冶金生产过程危险识别及评价技术[摘要]生产过程危险识别及评价技术涉及人身安全和设备安全,是关系到国民经济正常运行和社会稳定的重要工作,其作用不是对发生的事故事后进行总结分析,而是在发生事故前就能识别,并评价其危害程度,可为管理决策层制定防治事故的对策提供依据,从而预先采取措施,防止事故的发生。[关键词]安全生产;过程危险识别;过程危险评价;冶金生产过程1、概述随着科学技术的发展,工业生产规模不断扩大,工艺流程越来越复杂,也使事故发生的几率和危害程度大大增加。如1984年11月墨西哥城由于管线泄漏导致的液化气容器大爆炸使得工厂成为废墟,650人遇难,4000多人受伤;1984年12月印度博帕尔联合碳化物杀虫剂厂剧毒气体泄漏,蔓延40km2,3800人遇难,150000人必须入院治疗,成为震惊世界的惨痛事故。我国国内工业生产过程中也曾发生很多重大事故,2003年川东北气矿“十二•二三”大事故中有243人死亡,396人受伤;2004年4月15日重庆天原化工厂发生氯气泄漏,造成9人死亡,15万人大转移的事故。冶金生产过程中发生的事故也不少,如2000年7月9日,金川公司二矿区井下发生运矿卡车失火事故,死亡17人,重伤2人;河北省沙河市2004年“一一•二0”铁矿火灾事故中有51人脱险生还,70人死亡。据介绍,仅2003年1～11月冶金行业发生事故351起,死亡242人,有色金属行业发生事故71起,死亡54人。为了防止事故,保障人身和设备安全,20世纪80年代以来,国外开始制定与生产过程安全有关的标准和规范,并提出一些过程危险识别及评价技术。目前这些技术已在发达国家重要生产装置上普遍采用,国内也有少数企业采用。国内外一些研究机构还采用模型的定向仿真研究方法进行过程危险识别、故障诊断及计算机自动解释。作者认为,作为对国民经济有重大影响的冶金行业,应对这项技术组织人力进行深入研究,并在一些大型企业推广人工过程危险识别及评价技术,有试点地开展基于模型的定向仿真研究方法进行过程危险识别、故障诊断及计算机自动解释工作。2、几个概念安全评价(hazard&riskassessment)以保障安全为目的,按照科学的程序和方法,从系统的角度对工业生产或工程项目中潜在的危险(hazard)及危险可能造成的损失(risk)进行预先识别、分析和评价,为制定防灾措施和管理决策提供依据。由于安全评价在消除危险隐患方面有重大作用,已列入许多国家的法规及国际安全标准。安全生命周期(SLC,safetylifecycle)是美国国家标准ANSI/ISAS84101(1996)提出的要求。该标准将安全设计、安全评估、安全控制和安全管理贯穿工厂设计、施工、运行、操作、管理、维护直到停工(报废)的全部生命周期,强调安全是一项长期的不能松懈的任务。安全生命周期的实施步骤包括:初步设计阶段需进行过程危险分析和风险评估;论证是否需要设计安全控制系统;依据国际标准IEC61508确定过程的安全整体性要求级别(SIL);制定安全技术规范;完成安全控制系统设计及可行性试验;建立工厂操作和维护规程;进行预开车安全评估;安全控制系统投用、操作、维护、定期功能测试;如果过程进行了工艺改造或在生产实践中发现安全措施不完善时,返回第一步重复以上所有工作。安全系统(safetysystem)安全系统应设计为在工厂发生紧急情况下,或系统本身发生故障的情况下,必须做出及时的反应,而且必须产生一个正确的反应输出到现场,以防止危险发生或减轻后果。如果系统没有反应将最终导致或加重危险。常见的安全系统有:紧急停车系统(ESD)、停车联锁/仪表系统(SI/IS)、燃烧器管理系统(BMS)、火和气保护系统(F&G)、仪表保护系统(IPS)和故障安全控制系统(FSC)等。安全控制系统SIS(safetyinstrumentsystem)当安全整体性要求级别(SIL)较高时(≥3)不能采用常规控制策略,必须安装一套与常规控制系统分离的、独立的安全控制系统。该系统由传感器、逻辑处理器和最终控制单元组成。其目的是一旦有异常发生必须按照预定的条件将生产过程带入一个安全状态。3、有关国际标准美国国家安全标准ANSI/ISAS84101;美国OSHA1910-119;国际标准IEC61882;国际标准IEC61508和涉及工厂设备安全的国际标准IEC61511(尚未颁布);基于可编程序逻辑控制的燃烧加热炉和锅炉安全相关的标准FM7605;关于测量及控制设备安全的德...
