尿素装置安全评价方法探讨
王宏
（兰州石化职业技术学院,兰州730060）
摘要：介绍了尿素装置的安全评价方法，简述了重大危险源辨识以及安全现状评价方法的选择，提出了通过安全评价，找到尿素装置存在的问题，给出隐患整改对策措施及安全管理建议。
关键词：尿素; 安全; 评价; 危险
Safety Aement of Urea Unit discuions
WANG Hong
(Lanzhou Petrochemical College of Vocational Technology，Lanzhou 730060 ) Abstract: Describes the safety evaluation of urea plant, outlining a major hazard identification and safety evaluation method of choice, made by safety aement, to find the problems urea plants are given corrective countermeasures and safety hazards management recommendations.
Keywords: urea; safety; evaluation; risk
安全评价是以实现工程、系统安全为目的，应用安全系统工程原理和方法，对工程、系统中存在的危险、有害因素进行辨识与分析，判断工程、系统发生事故和职业危害的可能性及其严重程度，从而为制定防范措施和管理决策提供科学依据。
通过安全评价，可以全面了解装置的安全生产现状，查找和整改生产中存在的安全隐患，进一步提高生产装置和设施的安全生产水平，为以后的安全生产管理、隐患整改提供科学依据。
评价程序主要是：首先进行现场调研，根据现场实际，辨识危险、有害因素，查找隐患，并分析隐患可能导致生产安全事故的可能性，预测事故可能造成的后果；其次针对危险、有害因素及现场情况进行定性、定量分析，对现场设施、装置、防护措施和管理措施进行评价，查找隐患并提出安全对策措施和建议；然后与被评价单位交换意见，及时进行信息交流；最后编制报告，汇总前阶段的工作，整理、归纳安全评价结果，进行综合分析，从安全角度提出评价结论与建议，完成评价报告的编制。 1.装置简介
尿素装置主要工序有二氧化碳压缩工序、尿素合成和高压回收工序、中低压甲铵分解和回收工序、尿素浓缩及造粒工序、工艺冷凝液处理工序。整个装置工艺特点：配有与合成塔等压的氨气提塔，氨气提分离出的NH3和CO2，在合成压力下冷凝返回合成塔，其冷凝热可以产生低压蒸汽；尿素合成采用较高NH3/CO2，高NH3/CO2减轻了设备腐蚀，钝化空气量得以减少，从而减少了放空气中的氨损失和爆炸危险；在合成回路中采用液氨为动力的喷射器来循环甲铵，节省投资，运行稳定；气提塔使用钛材，允许在200℃条件下操作，提供了高压回路分解效率；设立中低压两段未反应物回收，操作弹性大。
前期调研时，还需检查消防设施和水、电、气公用工程及仪表、质量检验等非生产性单元,安全生产管理机构及管理制度也在调查研究和评价之内。 2危险、有害因素分析 2.1 火灾爆炸危险性分析
根据《石油化工企业设计防火规范》（GB50160-92 1999版），尿素装置的尿素合成单元属于乙类火灾危险性单元，装置内的吸收、蒸发单元属于丙类火灾危险性单元。由《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》（GB50058-92），尿素装置内爆炸危险区域大部分为2区。尿素合成在高温高压下运行，而高温下尿素对设备的腐蚀非常严重，一旦设备发生腐蚀穿孔，造成可燃物料的泄漏，极可能发生火灾、爆炸。
分析过程包括主要物料危险因素分析和工艺过程危险因素分析，工艺过程由①压缩单元、②高压合成单元、③分解单元、④蒸发、造粒单元组成。
重点区域主要设备危险因素分析包括①压缩机房、②高压合成区、③CO2汽提塔、吸收塔。
其它危险因素分析包括高处坠落、机械伤害、高压管线震动、触电、静电危害、检维修作业危险因素分析、雷击等。
职业病有害因素分析包括毒性危害、噪声危害、高温危害、低温危害、电离辐射危害。 自然环境影响因素分析包括气温的影响、湿度影响、风沙影响、地震的影响。 根据装置危险、有害因素的分析可知，可归纳出本装置的重点危险岗位及其存在的主要危险、有害因素。详见下表：
重点危险岗位及其主要危险、危害特征表
序号
1 2 3 4 危险岗位名称 合成岗位 泵房 尾气吸收岗位 尿素蒸发岗位
主要危险、有害因素 火灾、爆炸、噪声、中毒 火灾、爆炸、毒性、噪声 火灾、爆炸、高温、高处坠落、中毒 火灾、爆炸、高温、高处坠落
2.2 重大危险源辨识
石油化工装置在危险物质生产、储运和使用过程中极易引起火灾、爆炸事故，尤其在某些工艺单元和储罐区，危险物质集中且量大，一旦发生爆炸火灾，其产生的爆炸冲击波及爆炸火球热辐射破坏、伤害作用极大，并且危害范围大，极易导致次生灾害。根据《重大危险源辨识》（GB 18218-2000）的规定和依据《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》（安监管协调字［2004］56号文），对化肥厂52万吨/年尿素装置进行重大危险源辨识。
根据《重大危险源辨识》（GB 18218-2000）和国家安全生产监督管理局下发的《关于开展重大危险源监督管理工作的指导意见》（安监管协调字［2004］56号文）的规定，重大危险源是指长期地或者临时地生产、搬运、使用或者储存危险物品，且危险物品的数量等于或者超过临界量的场所和设施，以及其他存在危险能量等于或超过临界量的场所和设施。
包括生产储存场所重大危险源辨识和压力容器及压力管道重大危险源辨识。如压力管道、长输管道、公用管道、工业管道、锅炉（蒸汽锅炉：额定蒸汽压力大于2.5MPa，且额定蒸发量大于等于10t/h；热水锅炉：额定出水温度大于等于120℃，且额定功率大于等于14MW。） 3.安全现状评价方法的选择
评价主要采用以下方法对企业的安全生产条件、固有危险程度进行定性、定量评价以及事故灾害预测：
（1）安全检查表
安全检查的最有效工具是安全检查表。它是为检查系统的安全状况而事先制定的问题清单。为了使检查表能全面查出不安全因素，又便于操作，根据安全检查的需要、目的、被检查的对象，可编制多种类型的相对通用的安全检查表。安全检查表的内容决定其应用的针对性和效果。安全检查表必须包括系统的全部主要检查部位，不能忽略主要的、潜在不安全因素，应从检查部位中引伸和发掘与之有关的其它潜在危险因素。每项检查要点，要定义明确，便于操作。安全检查表的格式内容应包括分类、项目、检查要点、检查情况及处理、检查日期及检查者。通常情况下检查项目内容及检查要点要用提问方式列出。检查情况用“是”、“否”或者用“√” “×”表示。
安全检查表主要内容包括:各生产设备设施装置装备的安全可靠性，各个系统的重点不安全部位和不安全点（源）；主要安全设备、装置与设施的灵敏性、可靠性；危险物质的储存与使用；消防和防护设施的完整可靠性；作业职工操作管理及遵章守纪等。检查要突出重点部位的危险因素源点及影响大的不安全状态和不安全行为，按一定格式要求列成表格。检查表的内容应符合专业安全技术防护措施要求。
（2）危险度评价法
危险度评价法是对装置各单元和设备的危险度进行分级的安全评价方法，是随着我国安全工作的发展从日本引进并经简化的评价方法。该方法主要是通过评价、分析装置或单元的“介质”、“容量”、“温度”、“压力”、“操作”等5个参数而对装置或单元进行危险度分级的，进而根据装置或单元危险程度而采取相应的安全对策措施。
（3）道化学火灾爆炸指数评价法
以以往的事故的统计资料、物质的能量和现行的安全防护措施的状况为依据，以单元重要危险物质在标准状态下的火灾、爆炸或释放出危险性潜在能量大小为基础，同时考虑工艺过程的危险性，计算单元火灾、爆炸指数，确定危险等级。还对特定物质、一般工艺及特定工艺的危险修正系数，求出火灾爆炸指数。定量的对工艺过程和生产装置及所含物料的实际潜在火灾、爆炸和反应性危险逐步推算进行客观的评价。再根据指数的大小分成几个等级，按等级的要求及火灾爆炸危险的分组采取相应的安全措施。
（4）故障树分析法（FTA）
把系统可能发生或已发生的事故（称为顶事件）作为分析起点，将导致事故原因的事件按因果逻辑关系逐层列出，用树性图表示出来，构成一种逻辑模型，然后定性或定量的分析事件发生的各种可能途径及发生的概率，找出避免事故发生的各种方案并优选出最佳安全对策。FTA法形象、清晰，逻辑性强，它能对各种系统的危险性进行识别评价，既适用于定性分析，又能进行定量分析。
（5）险与可操作性研究（HAZOP）
HAZOP分析对工艺或操作的特殊点进行分析，这些特殊点称为“分析节点”，或工艺单元/操作步骤。通过分析每个“节点”，识别出那些具有潜在危险的偏差，这些偏差通过引导词或关键词引出。一套完整的引导词用于每个可认识的偏差而不被遗漏。
运用危险与可操作性研究（HAZOP）分析方法，可以查处系统中存在的危险、有害因素，并能以危险、有害因素可能导致的事故后果确定设备、装置中的主要危险、有害因素。 4.安全评价报告
根据上述安全分析，最后做出定性、定量评价结论，评价包含以下几个方面:区域规划与厂区总体布置、工艺装置安全评价、工艺设备安全评价、中间储存设施安全评价、电气设施安全评价、仪表自控设施安全评价、危险、有害因素控制安全评价、消防设施安全评价。
根据以上安全评价找到尿素装置存在的问题并汇总说明,给出隐患整改对策措施及安全管理建议。
参考文献
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作者简介：王宏（1972 – ），男，甘肃秦安人，兰州石化职业技术学院，讲师。电话:18993189258，email:hwmjlb@126.com 邮编：730060 通信地址：兰州石化职业技术学院西区石化实训中心
