危险化学品装车作业HSE 风险分析与对策

苟彬德（中韩石化化工武汉分公司湖北武汉430000）

摘要：危险化学品具有易燃易爆、有毒有害、易挥发的特点，在装车作业过程中存在着较大的着火爆炸、污染环境、人身伤害风险。本文分析了危险化学品装卸作业中存在的安全、环保问题，提出了解决办法，为危险化学品装车实现“零事故”、“零污染”提供借鉴。

关键词：危险化学品；密闭装车；鹤管；油气回收

由于公路运输具有便捷、机动、灵活的特点，成为石油化工企业主要的运输方式之一。化工产品多属于危险化学品，要求在装车过程中做好安全和环保措施，防止因介质泄漏、跑油或其它突发事件造成安全环保事故和人身伤害。国家也出台了《危险化学品安全管理条例》、《大气污染物综合排放标准》等一系列法律法规，加强对安全环保的监管。

一、危险化学品的主要特点

1.极易引起着火爆炸

危险化学品一般具有易燃易爆的特性，闪点低、爆炸极限宽，与空气混合形成爆炸性混合物，遇明火、静电及各类火花会引起燃烧或爆炸。比空气重的介质泄漏出来会沉积在低洼处，成为安全隐患。

2.对人员和环境的伤害

部分危险化学品具有毒害性，主要通过呼吸道和皮肤接触进入人体，引起慢性中毒或患上职业病。有毒有害介质排放大气、渗入地表或进入雨水系统，会造成严重的环保事故。

3.抢险难度大

危险化学品引起的火灾、爆炸、泄漏事故具有突发性强、发展速度快、控制难度大的特点，给抢险造成很大难度，并严重危及抢险人员安全。

4.理化性质

二、主要装卸设施介绍

1.鹤管

乙烯、丙烷等压类介质装汽车使用下装式鹤管，苯、MTBE 等常压类介质装汽车使用上装式鹤管。下装式鹤管主要由液相管、气相管、放空管及伸缩臂组成，下装式鹤管主要由液相管、密封垫、放空管及伸缩臂组成（附图1）。图1：化工液体物料装卸鹤管图

2.油气回收设施

常压类介质充装通常采用半密闭方式，挥发的油气会危害人身健康和自然环境。油气回收设施可以收集、处理装车过程中挥发的油气，实现密闭化装车。国内采用的油气回收工艺主要有吸附法、冷凝法、膜分离法（附图2）。图2：某油气回收工艺流程图

3.定量装车系统

为防止物料超装溢油引发环境污染和安全事故，通常采用定量装车系统，在达到预装量或紧急时关闭阀门切断物料供给。主要设备有质量流量计、控制阀、控制器、溢油开关、静电接地。

三、风险分析

1. 超装引起的超压或溢油风险

为了保证储存和运输安全，国家对槽罐车的充装量有严格要求。如压力类槽车属于移动式压力容器，充装量不能超过充装系数。超装会使罐车面临超压和溢油风险，影响车辆的安全行驶。引起超装的原因主要有：a.超过充装系数；b.槽车充装前留存有物料；c.定量装车或液位开关故障。

2. 操作或处置不当造成的风险

危险化学品装车作业属于简单、重复性劳动，操作工易出现松懈、疲劳状态，从而给事故造成可乘之机。事故的突发性和偶发性强，管理不到位，操作不规范，监护没落实，都会增大安全风险。

3.油气排放存在的风险

压力类介质装车完毕，需要先泄鹤管与槽车连接段的压力，释放的介质会迅速气化形成爆燃空间，造成安全隐患。常压类介质在装车过程中，随着罐液位的上升，挥发的油气和空气混合，容易达到爆炸极限。

4.对健康和环境的影响

危险化学品一般具有毒害的特性，主要通过呼吸道和皮肤接触对人体造成伤害，长期接触有毒有害介质容易患上职业病。《大气污染物综合排放标准》对排放的最高允许浓度有明确要求，如苯≯12mg/m3, 甲苯≯40mg/m3,非甲烷总烃≯120mg/m3。

四、存在的问题

1. 鹤管密封不严密

上装式鹤管属于半密闭装车鹤管，挥发的油气是装卸站的主要污染源，密封不严密造成油气收集难度大。不严密的主要原因：①上装式油罐车装油口口径大小不一，导致鹤管密封难；②现有鹤管密封效果不理想

2.安全风险高

易燃易爆介质种类多、充装量大、操作频繁、车辆及人员管理难，容易出现的事故主要有：①槽车拉断鹤管使物料泄漏，造成火灾或爆炸事故；②超装造成的冒罐，超压事故；③装车过程中，监控不到位造成的事故；④不能正确、及时处理突发事件致使事故扩大。

五、应对措施

1.密闭排放和油气回收

（1）压力类介质进行密闭排放。在鹤管接头上设置放空阀门，配金属软管与火炬或氮气线连接，可选择排放火炬或用氮气扫线（附图3）。

a. 向火炬排放：槽车装卸完毕，关闭槽车、鹤管控制阀门，打开放空线向火炬排放，完毕后关闭排火炬阀门，卸下鹤管。

b. 用氮气扫线: 槽车装卸完毕，关闭鹤管控制阀，打开氮气阀门，将连接管间残留的介质吹入槽车，完毕后依次关闭槽车、氮安全管理

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2014 年5 月

（3）在MCC 综保系统增加“联锁停车信号”和“现场停车信号”的区分功能，即保证了任何一个停止信号都能停压缩机，又方便了操作停车或故障停车的原因查找。以聚丙烯为例，上述改造需要增加的PLC 和MCC 之间的接线端子：

2.方案的实施

为了实现改进的控制方案，使系统具有友好的人机交互界面，需要从硬件和软件两方面实施。

（1）硬件实施

增加PLC 和MCC 直接的控制电缆和继电器等相关设备。每台设备需要给主电机和油雾分离器各自增加一对“停止”命令信号电缆，共计32 对电缆。每台设备需要给主电机增加两对“运行/停止”指示信号，共计32 对电缆。实施前经过工程计算需要敷设9000 米电缆，为了确保质量，需要在电缆穿管敷设前和敷设后对电缆进行绝缘、接地检查；按照设计标准图要求将电缆密封接头安装在仪表的进线口，安装达到防爆要求；保证电缆在穿管和槽盒时不受损伤，做好盘柜布置并做好电缆标签。

（2）软件实施

由于各系统已经正常运行，按照同一设备同一类型的点进入同一控制的原则进行备用通道的分配和查找，需要从同一控制器查找备用通道，在PLC 系统内增加32 个DO 点和32 个DI 点，分配并进行软件的组态。同时需要对程序进行修改、下装和调试。下图为压缩机修改后程序的控制功能模块。增加了“高压MCC Running”DI1 信号和“LCP Running”直接的逻辑关系，同时将DO 信号“高压MCC 主电机”DO2 和“低压MCC 油雾分离器”DO3送到MCC 系统。

结束语

本次改造涉及到装置中的16 台同类设备，在未对主题控制设备进行大范围动改的基础上，仅对信号控制源及控制指令的变更，消除了系统运行的安全隐患，工程施工量少，实施容易。目前国内多家石化企业均应用此控制方案，都存在类似的问题，在推广应用上应有更大的空间。

参考文献：

[1]李展峰,邹振裕.水厂的风机控制系统改造中国给水排水2008.1 第四卷第二期.

[2]黄义慧.湘钢1#高炉电动风机软启动控制系统金属材料与冶金工程2011.12 第39卷第6期.