化工企業(yè)化學品泄漏防控管理

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化工企業(yè)化學品泄漏防控管理,2015年11月13日,目錄,? 2000年以來，五通橋區(qū)化工企業(yè)伴隨化工裝置的復雜化、規(guī)?；?，出現(xiàn)了危險化學品泄漏導致環(huán)境事件乃至安全事故的情況。 ?五通橋區(qū)委區(qū)政府領導對此問題高度重視，五通橋區(qū)人民政府安全生產(chǎn)委員會于2015年9月24日以“五安委（2015）24號”文件發(fā)布了《五通橋區(qū)人民政府安全生產(chǎn)委員會關于開展危險化學品關鍵設備精準管理工作的通知》。 ?四川省職業(yè)安全健康協(xié)會危險化學品分會（以下簡稱?；謺┦芪逋騾^(qū)人民政府委托，2015年?；謺M織專家對該區(qū)危險化學品企業(yè)進行了多次安全檢查，發(fā)現(xiàn)了400余處安全隱患，并督促企業(yè)進行了整改。但是依然存在發(fā)生泄漏的可能。 ?2015年部分企業(yè)發(fā)生了危險化學品泄漏事件，造成了不良的社會影響，也導致企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動受到停產(chǎn)整頓的影響。,1、背景,現(xiàn)代工業(yè)中泄漏問題普遍存在，泄漏一是會造成能源、物料的損耗；二是會污染環(huán)境，導致對人身健康的直接或間接傷害；三是可能釀成火災、爆炸、急性中毒等重大事故，造成人員的傷亡；四是生產(chǎn)過程中處理危險化學品泄漏問題消耗的大量人力與物力，導致生產(chǎn)成本的增加。以上各項，也必然造成巨大經(jīng)濟損失。 1、交通事故 2、中毒 3、爆炸 4、損壞環(huán)境 5、效率降低 6、設備損壞 7、客戶退貨 8、經(jīng)濟損失 9、信譽損失 10…… 尤其對于化工與石油化工行業(yè)，由于生產(chǎn)工藝條件多為高（低）溫、高（低）壓，且處理的介質多為易燃易爆、具有腐蝕性的特點，一旦發(fā)生泄漏，往往引起重大安全事故。有國外資料報道，化工與石油化工大型企業(yè)發(fā)生事故的原因中，泄漏引發(fā)的事故居于首位。世界范圍內，每年因危險化學品泄漏導致的經(jīng)濟損失高達幾十億美元。因此，化工與石油化工行業(yè)對減少危險化學品泄漏的要求更高、更迫切。,2、危險化學品發(fā)生泄漏導致的后果,,5,3、泄漏機理,1.物理漏孔（產(chǎn)品的缺陷） a.貫穿的裂紋或微小的孔（1 ～ 100μm） P Po b.不貫穿的裂紋或小的氣泡（1 ～ 1000μm） P,,,,,,,( P＞ Po),,3、泄漏機理,,,2.分子漏孔（材料的特性） 例如： 利用氦氣對石英玻璃的微穿透作用可做成氦質譜檢漏儀用的標準漏孔，其孔徑的數(shù)量級為0.001 ～ 0.1μm之間 。 3.微納漏孔（材料缺陷與工藝） 由于材料的酥松和工藝的不合理其存氣量和放氣量較大，表現(xiàn)為水檢測試合格，氣密檢和氦檢不合格。其孔徑的數(shù)量級為0.1 ～ 1μm之間 。,4、影響泄漏的因素,1.壓力 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、影響泄漏的因素,2.溫度 T Q 經(jīng)驗：溫度T上升10℃，泄漏量增加3～5%,3.沖擊、振動 4.化學腐蝕,5.臟 堵 6.水堵（10kPa/m）,泄漏發(fā)生源改善,泄漏,流下,溢出,堵塞,飛散,設備腐蝕、老化,設備密封件腐蝕、老化,設備密封件緊固壓力不均勻,特殊生產(chǎn)工藝,人為操作失誤,,,根本原因是?,5 典型泄漏源泄漏情況,5 典型泄漏源泄漏情況,GB 9129非金屬平墊片的泄漏率：,泄漏源的分布,JBT 4127.1-2013 機械密封 第1部分：技術條件 機械密封的泄漏率：,5 典型泄漏源泄漏情況,GBT 13927-2008 工業(yè)閥門 壓力試驗 合格工業(yè)閥門的泄漏率：,5 典型泄漏源泄漏情況,GBT 4213-2008 氣動調節(jié)閥 氣動調節(jié)閥門的泄漏率：,5 典型泄漏源泄漏情況,GBT 4213-2008 氣動調節(jié)閥 氣動調節(jié)閥門的泄漏量：,6 典型泄漏事故原因分析,南京化工大學對建國以來發(fā)生的51起重大及典型泄漏事故進行了研究，原因分析如下：,7 設備發(fā)生泄漏事故概率,SY/T 6714-2008典型設備發(fā)生完全破裂以及孔泄漏的頻率,8 關于泄漏問題的思考,1、泄漏的存在是設備固有的，通過采取相關措施，控制泄漏量/率在可控范圍內，避免發(fā)生泄漏事故是我們工作的重點目標； 2、治理泄漏問題應從選擇合適材質的設備、設備可靠性、設備安裝過程、日常維護保養(yǎng)、調整工藝參數(shù)和介質、檢測和修復等方面予以考慮。,化工設備泄漏的項目管理方案改進思路,項 目 目 的：讓企業(yè)設備泄漏發(fā)生機會為零，提高企業(yè)的安全風險管理能力。 - 提高管理效率：有效整合資源，以最合理的投入（管理人員、軟硬件、時間等）達到最佳的監(jiān)管效果。,3）改進原則：,①“兩手都要硬”：按國務院“打非治違”要求，一方面控制管理高風險企業(yè)督促機制，另一方面采用預防管 理原則，引導企業(yè)建立內部管理機制、主動管理及實施預防控制隱患，從末端檢查引向源頭防控 ②重點管理原則： 根據(jù)80/20原則抓住化工高風險的重點部位 ③以企業(yè)為導向： 對企業(yè)需要遵守的安全操作檢測等進行分析，幫助企業(yè)內部完善工作內容和安全管理隊伍 ④數(shù)據(jù)驅動原則： 利用信息系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)分析和管理，抓住重點、提高效率,2）問題思考：,光靠監(jiān)管工作，企業(yè)危險發(fā)生的問題還有？ 是否單純靠嚴格執(zhí)法的作用是有不完善的地方？,企業(yè)被動,企業(yè)主動,,事后管理,源頭防控,,1）項目目的：,設備泄漏的管制方案,設備泄漏的管制方案(設備精準管理7階段),設備精準管理7階段,設備泄漏的管制方案(設備精準管理7階段),設備密集型化工企業(yè)的發(fā)生源改善活動以徹底的[零泄漏活動]為中心展開， 困難部位改善以運行操作簡少化及方便性確保為中心展開。,設備泄漏的管制方案(設備精準管理“2”STEP簡介),設備腐蝕、老化,設備密封件腐蝕、老化,設備密封件緊固壓力不均勻,特殊生產(chǎn)工藝,人為操作失誤,改善困難部位的思考方式,困難部位,清掃困難部位,很難完全解除污染源, 或反復清掃但不易清掃且有障礙的 ? 改善清掃工具 ? 改善清掃困難部位，使之容易清掃 例) 用水清掃之后有積水的地方 ? 改善，使地面不積水 ? 或分解, 或改善不易接近的地方,檢測困難部位,檢測設備運轉狀況有困難時 ?統(tǒng)一各儀表的方向 ?設備上有罩看不清內部的，要把罩透明化或使罩容易打開確認 ?看不見 ? 看得見,操作/作業(yè) 困難部位,作業(yè)者的日常作業(yè)及應急處理有困難時 ?使各種閥門操作容易 -. 使用工具HANDLE. 改善為F-HANDLE ?所有的手動作業(yè)都是改善的對象，尋找容易作業(yè)的方法 ?新入員工進行確認作業(yè)，有無困難,設備泄漏的管制方案(改善困難部位的思考方式簡介),,制定小組活動計劃，進行改善活動，通過診斷合格后，進行下一階段活動,活動 流程,主要 活動 內容,診斷,分析效果 維持管理,制定/實施 改善計劃,分析原因,現(xiàn)象調查,制定 活動計劃,小組計劃 作用分擔 設定目標 活動方法 接受教育,調查發(fā)生源 - 定量調查 - 拍攝照片 制作污染 MAP(地圖) 調查困難部位 - 制作List - 調查現(xiàn)象 - 作用分擔,Why-Why分析 - 尋找根本原因 - 重復5次Why - 理解設備原理 導出改善方法 - 導出改善方案 - 最少投資 - 反復改善復原,改善計劃 - 內部解決 - 委托解決 - 提案解決 委托其他的 部門 實施改善 - 強化內部實施 - 改善工具 - 改善設備 - 改善作業(yè)方法,調查效果 - 污染程度 - 縮短清掃時間 縮短檢測時間 維持管理 - 清掃基準書,活動結果效果 改善事例 TOP診斷,利用個別改善流程（Process）,● 2STEP泄漏發(fā)生源困難部位活動步驟是,設備泄漏的管制方案(泄漏發(fā)生源困難部位活動步驟),設備泄漏的管制方案(2STEP活動流程說明),確定改善設備平面圖及實物圖,建立泄漏項目區(qū)域推進組織,設備精準管理項目推進流程,設備精準管理項目推進計劃,設備泄漏的管制方案(推進步驟說明),設備泄漏的管制方案(案例介紹說明),有沒有泄漏處? (管道連接部、閥的周圍…) 保溫材的狀態(tài)是否正常? 溫度計、壓力計是否正常? 蒸汽tracing狀態(tài)是否正常? 管道固定狀態(tài)是否正常?,設備的可視化管理,設備泄漏的管制方案(案例介紹說明),零點是否準確? 指針是否晃動? 是否標示界限? 外部儀器類能否防止凍裂? (保溫狀態(tài)如何?) 是否進行定期校正? 各種儀器類的固定處、管道處有沒有泄漏? 儀器類的用途標示是否正常?　能否看懂?,壓力計及壓力開關 溫度計及溫度開關 流量計 濃度計 真空計及真空開關 控制閥,制作清掃作業(yè)基準書,設備泄漏的管制方案(案例介紹說明),制作設備MAP圖,設備泄漏的管制方案(案例介紹說明),制作OPL,設備泄漏的管制方案(案例介紹說明),設備計劃保養(yǎng)的推展：,設備管理教育訓練（初級）的推展：,設備泄漏的管制方案(設備計劃保養(yǎng)及培訓說明),設備專項改善（重點設備）的推展：,設備泄漏的管制方案(專項改善（重點設備）的推展說明),設備臺帳,設備泄漏的管制方案(建立設備指標管理及追溯系統(tǒng)),設備不合理項一覽表,設備泄漏的管制方案(建立設備指標管理及追溯系統(tǒng)),設備基準值調查表,設備泄漏的管制方案(建立設備指標管理及追溯系統(tǒng)),設備自主保全診斷表,設備泄漏的管制方案(建立設備指標管理及追溯系統(tǒng)),參考中國某化工集團推行設備管理的績效指標：,設備泄漏的管制方案取得的成果,泄漏檢測修復(LDAR)技術,泄漏檢測修復(LDAR)技術是通過對生產(chǎn)裝置潛在泄漏點進行檢測，及時發(fā)現(xiàn)存在泄漏現(xiàn)象的組件，并進行修復或替換，進而實現(xiàn)降低泄漏排放。,泄漏檢測方法,1、常規(guī)檢測： 1.1 儀器檢測器類型包括火焰離子化檢測器、光離子化檢測器和紅外吸收檢測器等，也可以是其它類型的檢測器。 2、非常規(guī)檢測 2.1 光學檢查 通過選擇不同波段的光學儀器（紅外熱成像儀、傅里葉紅外成像光譜儀），分析受控設備、群組或密封點涉及的危險化學品組分和含量。 2.2 超聲檢查 將超聲儀器調節(jié)到30kHz至50kHz或根據(jù)其他條件確認的頻率范圍進行檢查，在各個密封點之間來回移動，信號強度明顯上升的部位即為疑似泄漏。 2.3 皂液檢查 向密封點噴灑皂液后，皂膜膨脹，表明存在泄漏，可用常規(guī)檢測方法確認。 2.4 目視檢查 檢測人員觀察輕液體和重液體密封點，發(fā)現(xiàn)有液體滴落，應借助計時器記錄液滴滴落頻次。,泄漏檢測與修復應用效果,研究基于64家企業(yè)的約200萬個可能泄漏源,比利時自2008實施LDAR后單個泄漏源排放量變化統(tǒng)計,,在兩年內泄漏減少78%,某聚丙烯裝置實施LDAR項目后數(shù)據(jù)分析,泄漏檢測與修復應用范圍,蒸汽損失管理:,火炬損失管理,儲罐泄漏管理,儲罐泄漏監(jiān)測,工作流程,工作流程,設備泄漏的風險評估,企業(yè)關鍵設備的安全風險評估：,在化工行業(yè)，導致安全事故的原因來自于設備、人、環(huán)境三個方面。為了預防安全事故的發(fā)生，就應當從消除事故主要原因著手，進行危險性分析和預測。 本處主要分析設備方面的原因： 導致化工安全事故的設備原因主要是設備/裝置結構不良，強度較低，磨損和惡化；安全裝置及防護器具的缺陷等因素。此外，對各種機械、裝置、設備、管道等在整個系統(tǒng)中的地位和作用，它們在什么條件下會發(fā)生故障，這些故障對系統(tǒng)安全會產(chǎn)生哪些影響；以及有毒有害及危險性物質的貯存、運輸和使用的狀況，都應該進行具體分析，以便于防范和控制。,設備泄漏的風險評估,企業(yè)關鍵設備的安全風險評估：,潛在故障模式影響和危害性分析（ Failure Mode,Effects and Criticality Analysis，簡記為FMECA ）是一種缺陷發(fā)生之前預先確定、優(yōu)先排序和減輕系統(tǒng)的設計或制程的潛在缺陷及危害的方法。,FMECA的歷史： 在19世紀60年代起始于航空航天工業(yè) (阿波羅計劃期間) 在1970年, 美國杜邦化學品公司全面使用于安全管理中 在1974年, 美國海軍使用的軍用標準MIL-STD-1629 19世紀70年代末， 汽車工業(yè)開始應用,設備泄漏的風險評估,企業(yè)關鍵設備的安全風險評估：潛在安全事故嚴重性、發(fā)生概率、可監(jiān)測性評估,列出生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)流程步驟，識別生產(chǎn)流程中的關鍵設備 列出生產(chǎn)過程中關鍵設備可能的失效模式（閥門/管道泄漏、閥門斷裂、設備氣壓過高、設備溫度過高等） 列出失效模式導致的后果（發(fā)生火災、爆炸、有毒氣體泄漏等） 根據(jù)化工安全事故的嚴重程度打分 列出發(fā)生失效模式可能的原因 根據(jù)歷史發(fā)生的概率情況打分 列出當前的控制措施 當前的控制措施能發(fā)現(xiàn)失效模式的情況打分 計算風險等級數(shù)值（嚴重性得分*發(fā)生概率得分*可監(jiān)測性得分） 利用風險等級數(shù)值決定高風險的失效模式 計劃如何降低或杜絕與高風險失效模式相關的風險。 重新計算風險等級數(shù)值，以反映針對失效模式而采取之行動的作用。,關鍵設備風險評估模型及流程步驟：,設備泄漏的風險評估—路徑圖,設備失效率函數(shù)的圖形特征符合著名的“浴盆曲線”。,企業(yè)關鍵設備的可靠度評估,有效壽命度量:失效平均時間(MTTF) 有效壽命度量:失效間平均時間(MTBF),企業(yè)關鍵設備的可靠度評估,化工設備的可靠性壽命多數(shù)符合威布爾分布,企業(yè)關鍵設備的可靠度評估,舉例：使用韋伯分布分析“失效時間”,給出了10臺燃油泵的故障隨時間變化的數(shù)據(jù)。發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)符合如下參數(shù)的威布爾分布： 提問: 運行9000小時時的可靠性如何？ 如果每臺失效的泵花費$9500，那么10000臺泵運行9000小時的總費用是多少？,企業(yè)關鍵設備的可靠度評估,舉例：使用韋伯分布分析“失效時間”,選擇分布 在黃色單元格內輸入數(shù)值 結果顯示在綠色單元格內,打開Excel文件: “Reliability_Template.xls”,企業(yè)關鍵設備的可靠度評估--加速壽命老化試驗,加速壽命老化試驗,策劃加速測試的關鍵步驟,選擇要提升的應力: 需要對預期的失效機理有認識 – 必須是相關的（對閥門、法蘭盤，經(jīng)常應用鹽霧&溫度&震動實驗）,,確定加速模型: 需要有對作為加速應力函數(shù)的失效機理的加速特性的認識,選擇提高的應力水平: 需要事先研究產(chǎn)品的工作和破壞極限，以免提高的應力水平引入新的失效模式，這類失效往往不會在正常的工作應力水平下出現(xiàn),第1個月,,2個月,3個月,4個月,5個月,6個月,7個月,8個月,9個月,10個月,主要活動內容,現(xiàn)場調研評估,規(guī)劃設備管理計劃,設備自主管理培訓工作,確定項目及項目組織,設備風險FMEA培訓,設備預防管理培訓,項目輔導培訓,設備泄漏管理體系建立,設備風險評估體系,設備可靠性評估體系,化工泄漏項目里程碑,,,,P培訓,設備精準管理體系推進,化工設備泄漏發(fā)生部件可靠性測量,化工設備關鍵流程FMEA評估,分類,評估,培訓,項目推進,DC階段培訓,,啟動儀式,總結報告,中間報告,（備注：月份為項目啟動的順序月份“第X月）,首期推進實施內容日程規(guī)劃,A階段培訓,