工艺安全设计
出处：按学科分类—政治、法律 中国商业出版社《最新单位消防工作实务全书第三卷》第1590页（5173字）
工艺安全设计除了工艺路线的安全设计外，还包括工艺装置布置、安全装置配置和工艺管道敷设等的安全设计。
(一)工艺装置安全设计
1．工艺装置设计的安全要求
在工艺装置设计中，必须把生产和安全结合起来，加以妥善全面的处理，并应符合以下基本要求。
(1)从保障整个生产系统的安全出发，全面分析原料、成品、加工过程、设备装置等的各种危险因素，以确定安全的工艺路线，选用可靠的设备装置，并采用有效的安全装置和设施。
(2)在生产运行过程中能有效地控制和防止火灾爆炸的发生。在防火设计上，应分析研究生产中存在的可燃物、助燃物和点火源的情况，和可能形成的火灾危险，采取相应的消防措施。在防爆设计上，应分析研究可能形成爆炸性混合物的条件、起爆原因及传爆的条件，并采取相应的措施，以控制和消除形成爆炸的条件，阻止爆炸破坏作用的扩大。
(3)有效地控制化学反应中的超温、超压和爆聚等不正常情况，预先分析反应过程中可能出现的各种动态特性，并采取相应的预防措施。
(4)对可能产生大量泄漏危险的设备系统，应采取可靠的检测和安全防护措施，避免泄漏物料造成火灾、爆炸、中毒等灾害。
2．工艺装置内的平面布置
从防火防爆的安全角度出发，工艺装置内布置应尽可能满足以下要求：
(1)工艺装置内的设备、建筑物平面布置的防火间距除另有特别规定外，均不应小于表5－4－4的要求。
(2)工艺装置内的设备宜布置在露天或半露天的建筑物、构筑物内，尽量缩小爆炸危险场所范围，并按生产流程、地势、风向等要求分别集中布置。
(3)明火加热设备应远离可能泄漏的可燃气体或蒸汽的设备。有两个或两个以上的明火设备应集中布置在装置区的边缘，并处于散发可燃气体或蒸汽的设备全年最小频率风向的下风侧。
(4)甲、乙类生产装置的设备、建(构)筑物宜布置在装置内的边缘；有爆炸危险的及高压设备，通常布置在一侧或放在防爆构筑物内。
(5)装置的控制室、变配电室、化验室、办公室和生活间等，应布置在装置的一侧，并位于爆炸危险区范围以外和甲类设备全年最小频率风向的下风侧。控制室、变配电室、化验室如设在可能散发比空气重的可燃气体或蒸气的装置内时，其室内地面应比室外地平高0．6m以上。
(6)可燃气体、液化烃、可燃液体在线分析一次仪表间与工艺设备的防火间距可不限制，但设在爆炸危险区内的非防爆型在线分析一次仪表间，应正压通风。
(二)安全装置的设计
1．安全装置设计的基本要求
在工艺路线和工艺设备确定之后，必须从防火防爆控制异常危险状况发生并使灾害局限化的要求出发，采用不同类型和不同功能的安全装置。对安全装置设计的基本要求是：
(1)能及时准确地对生产过程的各种参数进行检测、调节和控制；在出现异常情况时，能迅速地显示、报警和调节，使之恢复正常运行。
(2)能保证预定的工艺指标和安全控制界限的要求；对火灾、爆炸危险性大的工艺过程和装置，应采取综合性的安全装置和控制系统，以保证其可靠性。
(3)能有效地对装置、设备进行保护，防止过负荷或超限所引起的破坏和失效。
(4)要正确地选择安全装置与控制系统所使用的动力，以保证其安全投用。
(5)要考虑安全装置本身的故障以及误动作所招致的危险，必要时应设置备用装置或自行检测处理装置。
2．安全装置的选择与配置
应根据需要控制的参数及被控制的介质特性和使用环境来选配安全装置。例如：
(1)在不正常条件下有可能超压造成破坏的压力容器、蒸馏塔、压缩机、离心泵等设备，应配置安全阀。
表5－4－4 设备、建筑物平面布置的防火间距(m)
注：①查不到自燃点时，可取250℃。
②单机驱动功率小于150kW的可燃气体压缩机，可按介质温度低于自燃点的“其他工艺设备”确定其防火间距。
③中间储罐的最大容积，应符合本规范第4．2．28条的规定。当单个液化烃储罐的容积小于50m3、可燃液体储罐小于100m3、可燃气体储罐小于200m3时，可按介质温度低于自燃点的“其他工艺设备”确定其防火间距。中间储罐与电脱盐脱水罐之间的防火距离，不应小于9m。中间储罐之间的防火距离，应符合本规范第五章的有关规定，
④含可燃液体的水池、隔油池等，可按介质温度低于自燃点的“其他工艺设备“确定其防火间距。
⑤对丙a类液体设备的防火间距不限。
⑥设备的火灾危险类别，应按其处理、储存或输送物质的火灾危险性类别确定；房间的火灾危险性类别，应按房间内火灾危险性类别最高的设备确定。
(2)有突然超压或发生瞬时分解爆炸危险物料的反应设备，如设安全阀不能满足要求时，应装爆破片或爆破板和导爆管。
(3)因物料爆聚、分解造成超温、超压，可能引起火灾、爆炸的反应设备，应设报警信号和泄压排放设施，以及自动或手动遥控的紧急切断进料设施。
(4)可燃气体压缩机、离心式可燃液体泵在停电、停汽或操作不正常情况下，介质倒流可能造成事故时，应在其出口管道上安装止回阀。
(5)加热炉燃料气调节阀前的管道压力等于或小于0．4MPa(表压)且无低压自动保护仪表时，应在每个燃料气调节阀与加热炉之间设置阻火器。
(6)甲、乙A类设备和管道，应有惰性气体置换设施。
(三)工艺管道安全设计
工艺管道是石油化工生产过程中不可缺少的环节，它像人的血管一样，把各种设备装置连接沟通起来，形成流动线，将水、蒸气、气体及各种流体物料输送到所需要的地方。因此，对工艺管道进行安全设计十分重要。从消防安全角度考虑，工艺管道的连接和敷设应符合以下要求：
1．可燃气体、液化烃、可燃液体的金属管道除需要采用法兰连接外，均应采用焊接连接。公称直径等于或小于25mm的上述管道和阀门采用锥管螺纹连接时，除含氢氟酸等产生缝隙的腐蚀性介质管道外，应在螺纹处采用密封焊。
2．可燃气体、液化烃、可燃液体的管道应架空或沿地面敷设。必须采用管沟敷设时，应采取防止气液在管沟内积聚的措施，并在进、出口装置及厂房处密封隔离，管沟内的污水应经水封井排入生产污水管道。
3．可燃气体、液化烃、可燃液体的管道不得穿过与其无关的建筑物、构筑物的上方或地下。如必需跨越厂内铁路和道路，其净空高度分别不应小于5．5m和5m；如横穿铁路或道路时，应敷设在管涵或套管内。
4．跨越铁路、道路及泵房(棚)的工艺管道上，不应设置阀门、法兰、螺纹接头和补偿器等，以免漏料着火，阻断交通和影响机泵正常运转。
5．工艺和公用工程管道共架多层敷设时，宜将介质温度等于或高于250℃的管道布置在上层；液化烃及腐蚀性介质管道布置在下层；必须布置在下层的介质温度等于或高于250℃的管道，可布置在外侧，但不应与液化烃管道相邻。
6．氧气管道与可燃气体、液化烃、可燃液体的管道共架敷设时，氧气管道应布置在一侧，与上述管道之间宜用公用工程管道隔开，或保持不小于250mm的净距。
7．公用工程管道与可燃气体、液化烃、可燃液体的管道或设备连接时，在连续使用的公用工程管道上应设止回阀，并在其根部设切断阀；在间歇使用的公用工程管道上应设两道切断阀，并在两阀间设检查阀。
8．进、出装置的可燃气体、液化烃、可燃液体的管道，在装置的边界处应设隔断阀和8字盲板，在隔断阀处应设长度等于或大于8m的平台，并在两个方向设梯。
(四)其他安全设计的要求
1．工艺设备本体(不含衬里)及其基础管道(不含衬里)及其支、吊架和基础，应采用非燃烧材料，但油罐底板垫层可采用沥青砂。
2．工艺设备和管道的保温层应采用非燃烧材料，当设备和管道的保冷层采用泡沫塑料制品时，应为阻燃材料，其氧指数不应小于30。
3．单个容积等于或大于5m3的甲、乙A类液体设备的承重钢框架、支架、裙座；介质温度等于或高于自燃点的单个容积等于或大于5m3的可燃液体设备承重钢框架、支架、裙座；以及加热炉的钢支架，应覆盖耐火极限不低于1．5h的保护层。
4．散发爆炸危险粉尘和可燃纤维的场所，应采取防止粉尘和纤维扩散飞扬的措施。
5．有可燃液体设备的多层建筑物，应采取防止可燃液体渗漏至下层的措施。
6．生产或储存不稳定的烯烃、二烯烃等物质时，应采取防止生成过氧化物、自聚物的措施。如控制含氧量和加相应的抗氧剂、阻聚剂等。
7．可燃气体压缩机的吸入口管道，应有防止产生负压的措施。当由高压段的气液分离器减压排至低压段的分离器内或排油水到低压油水槽时，应有防止串压、超压爆破的安全措施。
8．在爆炸危险区范围内的转动设备若必须使用皮带传动，应采用防静电皮带。空气冷却器安装在空中，又有强制通风，可采用三角皮带传动。
9．在使用或产生甲类气体或中、乙A类液体的装置内，宜按区域控制和重点控制相结合的原则，设置可燃气体报警器探头。
10．凡有隔热衬里的设备(加热炉除外)，其外壁应涂刷超温显示剂或设置测温点。
11．可燃气体的电除尘、电除雾等电滤器系统，应有防止产生负压和含氧量超过规定指标能自动切断电源并能放空的设施。
12．正压通风设施的取风口，宜位于甲、乙A类设备的全年最小频率风向的下风侧，并应高出地面9m以上或爆炸危险区1．5m以上，两者中取较大值。