關于硝化、氯化、氟化、重氮化、過氧化工藝全流程自動化改造有關問題的專家會商意見
為認真落實《山東省危險化學品安全生產(chǎn)“機械化換人、自動化減人、智能化無人”三年行動方案(2024-2026年)》和《山東省化工企業(yè)硝化工藝全流程自動化改造驗收指南(試行)》等5個指南的要求,針對近年來全省危險化學品企業(yè)“三化”改造工作存在的普遍問題和近期硝化工藝全流程自動化改造驗收工作發(fā)現(xiàn)的共性問題,現(xiàn)就硝化、氯化、氟化、重氮化、過氧化工藝全流程自動化改造(包括“三化”改造,下同)有關問題提出以下專家會商意見。
一、全流程自動化改造通用規(guī)定
1.全流程自動化改造后,基本過程控制系統(tǒng)顯示的帶控制點的工藝流程圖(如DCS流程界面)應符合工藝管道和儀表流程圖(P&ID圖),P&ID圖、GDS圖等圖紙應與裝置現(xiàn)場一致;基本過程控制系統(tǒng)、安全儀表系統(tǒng)工藝參數(shù)設置、聯(lián)鎖邏輯應與工程設計文件和操作規(guī)程一致。
2.基本過程控制系統(tǒng)設置的自動(緊急)停車功能,應在操作員界面設置軟件按鈕、在控制室和現(xiàn)場適當位置設置有顯著標識的物理按鈕。
3.硝化工藝的關鍵工藝參數(shù)應設置容易分辨的現(xiàn)場聲光報警,氯化、氟化、重氮化、過氧化工藝的關鍵工藝參數(shù)應根據(jù)工藝安全需要設置容易分辨的現(xiàn)場聲光報警;現(xiàn)場聲光報警應與中控室聲光報警同步。
4.根據(jù)工藝安全需要,規(guī)范設置安全泄放系統(tǒng),并在基本過程控制系統(tǒng)中設置觸發(fā)條件和報警,控制室應設置聲光報警。安全泄放與事故減緩措施應實現(xiàn)遠程控制(安全閥、爆破片等泄壓泄爆設施除外)。
5.自動化實施改造前,應根據(jù)工藝裝備等變化情況開展HAZOP分析、LOPA分析和SIL定級,改造完成后應及時驗證。
6.自動化改造涉及的總圖、工藝技術(shù)、設備設施、儀表系統(tǒng)等變更宜根據(jù)《化工過程安全管理導則》(AQ/T3034)實施變更管理。
二、加料工序
7.涉及固體加料(備料、轉(zhuǎn)料、投料)現(xiàn)場操作的,原則上應設置密閉、自動加料裝置。因物料特性、工藝特點和裝備設施等因素確實無法實現(xiàn)密閉、自動加料的,經(jīng)過市級應急部門組織專家論證后,可暫不采取密閉、自動加料方式。
(1)物料特性,主要包括物料具有忌水、潮解、黏壁、流散性差、受到摩擦和撞擊易發(fā)生爆炸危險等特性,導致投料存在誤差、自動化裝備故障率高或者不適宜采用預溶解、機械輸送、氣力輸送等方式。
(2)工藝特點,一是投料量小,采用遠程機械輸送或氣力輸送損耗大,采用料位計等計量數(shù)據(jù)不準確;二是物料易使閥門密封不嚴、產(chǎn)生內(nèi)漏;三是投料頻次較低,每次人工投料耗時較短;四是同一防火分區(qū)內(nèi)的所有反應釜,在反應開始前人工投料一次性完成,操作人員隨即離開現(xiàn)場;五是不涉及化學反應、風險較低且操作人員不需長時間滯留現(xiàn)場的投料操作。
(3)裝備設施,國內(nèi)現(xiàn)有裝備設施不成熟、不可靠,改造后影響生產(chǎn)裝置安全穩(wěn)定運行。
8.涉及液體加料(備料、轉(zhuǎn)料、投料)現(xiàn)場操作的,原則上應設置密閉、自動加料裝置。因物料特性、工藝特點和裝備設施等因素確實無法實現(xiàn)密閉、自動加料的,參照固體加料現(xiàn)場操作的要求執(zhí)行。
9.經(jīng)專家論證后確實無法實現(xiàn)自動化、需在現(xiàn)場設置固定人工操作崗位的,應根據(jù)工藝安全需要采取抗爆隔離措施。
10.在裝置或廠房外部設置的加料間(點),在采取抗爆隔離措施的前提下,可以人工輔助操作。
三、反應工序
11.硝化工藝原則上應采用微通道反應器、管式反應器等先進技術(shù)裝備,實現(xiàn)全流程自動化、連續(xù)化生產(chǎn);若國內(nèi)、外相同工藝無采用微通道或管式反應器成功案例,且經(jīng)工藝驗證確實不具備采用微通道或管式反應器應用條件的,企業(yè)應報省應急廳對連續(xù)釜式或間歇釜式工藝技術(shù)組織開展安全可靠性論證,盡可能采取安全風險削減措施(如:減少反應釜容積、增設抗爆墻等),形成論證評估報告。
12.氯化、氟化、重氮化、過氧化工藝要積極開展工藝優(yōu)化,降低工藝危險度等級,優(yōu)先采用微通道反應器、管式反應器等先進技術(shù)裝備,實現(xiàn)全流程自動化、連續(xù)化生產(chǎn)。
13.反應器進料順序需根據(jù)工藝危險特點明確且實現(xiàn)順控,并針對進料泵及進料切斷閥設置安全聯(lián)鎖。
14.間歇式反應應當優(yōu)先改為連續(xù)化反應,在此基礎上實現(xiàn)自動化控制。
15.在發(fā)生火災、爆炸事故時可能相互影響的反應器、儲罐(槽)之間或與下游工序之間,應根據(jù)工藝安全需要采取自動隔斷措施或設施。
16.冷(熱)媒溫度、壓力、流量等參數(shù)應根據(jù)工藝需要,規(guī)范設置監(jiān)測、遠傳并與反應器進料、泄放系統(tǒng)聯(lián)鎖。
四、產(chǎn)品后處理工序
17.后處理工序的轉(zhuǎn)料、蒸餾、吸收、蒸發(fā)、結(jié)晶、萃取、干燥、非均相分離等操作單元,涉及的物料具有甲、乙類火災危險性和高毒、劇毒危險性等并可能造成人身傷害的,企業(yè)應當實施機械化、自動化改造。確因工藝裝備等原因無法改造的,經(jīng)過市級應急部門組織專家論證后,可暫不實施改造。
18.以上操作單元的溫度、壓力等關鍵參數(shù),應根據(jù)工藝安全需要與緊急停車和泄放系統(tǒng)聯(lián)鎖。
五、包裝工序
19.包裝(含灌裝、充裝)和轉(zhuǎn)輸、碼垛等環(huán)節(jié)涉及的物料具有甲、乙類火災危險性和高毒、劇毒危險性等并可能造成人身傷害的,企業(yè)應當實施機械化、自動化改造。確因現(xiàn)有工藝裝備條件不具備、產(chǎn)品包裝數(shù)量較小、產(chǎn)品包裝批次較少等原因不能改造的,經(jīng)過市級應急部門組織專家論證后,可暫不實施改造。
20.包裝工序與反應工序位于同一車間(裝置)或同一防火分區(qū)內(nèi)的,需實現(xiàn)自動化控制、無人化操作。確實無法實現(xiàn)的,應在車間(裝置)或防火分區(qū)的一側(cè)規(guī)范設置一定抗爆措施的墻體與易燃易爆生產(chǎn)場所隔開。
21.化學藥品原料藥制造企業(yè)的精制、烘干、包裝工序設置在潔凈區(qū)且無法實現(xiàn)自動化的,應當根據(jù)工藝安全需要在潔凈區(qū)與反應工序之間設置隔爆措施或設施。
六、其他
22.裝卸作業(yè)按照《山東省可燃液體、液化烴及液化毒性氣體汽車裝卸設施安全改造指南》(魯安辦函〔2024〕2號)執(zhí)行,鼓勵采用自動化裝車技術(shù)裝備。
23.冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵應設置備用泵,并具備自動啟動功能。
24.硝化、氯化、氟化、重氮化、過氧化工藝國內(nèi)同類企業(yè)已實現(xiàn)全流程自動化的,企業(yè)應當學習借鑒并加快實施全流程自動化改造。
25.自動化改造后現(xiàn)場仍有人工操作的,人員數(shù)量應符合《山東省化工和危險化學品企業(yè)高危場所人員聚集安全風險管控措施清單(試行)》的要求。