化工施工设计审核的要点论述

作者：董湘华 单位：湖北省黄石市安全生产监督管理局

从安全设计角度，在总平面布置中应遵循的基本原则：①总平面布置不仅要符合防火、防爆的基本要求，还要有疏散和灭火的设施；②依照相应设计规范和标准中有关安全、消防、卫生等的要求，合理布置建、构筑物的间距、朝向和方位；③合理布置物流输送和管网线路；④工艺装置间的最小防火间距应满足国家规范要求。在总体平面布置图中，应注明生产装置、储存设施、室外变配电站、消防设施、控制室、剧毒化学品仓储、办公楼等位置，同时标注生产装置、储存设施、其他厂房建筑物之间的间距。

工艺设计

化工行业安全与生产工艺过程密不可分，工艺设计是安全设施设计的基础。因化工建设项目生产最终产品不同，化工工艺过程纷繁复杂，重点应抓住两大主线：一是以物料变化为主线的物理处理过程，涉及液位、流量、配比、组分等工艺参数；二是以能量转换为主线的化学反应过程，涉及温度、压力等工艺参数。在工艺设计中应说明关键控制点、关键控制要素、重要程度与可靠性要求，列表逐一说明处置紧急情况（或事故状态）应急设施的设计状况。以某化工建设项目涉及的氧化工艺为例，重点应阐明的监控工艺参数包括：氧化反应釜内温度和压力；氧化反应釜内搅拌速率；氧化剂流量；反应物料的配比；气相氧含量及过氧化物含量等。

自动化控制设计

设计专篇应参照《首批重点监管的危险化工工艺目录》，明确本项目是否存在危险化工工艺。根据国家安监总局[2009]116号通知精神，涉及危险化工工艺的建设项目，生产过程必须实现自动化控制和采取安全联锁措施，而且自动化控制设备、仪表及安全联锁装置安装到位才能通过安全设施竣工验收。设计专篇要根据工艺装置的安全风险程度、风险级别和措施建议，充分考虑和设计重要工艺参数的测量、控制、报警、自动联锁保护及紧急停车等自动化控制及安全联锁设施。自动化控制要结合工艺装置危险特性、危险区域划分和关键控制要素（如温度、压力、压差等），说明报警、联锁、紧急停车系统可靠性保障措施，以及DCS、ESD系统的可靠性保障措施（如冗余、容错、输出安全、自诊断、软件可靠性等）。以上述氧化工艺为例，自动化控制的基本内容包括：反应釜温度和压力的报警和联锁；反应物料的比例控制和联锁及紧急切断动力系统；紧急断料系统；紧急冷却系统；紧急送入惰性气体的系统；气相氧含量监测、报警和联锁；安全泄放系统；可燃和有毒气体检测报警装置等。在控制方式上，将氧化反应釜内温度和压力与反应物的配比和流量、氧化反应釜夹套冷却水进水阀、紧急冷却系统形成联锁关系，在氧化反应釜处设立紧急停车系统，当氧化反应釜内温度超标或搅拌系统发生故障时自动停止加料并紧急停车。

重大危险源辨识设计

专篇应严格依照《危险化学品重大危险源辨识》(GB18218-2009)单元划分的规定，对项目涉及的危险化学品和单元进行危险性辨识。对于改扩建类型化工建设项目，尤其要注意单元划分的合理性，即同属一个生产经营单位的且边缘距离小于500m的几个（套）生产装置、设施或场所应属于一个单元。在改扩建化工建设项目审查中常常遇到，对于单纯是改建或扩建部分内容，通过分析计算某一装置可能尚未构成重大危险源，但若与500m范围内原有的几个（套）生产装置作为一个单元一并考虑，则构成重大危险源，应按重大危险源进行安全管理和监控，并采用先进的仪表自动监控系统强化监控措施，确保重大危险源安全。

压力容器安全附件设计

化工建设项目大多数化学反应、换热、分离和储存等生产工艺都是在压力容器内进行的。压力容器工作条件复杂，要求满足化工生产中的高温、高压或低温、低压，以及防漏、防腐等技术要求，因此安全附件设计是保障容器安全运行的重要一环。安全附件必须满足两个基本要求，一是安全附件的压力等级和使用温度范围必须满足承压设备工作状况的要求，二是制造安全附件的材质必须适应承压设备介质的工作要求。压力容器安全附件分为四种：①安全泄压装置，容器超压时能自动泄放内部压力，主要有安全阀和爆破片。②报警装置。容器处于危险状态时能自动发出声光报警信号，主要有压力报警器、温度检测仪；③计量装置。自动显示容器工作时与安全有关参数的仪表，主要有压力表、液位计及温度计；④连锁装置。为防止操作失误而设置的控制机构，主要有连锁开关、联动阀。

防雷设施设计

化工建设项目涉及使用或储存大量易燃易爆危险品的装置和储罐设施，为保障这些装置或设施不致因雷击而发生火灾或泄漏事故，设计专篇防雷设计应考虑：①工艺装置内露天布置的塔、容器等，当顶板厚度≥4mm时，可不设避雷针保护，以顶作为接闪器，但必须设可靠的防雷接地；②可燃气体、液化烃等可燃液体的钢罐，必须设防雷接地；③非金属易燃液体的储罐应设独立的避雷针，其防止直击雷击，同时还应有防感应雷击的措施。避雷针冲击接地电阻≤30Ω；④可燃液体储罐的温度、液位等测量装置，应采用铠装电缆或钢管配线，电缆外皮或配线钢管与罐体应作电气连接。

结束语

化工建设项目涉及的危险品多，要求的生产工艺条件苛刻。因此，设计专篇审查需要安全工程与化工工艺、自控、电力及机械等各专业人员的密切配合，共同把住化工建设项目安全设施“三同时”设计关，更好地实现化工企业的本质安全。