化工建设项目安全设计管理导则培训教材课件.pptx
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1、中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会1重点内容重点内容(一)安全对策措施概要(一)安全对策措施概要(二)安全对策措施选择依据和原则(二)安全对策措施选择依据和原则(三)工程设计主要安全对策措施(三)工程设计主要安全对策措施中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会2(一)(一)安全对策措施安全对策措施概概 要要中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会3风险的基本概念风险的基本概念n风险(风险(risk)risk):对伤害的综合衡量,包括伤害:对伤害的综合衡量,包括伤害发生的概率和伤害的严重程度发生的概率和伤害的严重程度n可容许风险可容许风险(tolerab
2、le risk)(tolerable risk):按当今社会价:按当今社会价值取向在一定范围内可以接受的风险值取向在一定范围内可以接受的风险n防护措施防护措施(protective measures)(protective measures):降低风险:降低风险的方法,主要包括本质安全设计、防护装置、的方法,主要包括本质安全设计、防护装置、个人防护用品、使用和安装信息及培训等个人防护用品、使用和安装信息及培训等中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会4n剩余风险剩余风险(residual risk)(residual risk):在实施防护措施后:在实施防护措施后还存在的风险还存在
3、的风险n风险降低风险降低(risk reduction)(risk reduction):减少风险的消极后:减少风险的消极后果或降低其发生概率,也可二者兼有果或降低其发生概率,也可二者兼有n风险减缓风险减缓(mitigation)(mitigation):对某一特定事件的消极:对某一特定事件的消极后果进行限制后果进行限制风险的基本概念风险的基本概念中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会5n 减少事故发生频率减少事故发生频率n设置安全联锁、紧急停车或安全仪表控制系统设置安全联锁、紧急停车或安全仪表控制系统n设备、管道材料的合理选用设备、管道材料的合理选用n安装安全阀安装安全阀/爆破
4、膜爆破膜/可燃气体探测器等可燃气体探测器等n采用防爆电气仪表采用防爆电气仪表/防雷防雷/防静电等电气安全防静电等电气安全防护防护n严格执行安全生产管理规程严格执行安全生产管理规程降低事故风险的主要措施降低事故风险的主要措施中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会6降低事故风险的主要措施降低事故风险的主要措施n降低事故后果降低事故后果n设置防火墙、防爆墙,采用抗爆建筑物等设置防火墙、防爆墙,采用抗爆建筑物等n设置火灾报警系统及消防灭火设施设置火灾报警系统及消防灭火设施n编制应急预案,制定应急措施,设置避难编制应急预案,制定应急措施,设置避难/逃逃生设施等生设施等中国石油和化工勘察设计
5、协会中国石油和化工勘察设计协会7安全对策措施特性安全对策措施特性1.1.本质控制特性(消除或降低危险本质控制特性(消除或降低危险)n按照本质安全设计原则,从根本上消除危险按照本质安全设计原则,从根本上消除危险n将事故频率或后果降为最低将事故频率或后果降为最低2.2.外在控制特性外在控制特性(附加控制(附加控制)n采取措施,降低事故采取措施,降低事故发生频率发生频率(预防性)(预防性)n减轻减轻事件事件后果的严重程度(减灾性)后果的严重程度(减灾性)n外在措施可以是被动的,也可以是主动的外在措施可以是被动的,也可以是主动的3.3.程序控制特性程序控制特性(管理控制管理控制)n制定操作规程、安全管
6、理制度制定操作规程、安全管理制度n紧急响应、应急预案与演练紧急响应、应急预案与演练中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会8n安监总危化安监总危化2007225号号 指在生产经营活动中将危险因素、有害因素指在生产经营活动中将危险因素、有害因素控制在安全范围内以及预防、减少、消除危害所控制在安全范围内以及预防、减少、消除危害所配备的装置(设备)和采取的措施配备的装置(设备)和采取的措施什么是安全设施什么是安全设施中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会9n预防事故预防事故 检测、报警设施检测、报警设施 设备安全防护设施设备安全防护设施 防爆设施防爆设施 作业场所防护设施作
7、业场所防护设施 安全警示标志安全警示标志安全设施分类安全设施分类中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会10安全设施分类安全设施分类n控制事故控制事故 泄压和止逆设施泄压和止逆设施 紧急处理设施紧急处理设施中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会11安全设施分类安全设施分类n减少与消除事故影响减少与消除事故影响 防止火灾蔓延设施防止火灾蔓延设施 灭火设施灭火设施 紧急个体处置设施紧急个体处置设施 应急救援设施应急救援设施 逃生避难设施逃生避难设施 劳动防护用品和装备劳动防护用品和装备中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会12(二)(二)安全对策措施安全对策
8、措施选择依据和原则选择依据和原则中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会13两两 个个 概概 念念n安全(安全(safety)免除了免除了不可接受的不可接受的损害风险的状态损害风险的状态nALARP(as low as reasonably practicable)将风险控制在将风险控制在最低合理可行最低合理可行的范围内的范围内中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会14安全对策措施的选择依据安全对策措施的选择依据n法律法规和国家及行业标准规范法律法规和国家及行业标准规范n当地法规及政府要求当地法规及政府要求n安全评价报告和政府审批意见安全评价报告和政府审批意见n业主对
9、风险的认知和承受度业主对风险的认知和承受度中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会15安全对策措施设计原则安全对策措施设计原则(一(一)n导则导则6.16.1 n事故预防优先原则事故预防优先原则l采取本质安全设计消除或削减危险采取本质安全设计消除或削减危险l采取预防事故的设施,防止因装置失灵和操作失误采取预防事故的设施,防止因装置失灵和操作失误导致事故,如探测报警设施、设备安全防护设施、导致事故,如探测报警设施、设备安全防护设施、安全警示标志等安全警示标志等中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会16安全对策措施设计原则安全对策措施设计原则(一(一)n可靠性优先原则可靠
10、性优先原则l采用采用被动性被动性安全技术措施,不需启动任何主动动作安全技术措施,不需启动任何主动动作的元件或功能来消除或降低风险,如防火堤、防爆的元件或功能来消除或降低风险,如防火堤、防爆墙、较高等级的设备管道墙、较高等级的设备管道l采取主动性安全技术措施,能自动启动预防事故发采取主动性安全技术措施,能自动启动预防事故发生或减轻事故后果的功能,如安全仪表系统生或减轻事故后果的功能,如安全仪表系统(SISSIS)、泄压装置)、泄压装置l采取程序性管理措施,预防事故的发生,如操作程采取程序性管理措施,预防事故的发生,如操作程序等序等中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会17安全对策措
11、施设计原则(一安全对策措施设计原则(一)n针对性、可操作性和经济合理性原则针对性、可操作性和经济合理性原则l根据项目特点和对风险评价采取有针对性的安全对根据项目特点和对风险评价采取有针对性的安全对策措施策措施l安全对策措施应在经济、技术、时间上具有可行性安全对策措施应在经济、技术、时间上具有可行性和可操作性和可操作性l安全技术措施与经济效益要统筹兼顾、综合平衡安全技术措施与经济效益要统筹兼顾、综合平衡中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会18安全对策措施设计原则(二)安全对策措施设计原则(二)n导则导则6.26.2:n安全对策措施应严格执行相关法规、标准、规安全对策措施应严格执行
12、相关法规、标准、规范、规定的要求范、规定的要求n识别和获得适用法规、标准、规范、规定要求,识别和获得适用法规、标准、规范、规定要求,并及时更新传达给所有有关人员并及时更新传达给所有有关人员中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会19安全对策措施设计原则(二)安全对策措施设计原则(二)n国家法律法规及标准规范国家法律法规及标准规范l国家法律国家法律l国家行政法规国家行政法规l地方法规及规章地方法规及规章l国家标准规范国家标准规范l行业标准行业标准l地方标准地方标准中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会20标准规范实施要点标准规范实施要点n 强制性标准主要范围强制性标准主
13、要范围 n 产品及产品生产、储运和使用中的产品及产品生产、储运和使用中的安全、卫生、安全、卫生、环境标准环境标准n 标准执行力度标准执行力度n 强制性标准,必须执行强制性标准,必须执行n 推荐性标准,国家鼓励企业自愿采用推荐性标准,国家鼓励企业自愿采用中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会21标准规范实施要点标准规范实施要点(续续)n国、行、企标的优先等级国、行、企标的优先等级标标准法准法19891989年年 n在公布国家标准之后,该项行业标准即行废在公布国家标准之后,该项行业标准即行废止止n在公布国标或行标之后,该项地方标准即行在公布国标或行标之后,该项地方标准即行废止废止n国
14、家鼓励企业制定严于国家标准或者行业标国家鼓励企业制定严于国家标准或者行业标准的企业准的企业n标准,在企业内部适用标准,在企业内部适用中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会22(三)(三)工程设计工程设计主要安全对策措施主要安全对策措施中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会23工程设计安全对策措施体现在各专业的工程设计安全对策措施体现在各专业的设计文件中,主要包括下列几方面:设计文件中,主要包括下列几方面:1.1.工艺装置、储运及辅助设施系统设计工艺装置、储运及辅助设施系统设计(工艺流程(工艺流程/设备选型设备选型/安全泄压)安全泄压)2.2.仪表控制系统仪表控制系统
15、(SISSIS、ESDESD系统系统/安全联锁控制)安全联锁控制)3.3.设备管道材料选择及设计设备管道材料选择及设计(压力容器与管道(压力容器与管道/超压保护)超压保护)4.4.防火防爆防火防爆(总图布置(总图布置/消防系统消防系统/防雷防静电防雷防静电/建筑物设计)建筑物设计)5.5.应急措施应急措施中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会24n什么是本质安全什么是本质安全(inherent safety)采用采用无危险性无危险性物料物料和工艺条件来消除危险,和工艺条件来消除危险,而不是依靠控制系统而不是依靠控制系统、联锁、联锁、报警和工作程序来报警和工作程序来终止初始事件终止
16、初始事件 摘自摘自Guidelines for engineering design for process safety 1.工艺技术工艺技术 决定过程的本质安全性决定过程的本质安全性中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会25实现本质安全的主要途径实现本质安全的主要途径n最小化(最小化(Minimize)最大限度地减小系统最大限度地减小系统中危险物质或能量的数量中危险物质或能量的数量n如:减少中间储存环节,限制换热器流体温度如:减少中间储存环节,限制换热器流体温度防止过热,而不是依赖温度联锁装置,强化反防止过热,而不是依赖温度联锁装置,强化反应,以降低反应器容量应,以降低反应器
17、容量中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会26实现本质安全的主要途径实现本质安全的主要途径n替代替代 (Substitute)用危险性较小的物料用危险性较小的物料代替,或用危险性较小的化学过程代替危险的化代替,或用危险性较小的化学过程代替危险的化学过程学过程n如:使用不燃或不易燃的物料、低毒性的溶剂;如:使用不燃或不易燃的物料、低毒性的溶剂;采用低危险的采用低危险的反应工艺替代;反应工艺替代;但注意但注意替代也可替代也可能引入新的危险源和风险能引入新的危险源和风险中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会27实现本质安全的主要途径实现本质安全的主要途径n缓解(缓解(Mo
18、derate)在危险性较小的状态或在危险性较小的状态或条件下(例如低温和低压)处理物料,以削减过条件下(例如低温和低压)处理物料,以削减过程危险源程危险源n如:稀如:稀 释;缓解苛刻的过程条件;用冷冻液释;缓解苛刻的过程条件;用冷冻液体的形式储存氨、氯气和体的形式储存氨、氯气和LPGLPG,在低于其沸点,在低于其沸点以下的压力而不是在大气压力下储存以下的压力而不是在大气压力下储存中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会28实现本质安全的主要途径实现本质安全的主要途径n简化(简化(Simplify)简化操作的复杂性简化操作的复杂性n消除不必要的复杂操作,使装置操作更简单,消除不必要的
19、复杂操作,使装置操作更简单,更人性化,以减少人为失误和错误操作更人性化,以减少人为失误和错误操作中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会29n安全仪表系统(安全仪表系统(SISSIS)完全独立于完全独立于DCSDCS的安全仪表系统的安全仪表系统,当工艺过,当工艺过程发生偏差时,用于维持工艺过程的安全状态程发生偏差时,用于维持工艺过程的安全状态2.2.安全仪表系统安全仪表系统 降低风险的重要屏障降低风险的重要屏障中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会302.2.安全仪表系统安全仪表系统 降低风险的重要屏障降低风险的重要屏障n国家及行业标准国家及行业标准nGB/T 204
20、38.17-2006 GB/T 20438.17-2006(等同采用(等同采用 IEC 61508-1998)IEC 61508-1998)n电气电气/电子电子/可编程电子安全相关系统的功能安全可编程电子安全相关系统的功能安全 nGB/T 21109.13-2007GB/T 21109.13-2007(等同采用(等同采用 IEC 61511-2003)IEC 61511-2003)n过程工业领域安全仪表系统的功能安全过程工业领域安全仪表系统的功能安全n SH/T 3018-2003 SH/T 3018-2003n石油化工安全仪表系统设计规范石油化工安全仪表系统设计规范中国石油和化工勘察设计协会
21、中国石油和化工勘察设计协会31安全完整性等级安全完整性等级(SILSILSafety Integrity LevelSafety Integrity Level)满足执行仪表安全功能的平均失效概率满足执行仪表安全功能的平均失效概率,等等级越高级越高,安全功能越强安全功能越强SIL值值要求的安全率要求的安全率(有效性)(有效性)要求故障概率要求故障概率(PFD)无效期无效期4 99.99%10-5 10-4399.9 99.99%10-4 10-30.1%无效无效(8.76时时/年年)299 99.9%10-3 10-21%无效无效(3.65天天/年年)190 99%10-2 10-110%无效
22、无效(36.5天天/年年)2.2.安全仪表系统安全仪表系统 降低风险的重要屏障降低风险的重要屏障中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会32nSIS SIS 系统特点系统特点n每个工艺装置的每个工艺装置的SIS SIS 系统有多个系统有多个SIF SIF(安全仪表功安全仪表功能)能),每个每个SIF SIF 有确定的有确定的SIL SIL 值值 ,SIS,SIS系统的功能和系统的功能和方案根据安全度等级(方案根据安全度等级(SILSIL)确定)确定nSILSIL等级的确定取决于对仪表故障可能造成的人员、等级的确定取决于对仪表故障可能造成的人员、经济损失、环境等方面的风险评估,可采用
23、定性或半经济损失、环境等方面的风险评估,可采用定性或半量化方法进行评估量化方法进行评估nSIS SIS 系统设计为故障安全型,可采用双重或三重冗余、系统设计为故障安全型,可采用双重或三重冗余、容错系统容错系统nSILSIL等级审查可避免过度设计和不必要的投资,使等级审查可避免过度设计和不必要的投资,使SISSIS设计的风险控制与投资费用达到最佳合理化设计的风险控制与投资费用达到最佳合理化2.2.安全仪表系统安全仪表系统 降低风险的重要屏障降低风险的重要屏障中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会333.超压保护超压保护 防控风险的基本设施防控风险的基本设施n主要超压原因主要超压原因
24、n工艺反应失控工艺反应失控放热、爆聚放热、爆聚n公用工程故障公用工程故障停电停电/停水停水/停气停气n出口堵塞出口堵塞阀门关闭阀门关闭n火灾事故火灾事故 造成过热、气化、膨胀、分造成过热、气化、膨胀、分解解n设备故障设备故障换热器管破裂、控制系统故障换热器管破裂、控制系统故障中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会343.超压保护超压保护 防控风险的基本设施防控风险的基本设施n防止超压的主要措施防止超压的主要措施n操作工干预操作工干预n足够强度的设备与管道足够强度的设备与管道n贮罐的弱缝焊接贮罐的弱缝焊接n紧急减压系统,避免物料大量排放紧急减压系统,避免物料大量排放n泄压措施(安全
25、阀泄压措施(安全阀/爆破膜爆破膜/压力真空呼吸阀)压力真空呼吸阀)n火炬排放系统火炬排放系统中国石油和化工勘察设计协会中国石油和化工勘察设计协会35TSG特种设备安全技术规范特种设备安全技术规范规范号规范号名称名称1TSG R0001-2004非金属压力容器安全技术监察规程非金属压力容器安全技术监察规程2TSG R0002-2005超高压容器安全技术监察规程超高压容器安全技术监察规程3TSG R0003-2007简单压力容器安全技术监察规程简单压力容器安全技术监察规程4TSG R0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程固定式压力容器安全技术监察规程5TSG R1001-2008压力容器
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