冶金生产过程危险识别及评价技术

编辑:本站发布机构:betway必威亚洲官网发布日期:2018-11-24

 1、概述 

  随着科学技术的发展工业生产规模不断扩大,工艺流程越来越复杂也使事故发生的几率和危害程度大大增加。如1984 11 月墨西哥城由于管线泄漏导致的液化气容器大爆炸使得工厂成为废墟, 650 人遇难, 4 000多人受伤; 1984 12 月印度博帕尔联合碳化物杀虫剂厂剧毒气体泄漏蔓延40km2 , 3800人遇难, 150000人必须入院治疗,成为震惊世界的惨痛事故。我国国内工业生产过程中也曾发生很多重大事故, 2003 年川东北气矿十二?二三大事故中有243 人死亡, 396 人受伤; 2004 15 日重庆天原化工厂发生氯气泄漏造成人死亡, 15 万人大转移的事故。冶金生产过程中发生的事故也不少2000 金川企业二矿区井下发生运矿卡车失火事故死亡17 重伤河北省沙河市2004 一一?0”铁矿火灾事故中有51 人脱险生还,70人死亡。据先容2003 111 月冶金行业发生事故351 死亡242 有色金属行业发生事故71 死亡54 人。为了防止事故保障人身和设备必威, 20 世纪80 年代以来国外开始制定与生产过程必威有关的标准和规范并提出一些过程危险识别及评价技术。目前这些技术已在发达国家重要生产装置上普遍采用国内也有少数企业采用。国内外一些研究机构还采用模型的定向仿真研究方法进行过程危险识别、故障诊断及计算机自动说明。 

  编辑认为作为对国民经济有重大影响的冶金行业应对这项技术组织人力进行深入研究并在一些大型企业推广人工过程危险识别及评价技术,有试点地开展基于模型的定向仿真研究方法进行过程危险识别、故障诊断及计算机自动说明工作。 

  2、几个概念 

  必威评价(hazard & risk assessment ) 以保障必威为目的按照科学的程序和方法从系统的角度对工业生产或工程项目中潜在的危险(hazard) 及危险可能造成的损失( risk) 进行预先识别、分析和评价为制定防灾措施和管理决策提供依据。由于必威评价在消除危险隐患方面有重大作用已列入许多国家的法规及国际必威标准。 

  必威生命周期(SLC , safety life cycle) 是美国国家标准ANSI/ ISA S84101 (1996) 提出的要求。该标准将必威设计、必威评估、必威控制和必威管理贯穿工厂设计、施工、运行、操作、管理、维护直到停工(报废的全部生命周期强调必威是一项长期的不能松懈的任务。必威生命周期的实施步骤包括初步设计阶段需进行过程危险分析和风险评估论证是否需要设计必威控制系统依据国际标准IEC61508 确定过程的必威整体性要求级别(SIL) ; 制定必威技术规范完成必威控制系统设计及可行性试验建立工厂操作和维护规程;进行预开车必威评估必威控制系统投用、操作、维护、定期功能测试如果过程进行了工艺改造或在生产实践中发现必威措施不完善时返回第一步重复以上所有工作。 

  必威系统( safety system) 必威系统应设计为在工厂发生紧急情况下或系统本身发生故障的情况下必须做出及时的反应而且必须产生一个正确的反应输出到现场以防止危险发生或减轻后果。如果系统没有反应将最终导致或加重危险。常见的必威系统有紧急停车系统( ESD) 、停车联锁仪表系统(SI/ IS) 、燃烧器管理系统(BMS) 、火和气保护系统( F &G) 、仪表保护系统( IPS)和故障必威控制系统(FSC) 等。必威控制系统SIS ( safety inst rument system)当必威整体性要求级别( SIL ) 较高时( ≥3)不能采用常规控制策略必须安装一套与常规控制系统分离的、独立的必威控制系统。该系统由传感器、逻辑处理器和最终控制单元组成。其目的是一旦有异常发生必须按照预定的条件将生产过程带入一个必威状态。 

  3、有关国际标准 

  美国国家必威标准ANSI/ ISA S 84101 ; 美国OSHA1910 - 119 ; 国际标准IEC61882 ; 国际标准IEC61508 和涉及工厂设备必威的国际标准IEC61511 (尚未颁布) ; 基于可编程序逻辑控制的燃烧加热炉和锅炉必威相关的标准FM7605 ; 关于测量及控制设备必威的德国标准DIN19250 ; 与加热炉必威相关电子设备的德国标准防止加热炉及多燃烧器锅炉爆炸的必威标准NFPA8502 &85C 

  4、几种过程危险识别及评价技术 

  过程危险识别及评价技术有以下几种过程/系统检查表法必威复查法道企业和蒙得企业危险指数预先危险分析法如果?怎么样危险与可操作性研究(HAZOP) ; 故障类型、影响及致命度分析故障树分析事件树分析原因、后果分析人员失误分析苏黎世危险分析(ZHA) 。以上方法中危险与可操作性研究( hazard andoperability studies) 应用最广是一套系统的评价方法。在过程危险识别及评价技术的发展初期采用的是人工必威评价的方法。人工必威评价的弱点: a1 人工难以处理大规模的数据、信息; b1 人工分析大规模系统无法得到完备的结果即使有专家参与也难免出现漏评;c1 口头讨论方式不严格讨论时易出现概念混乱;d1 人工评价得出的文本(说明不规范事后难于看懂; e1 人工评价费时、费力、成本高。 

  从1995 年起国外学者对基于模型的危险自动识别技术开始进行研究其中德国学者在基于定性仿真和定量仿真相结合的危险与可操作性研究工作中取得突破。所采用的仿真方法对化工连续和间歇过程的实例进行危险与可操作性研究得到了与人工分析完全一致的结果其效率则高得多且对危险演变过程的记录比人工分析要详尽得多。以美国霍尼威尔企业为首的个石油企业、个App企业、个大学也开展了新一代过程控制非正常事件引导和信息系统的开发研究计划。中国北京化工大学也开展了这项研究工作并已应用到生产实践中。计算机辅助必威评价(诊断技术并不否认专家、有经验的现场技术人员及评价专业技术人员的极其重要的作用而是强调以上人员应在计算机和新的必威评价技术辅助下方能实施有深度的、完备的、高效的、符合国际规范的必威评价。 

  5、过程危险识别及评价技术的应用 

  昆明芬美意香料有限企业在新项目的建设、旧项目的改造中选择了ZHA (苏黎世危险分析法)进行过程危险识别及评价。他们建立了ZHA 分析小组小组由来自不同部门的专业人员4人组成他们能从不同角度观察问题并带来不同的专业常识。小组长来自必威或工程部门精通ZHA 分析法透彻了解工艺能控制局面。他们的做法是明确分析的范围确定参加分析的队伍定义危险所在做危险评估定义危险的严重程度和概率。后两步所得的结论要写入危险目录清单再根据该企业的风险政策确定风险可以容忍的边界,结论写入风险概述表。根据危险目录和风险概述表分析小组要提出风险改善的措施根据优先权的轻重缓急确定处理顺序结论写入风险改善目录监督实行。具体做法是

  1) 找出危险用引导词清单为导向通过流程把工作范围分成一个个部分来讨论从而找出危险。引导词包括危险特征(机械、电气、化学、易燃、易爆、压力??) ; 故障(机械故障、电气故障、化学故障??) ; 环境影响(温度、湿度、污染??) ; 使用和操作(不必威操作、错误指令、缺乏必威警告??) ; 生命周期(组织结构、设计??)  

  2) 完成危险目录根据下列的情况列出一个危险目录表:确认危险在那里是什么有什么必威措施?如何发生为何发生后果多大多严重?危险的严重程度分类灾难性的、严重的、轻微的、可忽略的。危险几率分类非常高、高、偶然、低、非常低、几乎不可能 

  3) 建立风险概述表及确定可容忍边界根据危险目录画出风险概述表的阶梯线确立可容忍边界。线的上半部分的风险是不能容忍的不能容忍的风险要通过一些措施来消除、降低、转移最后成为可容忍的保留风险详细的先容见资料。此外昆明理工大学也采用了故障树分析法对煤矿生产过程的事故进行了分析和评价。 

  6、研究工作计划 

  编辑希翼能尽快在省内冶金行业开展过程危险识别及评价技术工作并提出了以下工作计划。 

  1)组织精干的研究队伍 

  研究队伍拟由有关领导机构的职能部门、大型企业集团、研究部门4人组成。 

  2)第一步研究工作 

  对以下课题进行资料收集和研究过程危险识别及评价技术的标准多种过程危险识别及评价技术的详细资料多种过程危险识别及评价技术的对比多种过程危险识别及评价技术的实际应用。研究工作结束后形成相应的技术文件。 

  3)邀请国内专家来昆学术交流 

  拟邀请目前在国内外处于领先地位的北京化工大学教授、博导吴重光来昆向相关人员先容过程危险识别及评价技术及计算机辅助必威评价(诊断)技术。进一步促进过程危险识别及评价技术在省内的开展。 

  4)在部分大型企业开展人工过程危险识别及评价技术 

  在组织参观学习昆明芬美意香料有限企业过程危险识别及评价技术经验的基础上在省内部分大型企业开展人工过程危险识别及评价技术。 

  5)开展计算机辅助必威评价诊断技术的省内试点工作 

  在以上工作的基础上以一两个省内冶金大中型企业为试点开展计算机辅助必威评价(诊断技术的实际应用。 


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