基于场景频率的石化装置气体探测覆盖率评估

为解决现有评估方法未能定量分析泄漏场景发生频率在石化过程模块中的分布不均匀性,提出1种基于场景频率的石化装置气体探测覆盖率评估方法,包括典型泄漏场景库构建、基于计算流体动力学(CFD)的气体泄漏扩散行为仿真以及基于场景频率的探测覆盖率计算3个步骤;提出1种定量筛选方法以选择更具代表性的高频泄漏场景,在表征装置泄漏场景特点的同时节约计算资源。研究结果表明:通过引入泄漏场景频率对覆盖率评估计算公式进行升级,案例分析结果显示该计算方法能够更加真实准确地对气体探测系统有效性进行评估。研究结果可提高石化装置气体探测覆盖率评估工作的效率及准确性。

基于LOPA策略的本质职业健康评估方法应用探索

为指导化工装置工艺路线选择及职业危害防护设施设置,基于LOPA策略提出一种可应用于化工装置的本质职业健康评估方法。首先,对工艺模式、物理危害、健康危害及职业危害控制措施进行赋值;然后,基于LOPA策略计算本质职业健康风险指数及残余风险值,确定风险等级;最后,将以上方法应用于烷基化装置的3种工艺路线选择及职业病防护设施设置,得出氢氟酸法和硫酸法工艺路线存在较大职业危害(R_(2)),而离子液法工艺路线职业危害低(R_(0))。因此可通过离子液替代氢氟酸和硫酸作为催化剂,或是采取更为严格的职业危害控制措施来降低氢氟酸法和硫酸法工艺路线的职业危害。研究结果表明:基于LOPA策略的本质职业健康评估方法可以指导化工装置选择符合本质职业健康的生产工艺,为企业采取更为合理的职业病防护措施提供依据。

石化装置燃爆事故后果与防控模拟研究

针对石油化工厂大尺度空间、复杂地形、多装置的事故情景,采用CFD方法对危险气体泄漏扩散及爆炸事故进行研究,得到爆炸冲击波影响范围和影响程度,并提出抗爆墙爆炸防护设计要求。结果表明,当乙烯发生50 mm孔径泄漏时,蒸气云爆炸作用在抗爆墙的超压超过15 kPa时,8.3 m的抗爆墙可以有效阻挡爆炸冲击。研究结果可为石化企业提供可能的灾害事故及后果,有助于提升石化企业事故应对能力。

LNG加气站泄漏风险分析及探测器覆盖率优化

随着我国能源正在朝着绿色和可持续的方向发展,液化天然气(LNG)被广泛认为是一种主要的化石能源替代燃料。半地下式LNG加气站作为LNG加气站的一种结构形式,风险评估目前缺乏针对性的研究。以半地下式LNG加气站为研究对象,对其进行了可能的泄漏风险评估并建立了数学模型,通过计算流体力学模拟软件(CFD)对可能的泄漏场景进行了模拟,对可燃气体探测器的布置以及覆盖率做出了优化,保证了半地下式LNG加气站的安全平稳运行。

HAZOP方法在氢气压缩机风险分析中的应用

相比于传统的化石能源,氢能具有零排放、高热值等一系列优势,因此世界各国都相继加快了对氢能的研发和应用步伐。氢气压缩机是我国加氢站建设的关键,也是确保加氢、储氢、运氢环节畅通无阻的关键设备。由于氢气易燃易爆的特性,一旦氢气压缩机发生故障,极有可能会出现压缩机停机、气体泄漏等危险,甚至引发火灾和爆炸。因此迫切需要对氢气压缩机可能面临的安全风险进行评估,辨识氢气压缩机运行中的危险因素,查明可能的故障原因并制定相应的保护措施。以氢气压缩机为研究对象,采用HAZOP方法对氢气压缩机进行了危险辨识与后果评估,保障了其安全平稳运行。结果表明:氢气压缩机面临入口过滤器压差过高、一级进气缓冲罐压力过低以及一级排气温度过高等风险,应考虑增设报警装置。

基于风险的控制室抗爆评估及工程应用

采用基于风险的定量风险评估方法,对装置区总图工艺控制设备进行分析,识别危险物料并划分泄漏单元,结合气象数据、自控水平、泄漏概率、点火源分布等因素确定爆炸发生概率。同时识别爆炸源,确定爆炸源强度以及参与爆炸的危险物质的量,考虑不同的点火源位置,确定爆炸载荷。综合爆炸概率和爆炸载荷的计算结果,得到控制室爆炸风险,从而提出建筑物抗爆设防载荷。

基于后果的氢气管道泄漏典型事故风险分析

根据高斯羽流、固体火焰模型及TNT当量法,得到针对氢气的扩散、热辐射与超压的后果模型。以我国某氢气管道为例,计算求解后果模型,分析了不同泄漏孔径、不同泄漏喷射角度的氢气管道泄漏典型事故后果,并揭示氢气泄漏扩散、喷射火与爆炸演化原因。量化了氢气管道泄漏的潜在影响半径,发现氢气管道风险大于天然气管道,为氢气管道早期设计与安全运行提供了理论支撑。

浅谈延迟焦化密闭除焦技术的职业卫生意义

目的:分析延迟焦化密闭除焦技术的职业卫生意义,为延迟焦化装置技术改造及职业病危害评价提供参考。方法:采用职业卫生学调查和检测方法,对研究对象生产工艺、原辅材料、劳动定员、工作制度及作业方式等进行现场调查和检测。结果:采用密闭除焦技术后,延迟焦化装置存在的主要职业病危害因素均低于国家限值标准,尤其是硫化氢和石油焦粉尘,检测结果从普遍超标降到符合职业接触限值要求。此外,密闭除焦技术自动化程度高,减少了作业人员现场停留时间和劳动强度,除焦岗位人员接触化学毒物、粉尘、物理因素的浓度/强度均降低。结论:延迟焦化密闭除焦技术可以降低作业人员劳动强度,提高作业效率,有利于作业安全和人员健康,可有效降低职业接触水平等级,是一种有效的职业卫生工程措施。

基于HAZOP技术的空气压缩机危险分析研究

空气压缩机作为一种基础化工设备,被广泛应用于化工生产中,其安全性也愈发受到重视。“危险与可操作性分析”(Hazard and Operability Analysis)是一种适用化工工艺风险分析的系统安全分析方法。文章采用HAZOP分析方法对空气压缩机的风险进行了分析,辨识其运行中可能存在的风险并提出了相应的保护及建议措施,保障了空气压缩机安全长久运行。最终的HAZOP分析结果表明:该空压机不存在较大和重大风险,未来应重视空压机出口管线逆流等小概率安全事件的发生。

超临界二氧化碳泄漏减压模型构建及泄漏量分析

为了解决超临界二氧化碳管道泄漏风险评估问题,基于工业规模超临界二氧化碳小孔泄漏试验结果,提出分别构建超临界泄漏阶段、气液两相泄漏阶段、气相泄漏阶段的理论模型,并通过确定各阶段的传递参数,实现二氧化碳减压过程的理论建模。采用MATLAB软件编制了模型求解程序。通过试验数据验证了理论模型的可靠性。基于理论模型计算结果定量探讨了初始压力、初始温度和泄漏口径对泄漏减压过程压力及质量流量的影响。结果表明:初始压力在8~9.5 MPa变化时,对减压过程压力及泄漏质量流量影响较小;初始温度在33~39℃变化时,压力降至临界值的时间逐渐增加;泄漏口径减小,压降时间显著变长;在泄漏减压初期,泄漏质量流量均出现波动,随后随压力降低而逐渐降低。构建的理论模型能够实现超临界二氧化碳泄漏质量流量预测。

炼化企业双重预防数智化管控平台研究及应用

炼油化工装置工艺复杂,生产介质易燃、易爆、有毒。利用现有的风险评估技术及数智化技术融合双重预防体系与数字化手段,开发了炼油化工企业双重预防数智化管控平台。从双重预防体系技术流程、风险分级管控、隐患排查治理等方面介绍了企业双重预防理论体系,通过分析平台架构,介绍了该平台主要功能。实际运行效果表明:该平台使炼油化工等危化品企业安全管理工作更加有效、准确、可控,推动了危险化学品企业向安全生产风险管控数字化、智能化转型。

高压窜低压改造中的保护层策略研究

针对石化装置高压窜低压的危险场景,采用保护层分析(LOPA)方法识别危险场景中各个保护层的有效性。介绍了LOPA分析方法及其特点,并结合现场实际改造案例对比各危险场景的失效数据,计算总失效概率。通过探讨更优的窜压改造方案,有效辨识不同场景下的风险消减,选择合理有效的改进措施,为石化装置高压窜低压改造提供了理论依据。

CCUS工程中二氧化碳输送管道的HALOPA分析研究

由于CO_(2)长距离大规模运输技术刚起步,存在诸如泄漏风险等的挑战。应用复合式风险评估分析方法(HALOPA),采用“HAZOP+LOPA+HSE风险矩阵”的形式,对CCUS项目中CO_(2)输送管道的风险进行辨识与评估,对可能的事故场景与后果进行等级定级,根据分析定级结果,针对性地提出了可以降低现有风险等级的防范措施。结果表明:CO_(2)输送管道最主要的风险集中在管线泄漏,未来需重点关注增压泵出口温度、压力以及换热器管程出口温度等指标。

顶空气相色谱-质谱法测定国VIB车用汽油中挥发性有机组分

选择某加油站所售的国ⅥB车用汽油为研究对象,采用顶空气相色谱-质谱法测定国ⅥB车用汽油中挥发性有机组分峰面积比。结果表明:国ⅥB车用汽油中挥发性有机组分主要为C 5~C 9组分,其中烷烃最多,芳烃其次,烯烃最少;烷烃中异戊烷峰面积比最高,其次是异己烷和三甲基戊烷;芳烃中甲苯峰面积比最高,其次是二甲苯;烯烃主要为C 6组分,其中3-甲基-2-戊烯峰面积比最高。国ⅥB车用汽油中挥发性有机组分峰面积比可作为国ⅥB车用汽油危害因素识别与加油站空气中VOCs污染防治的重要依据。

基于HAZOP的甲醇制氢生产过程风险分析研究

甲醇制氢的制氢率高、成本低,目前是一种比较成熟的制氢技术。但甲醇制氢要经过换热、汽化过热、转化反应以及变压吸附等一系列复杂工艺。同时氢气为易燃气体,爆炸极限低,操作不慎可能引发严重的安全事故。因此,为了辨识甲醇制氢生产工序中存在的危险有害因素,查明主要的风险隐患,本文采用危险与可操作性分析(HAZOP)方法对甲醇制氢的工艺流程进行危险辨识与后果评估。HAZOP作为一种成熟的结构化风险分析方法,可以系统识别危险因素。本文对甲醇制氢的工艺流程进行节点划分,深入讨论了流量、压力等因素可能导致的偏差以及后果,并制定了针对性的预防措施,提升了甲醇制氢的工艺安全水平。结果表明,甲醇制氢的主要风险集中在蒸汽管线排水异常、蒸汽管线以及氢气缓冲罐超压等方面。

基于HALOPA的PTA装置风险分析研究

为辨识精对苯二甲酸(PTA)生产工序中存在的危险有害因素,提高PTA生产的整体安全和运行水平,采用危险与可操作性分析(HAZOP)与保护层分析(LOPA)相结合的HALOPA分析对PTA工序开展工艺危害分析。深入探讨了流量、压力、温度、杂质和公用工程等因素对产生偏差以及后果的影响,并针对性地提出了相应的安全对策。分析结果表明:HALOPA分析可以有效用于PTA工序的工艺危害分析,系统地辨识该工序中存在的安全隐患,有助于提高PTA工序反应装置的工艺安全水平。

大型LNG储罐底部燃爆安全风险分析

以某LNG接收站正在设计建设的国内首座27×10^(4) m^(3)大型LNG储罐为研究对象,利用计算流体动力学模拟方法建立LNG储罐三维模型,对大型LNG储罐底部燃爆风险进行研究,模拟了极端事故状态下LNG储罐底部充满可燃气体并点火后火焰及爆炸冲击波等的发展过程,确定了爆炸产生的最高温度和最大冲击波超压,为大型LNG储罐结构设计、平面布局提供参考数据。

火炬燃烧器蒸汽引射结构优化研究

高压蒸汽携带空气的能力对火炬燃烧器的无烟高效燃烧至关重要。对火炬燃烧器蒸汽引射结构进行建模,采用CFD(Computational Fluid Dynamics)数值计算方法对引射结构的喷嘴与引射管间距、混合室直径、吸入室长度、混合室直径和混合室长度等参数进行仿真优化,得出最优引射系数为16.48,能够有效提升火炬燃烧器无烟燃烧能力。同时搭建激光相位-多普勒粒子分析装置,采用压缩空气对引射结构的流场进行实验测试。实验结果与CFD仿真结果吻合良好,证明了CFD模型与优化结果的准确性。

并列式预制舱换电站爆炸与泄爆模拟研究

随着能源结构的变化,集油、气、氢、电为一体的综合能源站成为未来能源加注站的发展趋势。预制舱式换电站作为综合能源站的电能模块,存在因电池热失控而引发燃爆事故的风险,进而引发二次事故。本文基于已投入运行的并列式预制舱换电站建立了1∶1三维仿真模型,将换电站内电池热失控所释放的气体作为爆炸源,通过CFD模拟研究了并列式预制舱换电站发生燃爆事故时的冲击波传播过程,确定了现有结构下的事故最大影响范围,探究了泄爆装置设置方式对泄爆效果的影响。研究结果表明:①通过模拟可以得到换电站舱内发生燃爆事故后产生的最大爆炸超压及最大影响范围,对并列式换电站邻侧换电舱影响较小。②通过设置泄爆装置可降低最大爆炸压力,大幅降低换电舱爆炸冲击波超压,有效减弱燃爆事故后果。③泄爆效果与泄爆装置开启压力近似线性相关,开启压力越小则泄爆效果越明显;泄爆效果受泄爆装置与点火源相对距离影响,泄爆装置距离点火源位置越近时泄爆效果越好;泄爆效果受泄爆装置设置位置影响,泄爆率由高到低为后部、侧部与顶部。为保证综合能源站安全运行,防止多米诺事故发生提供支撑。

某在役炼化场地特征污染物识别与分析

以多水期污染监测数据为基础,采用内梅罗污染指数(Pn)法对某在役炼化场地的特征污染物进行识别,并对识别结果进行分析。研究表明:该炼化场地土壤中优先控制的特征污染物有砷、钴、苯、苯并[a]芘、乙苯和石油烃(C_(10)~C_(40)),一般特征污染物有铊、铍、铅、钒、镍、间/对-二甲苯和二苯并[a,h]蒽等;地下水中优先控制的特征污染物有钒、铊、钼、苯乙烯、苯并[a]芘、石油烃(C_(10)~C_(40))、苯、硫化物、氨氮、耗氧量、硫酸盐、挥发酚和氯化物,一般特征污染物有钴、砷、镍、铍、铅、甲苯、1,2-二氯丙烷、乙苯、间/对-二甲苯、二苯并[a,h]蒽、氟化物、亚硝酸盐和硝酸盐;本工作构建的特定场地特征污染物识别方法简捷有效、科学合理。