剧毒化学品生产使用企业安全设计要求.pdf

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1、剧毒化学品生产使用企业安全设计要求剧毒化学品生产使用企业安全设计要求包晓跃;冯桂【摘【摘 要】要】根据剧毒化学品对操作人员职业性接触毒物危害程度,在分析现行工程设计标准中缺乏对剧毒化学品生产使用企业安全设计的统一要求以及考虑剧毒化学品毒性危害的特殊性基础上,结合工程实践,提出了其安全设计的具体要求,为确保劳动者的职业安全健康提供依据.【期刊名称】【期刊名称】安全与环境工程【年【年(卷卷),),期】期】2010(017)003【总页数】【总页数】6 页(P84-89)【关键词】【关键词】剧毒化学品;生产使用企业;安全设计【作【作 者】者】包晓跃;冯桂【作者单位】【作者单位】浙江省天正设计工程有限

2、公司,杭州,310012;浙江省安全生产科学研究所,杭州,310012【正文语种】【正文语种】中 文【中图分类】【中图分类】X913在国家和行业现行的工程设计标准规范中，对易燃易爆生产企业安全设计、使用要求以及防火规范较为详尽，常用的有建筑设计防火规范（GB50016-2006）1、石油化工企业设计防火规范（GB50160-2008）2、石油天然气工程设计防火规范（GB50183-2004）3等，但专门论述并指导涉及剧毒化学品生产使用企业的安全设计规范则较为欠缺。为此，笔者结合近年来在氰化钠、氰化银钾、光气、三氯化磷、氯磺酸、氯乙酸、丙烯腈与 TDI 等生产使用企业的设计、审查实践，归纳了剧毒

3、化学品生产使用企业安全设计的要点，以供同行参考。现行的有关化学品毒性分类的标准主要有以下 3 个标准：（1）国家相关部门在 2002 年颁布的剧毒化学品目录（2002 年版），共收录 335 种剧毒化学品。该目录对剧毒化学品的定义为具有非常剧烈毒性危害的化学品，包括人工合成的化学品及其混合物（含农药）和天然毒素。剧毒化学品毒性判定界限是：大鼠试验，经口 LD5050 mgkg，经皮 LD50200 mgkg，吸入 LC5050010-6（气体）或 2.0 mgL（蒸气）或 0.5 mgL（尘、雾），经皮 LD50 的试验数据可参考兔试验数据。（2）国家标准职业性接触毒物危害程度分级（GB504

4、4-85）4，该标准适用于职业性接触毒物危害程度的分级。职业性接触毒物系指工人在生产中接触以原料、成品、半成品、中间体、反应副产物和杂质等形式存在，并在操作时可经呼吸道、皮肤或经口进入人体而对健康产生危害的物质。职业性接触毒物危害程度分级，是以急性毒性、急性中毒发病状况、慢性中毒患病状况、慢性中毒后果、致癌性和最高允许浓度 6 项指标为基础的定级标准。它的分级原则是依据 6 项分级指标综合分析、全面权衡，以多数指标的归属定出危害程度的级别，但对某些特殊毒物，可按其急性、慢性或致癌性等突出危害程度定出级别。职业性接触毒物危害程度分级如表 1 所示。根据职业性接触毒物危害程度分级的划分，结合剧毒化

5、学品目录（2002 年），其中许多高度危害、极度危害以及部分中度危害的介质属于剧毒化学品的范围。（3）国家行业标准压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度分类（HG20660-2000）5，该标准主要针对化工压力容器中使用或储存的化学介质（包括原料、成品、半成品、中间体、反应体、反应副产物和杂质等）的毒性危害和爆炸危险程度进行分类，并据以确定压力容器的类别和致密性、密封性技术要求。该标准对化学介质的毒性危害程度的划分是以职业性接触毒物危害程度分级所规定的 6 项分级指标为基础进行的，当毒性程度分类用于确定压力容器的致密性、密封性技术要求时，四氯化碳、邻甲苯胺、苯应列入毒性程度为高度危害化学介质

6、，氯乙烯、-萘胺应列入毒性程度为极度危害化学介质。由此可见，在实际工作中应该充分注意到以上 3 个标准的一致性和区别。2.1 剧毒化学品的特殊性在实际项目的建设和工程设计中，对于介质的易燃易爆性、火灾危险性等都会高度重视，而对于介质的毒性则往往容易忽视，而事实上剧毒化学品在使用、输送、生产过程中如有少量泄漏到环境中，被人吸人或与人体接触，则可能造成严重的后果，即使迅速采取措施也无法挽救。对于剧毒化学品，由于其危害人体的途径多、对人体造成的危害程度大、对人体还存在个体敏感性等差异，因此剧毒化学品的生产、使用企业应该充分考虑到剧毒化学品毒性危害的特殊性，注重其工程设计的特殊要求。2.2 安全设计要

7、求剧毒化学品生产、使用企业的安全设计应从工程建设项目的总体布置、工艺系统设计、设备布置、管道选材和布置、电气和仪表布置、建筑设计、通风系统设计、职业安全卫生管理、应急救援等各个方面进行综合考虑。2.2.1 设计原则与防范措施工程设计中，应从“为了保证作业场所安全使用有毒物品，预防、控制和消除职业中毒危害，保护劳动者的生命安全、身体健康及其相关权益”的原则出发，按照“设备管道系统密闭、车间作业场所通风”的设计原则与要求，采取以下严格的防范措施：（1）选用先进的工艺及设备，消除或减少有害源。（2）采取报警、连锁、安全泄放等预防性措施。（3）采取遥控及隔离等措施。（4）配备必需的救护、消防设施，以减

8、少伤害。（5）提高机械化、自动化水平，改善劳动条件。2.2.2 总体布置要求（1）剧毒化学品生产、使用企业项目的选址应远离饮用水源或地下水保护区；严重产生有毒有害气体、恶臭、粉尘、噪声且目前尚无有效控制技术的工业企业，不得在居住区、学校、医院和其他人口密集的被保护区域内建设。向大气排放有害物质的工业企业应布置在当地夏季最小频率风向的被保护对象的上风侧。（2）当剧毒化学品生产、使用企业遭受洪水淹没后，可能引起毒液、毒气等有害物质大量泄漏时，除满足国家防洪标准的规定外，尚应采取专门的防护措施。（3）企业与居住区的安全、卫生防护距离应符合国家现行有关部门标准的规定，必要时应对该项目的风险进行风险评估

9、。（4）厂区内运输有害危险品的道路，其最大纵坡不得大于 6%。（5）剧毒化学品生产、使用设施在厂区内应集中布置，作业场所与生活场所应分开，作业场所不得住人。（6）企业内的剧毒化学品生产、使用设施，应布置在远离人员集中场所的单独地段内，且在人员集中场所全年最多频率风向的下风向或最少频率风向的上风向，并且应设置围墙与其他设施隔开。（7）有可能泄漏液态剧毒物质的高风险度作业场所，应专设泄险区等应急设施。（8）在布置产生剧毒物质装置的车间时，应同时考虑相应事故防范和应急、救援设施和设备的配套，并留有应急撤离通道和必要的泄险区。2.2.3 工艺系统设计的要求（1）不用或少用有毒物料，以无毒代替有毒，以低

10、毒代替高毒。（2）采用密闭、负压或湿式的作业，应在不能密闭的尘毒逸散口采取局部通风排毒和除尘等措施。（3）有毒有害的散装物料，宜密闭装卸、输送。（4）不得采用明渠排放含有挥发性毒物的废水、废液。（5）剧毒化学品的职业性接触毒物的取样，宜采用密闭废气回气循环吸收系统。（6）易挥发物料的储罐（包括装置内的中间储罐）排出的有毒气体，应回收或进行处理。（7）有毒物料储罐放出的气体应经水洗吸收或经液封（水封）吸收后再排入大气；易挥发有毒、恶臭物质的污水隔油池、调节池应加阻燃型盖板密闭；排气管排出的污染物宜净化处理或高空排放。（8）生产过程中接触易经皮肤吸收的毒物（如四乙基铅、丙烯腈、氢氰酸、乙腈、二甲基

11、甲酰胺、苯酚等）的场所，应设现场人身冲洗设施和洗眼器。（9）在储存含剧毒化学品设备的入口处，应设置呼吸空气供应系统。（10）剧毒化学品（如丙烯腈、丙烯酸甲酯、甲基丙烯甲酯）等物料的输送宜采用屏蔽泵。（11）清洗罐车（洗槽）应配备呼吸空气供应设施。（12）依据车间逸散毒物的作业点的位置、数量设计相应的排毒设施，对移动的逸散毒物的作业，应与主体工程同时设计移动式轻便排毒设备或布置真空吸引软管系统，将有毒气体送至破坏处理系统。2.2.4 设备布置要求（1）含剧毒化学品的移动设备应使用性能可靠的密封装置，宜设局部排风设施。（2）含剧毒化学品的压力容器设计必须符合压力容器中化学介质毒性危害和爆炸危险程度

12、分类（HG20660-2000）5、压力容器安全技术监察规程6的要求，设备不宜使用视镜，如必须使用时应选用带有保护罩的视镜，并设有局部排风设施。（3）含剧毒化学品贮槽的设计应控制设备数量和贮量，并符合以下要求：单台设备的装料系数应控制在 75%以下；贮槽的出料管不宜侧接或底接；必须设有相应系统容量的事故槽；宜采用双壁槽。（4）贮槽需要安全阀时，安全阀前应设置爆破片，安全阀后必须接到应急破坏系统，宜在爆破片与安全阀之间装超压报警器；贮槽四周应设围堰，其高度不应低于20 cm，堰内容量应大于贮槽容量，并有防渗层。（5）有害作业与无害作业应分开，高毒作业场所与其他作业场所应隔离。（6）设置有效的通风

13、装置，可能突然泄漏大量有毒物品或者易造成急性中毒的作业场所，设置自动报警装置和事故通风设施。（7）剧毒化学品装置四周宜设围栏或警戒标志，其作业场所应设置黄色区域警示线、警示标识和中文警示说明，在其明显位置应设危险标志牌。警示说明应当载明产生职业中毒危害的种类、后果、预防及应急救治措施等内容。（8）生产使用剧毒化学品装置区应设风向标。（9）有可能泄漏、级职业性接触毒物的操作平台应设置斜梯与地面相通。（10）输送极度危害物质（如丙烯腈、氢氰酸等）的泵房与其他泵房应分隔设置，输送剧毒化学品物料的泵应单独布置。（11）有刺激性气体的机泵房应设置隔声操作间，该操作间应有朝向室外疏散的侧门。（12）剧毒化

14、学品设备的地面应设围堰，其废水应排至污水处理池，且在污水处理池上设高液位报警器。（13）有毒物料应单独布置在一个罐区内；可燃液体储罐、剧毒物料储罐不宜与液化烃、化学药剂等储罐布置在同一罐组内。（14）储存装卸以及极易挥发或有毒、恶臭物的场所应设置卫生间及冲洗设施。2.2.5 管道选材要求（1）输送极度危害介质的压力管道应采用优质钢制造，根据压力管道规范（GBT20801.2-2006）的要求不得采用电熔焊焊管及对焊管件等。（2）普通铸铁和铸铝不得用作极度危害介质的管道，奥氏体不锈钢焊接钢管不得用于毒性程度为极度危害的介质。（3）输送极度危害介质的管道所用闸阀、截止阀和止回阀应选用严密性好、安全

15、可靠的化工专用阀门，阀门宜采用旋塞型结构，带螺纹阀盖的阀门不得用于极度危害介质的管道。（4）金属管道除必须采用法兰连接外，均应采用焊接连接，且不能使用平板式滑套（平焊）法兰。极度危害介质管道的法兰连接最低公称压力不宜低于2.0 MPa，且至少留 25%裕量。采用软垫片时，应用榫槽面或凹凸面的法兰。法兰密封用垫片宜采用缠绕式垫片，紧固件应选用全螺柱。采用缠绕式垫片密封的低压极度危害介质管道的法兰连接，虽然管道的操作压力、温度不高，但使用缠绕式垫片形成初始密封所要求的比压力较大，从而要求紧固件承受的载荷较大，在这种情况下就要求紧固件采用高强度合金钢制造。（5）输送极度危害介质的管件不能使用脆性材料

16、，选用不锈钢对焊管件的厚度应符合规定要求；管件宜采用锻件或无缝管件，支管连接优先采用无缝三通。（6）采用无缝钢管或经 100%无损探伤的焊接钢管、不锈钢管和对焊管件的壁厚应不小于 Sch.10S。（7）螺纹管件采用 DN20 mm，并加密封焊；承插焊管件采用 DN40 mm。（8）管件不能用带填料的管道特殊件；焊口内不能使用分块的衬环；不能用钎焊接头及粘接接头。2.2.6 管道布置要求810（1）输送生产用有毒物料、腐蚀性介质和污水等的管道不得穿越居住区或人员集中的生产管理区。（2）液氯及液氨的装卸应有防止污染环境的措施，液氯装卸严禁采用橡胶管。（3）非饮用水管道严禁与生活饮用水管道连接。（4

17、）经常有人来往的通道（地道、通廊），应有自然通风或机械通风，并不得敷设有毒液体或有毒气体的管道。（5）厂房内的设备和管道必须采取有效的密封措施，防止物料跑、冒、滴、漏，杜绝无组织排放。（6）除有可靠的安全措施外，在不便维修的区域，不得将极度危害介质的管道敷设在地下；工艺要求管道必须埋地敷设时，应有监测泄漏、防止腐蚀、收集有害流体等可靠的安全措施。（7）设置在安全隔墙或隔板内的管道，其手动阀门应采用阀门伸长杆引至隔墙（板）外操作；可能积聚有毒气体的阀井中的阀门开关手轮应设在地面上。（8）极度危害介质的管道应架空或沿地敷设，不应在可通行管沟内布置管道；必须采用管沟敷设时，应采取防止气液在管沟内积聚

18、的严格措施，并在进、出装置及厂房处隔断；管沟内的污水，必须引到专用污水接受槽进行处理。（9）极度危害介质的管道排放点不得直接排入下水道及大气中，而应排入封闭系统。（10）管道穿过为隔离极度危害介质的建筑物隔离墙时应加套管，套管内的空隙应采用非金属柔性材料充填；管道上的焊缝不得在套管内，并距套管端口不小于100 mm。（11）极度危害介质的管道不得穿过与其无关的建筑物。（12）极度危害介质的采样管道不得引入化验室。（13）极度危害介质的管道不允许出现剧烈循环；当有可能出现时，必须通过管道布置、管道组成件的选用等方法，以降低计算的位移应力范围，防止出现剧烈循环现象。（14）与极度危害介质设备相连接

19、的管道不得采用冷紧。（15）柔性计算不应使用简化的分析方法。（16）套管式或球形补偿器因填料容易松弛，易发生泄漏，因此在极度危害介质的管道中严禁采用。（17）极度危害介质管道的设计、安装和操作都应考虑减少和消除振动荷载。（18）由于要求及时发现极度危害介质的管道阀门、法兰处的泄漏点，因而在其阀门、法兰处不应设置绝热层。（19）在极度危害介质的设备和管道表面及其周围应采用危险标志和警告的涂漆。（20）输送极度危害介质管道的阀门应逐个进行壳体压力试验和密封试验，不合格者，不得使用。（21）输送极度危害介质的管道焊缝应进行 100%射线照相检验，其质量合格等级必须是级。（22）必须对输送极度危害介质

20、的管道系统进行气体泄漏性试验，试验压力为设计压力，试验介质宜采用空气。（23）输送极度危害介质管道用管件，应经过 100%无损探伤检验。（24）输送极度危害介质的管道，设计压力10 MPa，外表面应逐根进行无损（磁粉或渗透）检测，不得有线性缺陷；设计压力10 MPa 的管道，每批应抽 5%（且不少于 1 根）进行外表面磁粉或渗透检测，不得有线性缺陷；其质量证明书中还应有超声检测结果。（25）对碳钢管道壁厚大于或等于 19 mm 时应进行焊后热处理。2.2.7 电气和仪表设置要求（1）剧毒化学品生产装置应设有双电源，其紧急停车系统、尾气处理系统和应急破坏处理系统应配备柴油发电机，要求在 30 s

21、 内自启动供电。（2）在容易泄漏剧毒化学品的职业性接触毒物的场所，宜设置毒物监测报警仪和报警系统，及时发现危害。（3）剧毒化学品的职业性接触毒物和高温、强腐蚀性物料的液面指示，不得采用璃璃管液面计；在输送剧毒化学品的管道上不得使用玻璃转子流量计和玻璃视镜。（4）剧毒化学品生产装置应设置事故状态下能自动启动紧急停车和应急破坏处理的自控仪表系统。2.2.8 建筑设计要求（1）在有毒液体容易泄漏的场所，应用不易渗透的建筑材料铺砌地面，并设围堰。（2）剧毒化学品物料的储罐周围应设围堰并用防渗防腐材料铺砌。（3）产生剧毒物质的工作场所，其墙壁、顶棚和地面等内部结构和表面，应采用不吸收、不吸附毒物的材料，

22、必要时加设保护层，以便清洗。车间地面应平整、防滑，墙、地面相接处宜做成半径大于或等于 50 mm 的圆角，门窗与内墙面宜平整，尽量不留窗台，门框不得设门槛，以易于清扫。（4）应根据车间的卫生特征分级（见表 2）设置浴室、存衣室、盥洗室，对易经皮肤吸收且易挥发的有毒物质（如苯等）可按表 2 中 3 级确定。（5）对卫生特征 1 级、2 级（见表 2）的车间应设车间浴室；卫生特征为 3 级的车间宜在附近或在厂区设置集中浴室；卫生特征为 4 级的车间可在厂区或居住区设置集中浴室。浴室宜由更衣室、浴室和管理间组成。因生产事故可能发生化学性灼伤及经皮肤吸收引起急性中毒的工作地点或车间，应设事故淋浴，并设

23、置不断水的供水设备。（6）车间浴室应采取防水、防潮、排水和排气措施，且不宜直接设在控制室、配电室的上层或正下层。2.2.9 通风系统设计要求（1）剧毒化学品生产、使用企业应设置通风排毒、净化、除尘系统，使作业场所及其周围环境尘毒浓度达到卫生标准；必要时可增加机械送风，保证新鲜、洁净的空气送到工人作业点或呼吸带。机械通风装置的进风口位置，应设在室外空气比较洁净的地方；相邻工作场所的进气和排气装置，应合理布置，避免气流短路。（2）产生毒物的工作场所，其发生源的布置应符合如下要求：放散不同有毒物质的生产过程布置在同一建筑物内时，毒性大与毒性小的应隔开：毒物的发生源应布置在工作地点的自然通风的下风侧；

24、如布置在多层建筑物内时，放散有害气体的生产过程应布置在建筑物的上层，如必须布置在下层时，应采取有效措施防止污染上层的空气。（3）在生产中可能突然逸出大量有害物质或易造成急性中毒或易燃易爆化学物质的作业场所，必须设计自动报警装置、事故通风设施，其通风换气次数不小于 12次h。事故排风装置的排出口，应避免对居民和行人造成影响。（4）散发有毒有害气体的设备上的尾气和局部排气装置排出浓度较高的有害气体应引入有害气体回收净化处理设备，经净化达到规范要求后排放。2.2.10 职业安全卫生管理要求11（1）维护、检修存在高毒物品的生产装置，必须事先制定维护、检修方案，明确职业中毒危害防护措施，确保维护、检修

25、人员的生命安全和身体健康。（2）维护、检修存在高毒物品的生产装置，必须严格按照维护、检修方案和操作规程进行，现场应当有专人监护，并设置警示标志。（3）需要进入具有高毒物品的设备、容器或者狭窄封闭场所作业时，应当事先采取如下措施：保持作业场所良好的通风状态，确保作业场所职业中毒危害因素的浓度符合国家职业卫生标准；为劳动者配备符合国家职业卫生标准的防护用品；设置现场监护人员和现场救援设备。（4）从事使用高毒物品作业的用人单位应当至少每月对高毒作业场所进行一次职业中毒危害因素检测；至少每半年进行一次职业中毒危害控制效果评价。（5）从事使用高毒物品作业的用人单位应当设置淋浴间和更衣室，并设置清洗、存放

26、或者处理从事使用高毒物品作业劳动者的工作服、工作鞋帽等物品的专用间。劳动者结束作业时，其使用的工作服、工作鞋帽等物品必须存放在高毒作业区域内，不得穿戴到非高毒作业区域。2.2.11 应急救援（1）应当确保职业中毒危害防护设备、应急救援设施、通讯报警装置处于正常适用状态，不得擅自拆除或者停止运行。（2）出现不正常状况时用人单位应立即停止使用有毒物品作业；恢复正常状态后，方可重新作业。（3）生产或使用剧毒物质的高风险度工业企业，必须在工作地点附近设置紧急救援站或有毒气体防护站，紧急救援站的使用面积根据生产、使用企业的职工人数按表 3 确定。应急救援站内采暖、通风、空调、给水排水、电器、照明及所需应

27、急救援设备按相应国家标准、规范确定。（4）建设项目设计中的剧毒化学品库房、防尘防毒设施、事故淋浴及洗眼器、有毒气体报警及监测仪等费用应列入企业的安全设施设计投资概算中。鉴于剧毒化学品生产、使用企业的安全设计特殊性，建议有关部门尽快组织制定剧毒化学品生产、使用企业安全设计规范，不仅可以完善化工企业设计的标准体系，为工程设计提供方便，而且也可以为确保劳动者的职业安全健康提供保障。1GB50016-2006，建筑设计防火规范S.2GB50160-2008，石油化工企业设计防火规范S.3GB50183-2004，石油天然气工程设计防火规范S.4GB5044-1985，职业性接触毒物危害程度分级S.5HG20660-2000，压力容器中化学介质毒性危害和爆炸程度分类S.6国家质量技术监督局质技监局锅发（1999）154 号，压力容器安全技术监察规程S.7GBT20801.2-2006，压力管道规范S.8SH3501-2002.石油化工有毒、可燃介质管道工程施工及验收规范S.9SH3059-2001，石油化工管道设计器材选用通则S.10GB50316-2000，工业金属管道设计规范S.11SH3047-1993，石油化工企业职业安全卫生设计规范S.