泄漏发生部件可靠性测量,化工设备关键流程FMEA评估,分类,评估,培训,项目推进,DC阶段培训,启动仪式,总结报告,中间报告,（备注：月份为项目启动的顺序月份“第X月）,首期推进实施内容日程规划,A阶段培训,