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內容
一、安全設計的目標與原則
1. 目標：確保產品或系統(tǒng)的安全性，預防潛在危害，保護用戶、操作者及環(huán)境不受傷害。
2. 原則：預防優(yōu)于糾正，設計階段考慮安全性，集成安全功能而非事后補救。
二、設計階段的安全考量
1. 風險評估：識別可能的風險源，進行風險分析，確定其概率和影響。
2. 安全功能設計：根據(jù)風險評估結果，設計并實施必要的安全功能。
3. 用戶交互：考慮用戶行為，設計直觀、易于理解的界面，減少誤操作。
三、材料與工藝選擇
1. 材料選擇：選用符合安全標準的材料，考慮耐久性、耐腐蝕性等因素。
2. 工藝優(yōu)化：采用安全的制造工藝，避免產生有害物質或潛在危險。
四、測試與驗證
1. 安全測試：在設計過程中進行安全測試，確保產品符合安全標準。
2. 性能驗證：通過模擬實際使用場景的測試，驗證產品的安全性能。
五、文檔與記錄
1. 設計文檔：詳細記錄設計過程，包括風險評估、安全功能設計等。
2. 記錄管理：妥善保存測試報告、更改記錄，以便追蹤和審計。
六、持續(xù)改進
1. 反饋機制：建立用戶反饋渠道，及時收集安全問題。
2. 審查與改進：定期審查安全設計，根據(jù)反饋和新知識進行改進。
標準
1. iso 12100:2010 - 機械安全 - 設計的一般原則 - 風險評估和風險減小
2. iec 61508 - 電氣/電子/可編程電子安全相關系統(tǒng)的功能安全
3. en 13849 - 機械安全 - 控制系統(tǒng)的安全性 - 要求和評估
4. osha 29 cfr 1910.132 - 個人防護裝備
考試題及答案
1. 問題：安全設計的主要目標是什么？ 答案：確保產品或系統(tǒng)的安全性，預防潛在危害，保護用戶、操作者及環(huán)境不受傷害。
2. 問題：在選擇材料時應考慮哪些因素？ 答案：應考慮材料的耐久性、耐腐蝕性，以及是否符合相關的安全標準。
3. 問題：如何驗證產品的安全性能？ 答案：通過模擬實際使用場景的測試，驗證產品的安全性能，并確保其符合安全標準。
4. 問題：安全設計過程中的一個重要環(huán)節(jié)是什么？ 答案：進行風險評估，識別可能的風險源，分析其概率和影響，然后設計并實施必要的安全功能。
5. 問題：如何確保安全設計的持續(xù)改進？ 答案：建立用戶反饋渠道，定期審查安全設計，根據(jù)反饋和新知識進行改進。
安全設計規(guī)程范文
第1篇 硫酸庫安全設計規(guī)程
4.2.1 硫酸儲罐的安全設施安全設施:
(1)硫酸灌區(qū)最重要的安全設施是足夠容積的圍堰。根據(jù)《石油化工企業(yè)設計防火規(guī)范2008版》規(guī)定,硫酸罐區(qū)圍堰內的有效容積不小于罐區(qū)中最大單臺儲罐泄露的體積,一定是有效容積,圍堰高度最高不超過1.6米,一般在1.2米左右,內側防腐處理。
(2)硫酸儲罐一般沒要求倒罐,但要規(guī)定裝填系數(shù)。我公司現(xiàn)行暫定充裝系數(shù)為全容積的80%。
(3)酸罐基礎及地坪防腐。可用耐酸花崗巖或者耐酸瓷板進行防腐,環(huán)氧膠泥鋪底、勾縫。我公司采用耐酸花崗巖進行地坪防腐處理,磚大性齊、美觀,加上一定坡度,保證竹區(qū)內良好散水性,防止雨水或者泄露的硫酸洼地積聚。
(4)酸罐保溫問題。有此專家認為在北力一氣溫可能降得很低,會出現(xiàn)硫酸鹽結晶堵塞管道、閥門,在大罐的出酸閥及竹道上保溫可能有必要。在冬季平均氣溫不低于-6℃的地區(qū),沒有進行保溫的必要,相反,酸罐保溫后,保溫表面出現(xiàn)的龜裂紋會導致雨水滲入巖棉,而逐漸造成間隙腐蝕,影響酸罐使用壽命。
(5)事故廢酸收容池。如果酸罐出現(xiàn)泄漏或者酸罐檢修,需要將廢酸收容,在酸罐區(qū)圍堰外挖地卜收容池,收容池采用棍泥土制做,用瓷磚防腐即可。收容后廢酸采用石灰粉中和排放。
(6)個體防護裝置、消防裝置配備。卸酸站臺和酸罐區(qū)圍墻外在作業(yè)較密集處應設置個體防護裝置,如洗眼器、噴淋頭,用于硫酸濺傷事故處置;在合適位置應設置消防、高壓霧化水裝置,用于滅火和酸罐壁降溫。
4.2.2硫酸罐區(qū)運行安全管理措施
(1)濃硫酸儲罐及硫酸管線出現(xiàn)泄漏的處理:
應急處理:迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū),并進行隔離,嚴格限制出入。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿防酸堿工作服不要直接接觸泄漏物。盡可能切斷泄漏源。防止進入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏:用砂土、干燥石灰或蘇打灰棍合。也可以用大量水沖洗,洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏:構筑圍堤或挖坑收容:用泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。
(2)98%硫酸儲罐的清洗置換:
打開罐底人孔,人進去后在罐底(注意通風置換,防止窒息或動火
爆炸)找個最低點把剩余酸放掉。用堿性水溶液中和,再用清水沖洗。
(3)濃硫酸儲罐的維修
主要視漏酸部位及漏酸處罐體鋼板腐蝕(或焊縫)情況而定。補焊后要進行煤油滲透試驗檢查補焊效果。絕對不能在罐內部直接焊接,很容易發(fā)生爆炸,內部可能會有殘存的氫氣,這種情況發(fā)生過很多事故,內部焊接前,必須通風,再做動火分析,合格后動火,外包焊接還是可以的,就是焊縫要處理好。
(4)檢驗與安全檢修
為保證儲罐的安全運行,每2年至少使用測厚儀監(jiān)測一次儲罐的壁厚,每4年進行一次內部檢測或者底部焊縫射線探傷。由于稀硫酸與低碳鋼反應會生成易燃易爆的氫氣,因此在進行儲罐檢修前必須確認儲罐以充分置換、排空,條件許可時應做可爆氫動火分析或使用氫氣測報儀進行檢測,井清除周邊所有潛在的火源。當附近發(fā)生火災時,應用水噴在可燃物上,井用高壓霧化水或者泡沫來冷卻竹壁,防止罐壁受熱而產生應力變化造成危害,絕對禁止將水直接加入酸罐內。罐頂放空裝置會因長時間使用積聚硫酸鐵粉末而導致裝置堵塞,在酸罐進料時形成正壓噴出而造成危險,應做定期檢查,及時處理保證卸酸安全。
為了保證硫酸儲罐的安全運行,公司從酸罐區(qū)的設計階段就應該全面考慮,防患于未然。合理的設計可以防止和減輕各種潛在的腐蝕及危害,正確的選材是以最低的經濟支出保證儲罐安全運行的一種手段在此基礎上,綜合采用多種措施加強管理手段,可以有效的防止事故發(fā)生延長酸罐使用壽命。
第2篇 住宅電氣線路消防安全設計規(guī)程
隨著社會的發(fā)展,人們生活水平及要求的不斷提高,自90年代后期起,我國城鄉(xiāng)住宅由實用型轉向小康型,實用型住宅每戶的建筑面積為60~80㎡,每戶用電負荷為4~6kw;小康型住宅每戶建筑面積為loo㎡,每戶用電負荷為6~8kw。我國城鄉(xiāng)住宅正在向大面積、超高層、多功能、綜合型、多用途的方向發(fā)展,同時,由于這些住宅具有電器多、現(xiàn)代化塑料材料多、布線密集等特點,一旦發(fā)生火災后果不堪設想。
目前,民用住宅在消防電氣設計方面還十分落后,一旦發(fā)生火災,損失巨大。用戶用電要求的提高從客觀上給小康住宅電氣設計提出了更高的標準。住宅電氣設計水平的高低,反映出一個城市的現(xiàn)代化和人民生活的水平。因此,要求電氣設計時應考慮到家用電器的合理布置、整體效果;居住環(huán)境的舒適性和安全性及以人為本的消防安全設計思想。
1民用住宅配電系統(tǒng)
住宅的用電標準是通過配電系統(tǒng)來實現(xiàn)的。在系統(tǒng)能夠提供足夠的用電量的條件下,末端系統(tǒng)設計不合理也會影響住戶的使用。
這是目前設計住宅的最低標準,具體工程中往往根據(jù)每戶面積、用戶需求和設計標準等適當增加出線回路。我們需要對住戶的使用要求進行具體分析。一般來說,照明支路是能夠滿足的,問題常常出現(xiàn)在插座支路和空調支路上。僅以超過loow的家用電器計算,插座支路上就有電視、音響、冰箱、電烤箱、微波爐、電飯煲、洗衣機、電熱水器、電熨斗、電吹風機和計算機等電器設備。如果擁有上述家電較多,又可能同時使用多臺設備,就可能出現(xiàn)過負荷跳閘?？照{支路在裝有兩臺分體或窗式空調器時一般沒有問題,但空調器臺數(shù)再增多或包括大容量空調(如柜機)時,也可能出現(xiàn)過負荷跳閘斷電。因此,在實際工程中往往要增加出線回路,如在大于30㎡的起居室設專用空調插座、單套住宅面積較大時增加出線回路、廚房單設插座支路并為浴室熱水器設專用插座等。需要說明的是,配電回路偶爾發(fā)生過負荷跳閘(如在投入大負荷時)并不是嚴重問題,要核算一下是否超負荷,過負荷時斷路器跳閘是電路保護的正常反應,如果通過錯開設備用電時間能解決,就是可以接受的。
如果末端配電系統(tǒng)不能滿足使用需要,那么在一定條件下可通過改造來解決。辦法是增加配電箱出線回路或加大出線回路斷路器整定值并加大導線截面。當電表箱集中設于公共區(qū)域、配電箱設于戶內時改造容易實現(xiàn);當住戶所有支路都是從設于公共區(qū)域的配電箱引來時,改造就會很困難。因為,電表箱是由供電部門和物業(yè)管理公司來管理的,為了防竊電和管理的需要,一般嚴禁住戶改動。土建的條件也十分重要,室內配電箱設于砼墻還是磚墻,能否有條件加敷配電暗線,原有配電暗管內導線是否能抽出(換線)等都需要現(xiàn)場勘察后才能確定。另外,住宅的產權、物業(yè)管理部門的許可也是必不可少的。
2家庭電氣設計原則
家庭電氣設計是在裝潢設計(這里是指家具、電器設備的布局以及房頂?shù)脑O計)完成后再進行的。由于每個家庭的裝潢設計各有千秋,家用電器的配置也不盡相同,因此本文僅對一些電氣設計原則進行闡述。
2.1照明、插座回路必須分開設置
把照明與插座回路分開的好處是:如果插座回路的電氣設備發(fā)生故障,僅此回路的電源中斷,不會影響照明回路的工作,從而便于對故障回路進行檢修;反之,若照明回路出現(xiàn)短路故障,此時就可利用插座回路的電源,接上臺燈進行檢修。
2.2照明線路應分成幾個回路
這樣做是因為一旦某一回路的照明燈出現(xiàn)短路故障,也不會影響到其它回路的照明,使整個家庭處于黑暗中。
2.3對空調、電熱水器等大容量電器設備宜一個設備設置一個回路
如果以上設備合用一個回路,當它們同時使用時,導線易發(fā)熱,即使不超過導線允許的工作溫度,也會降低導線絕緣的壽命。此外,加大導線的截面也可大大降低電能在導線上的損耗。
2.4衛(wèi)生間內的電氣設計尤為重要
衛(wèi)生間分兩類:干濕分開的衛(wèi)生間和干濕合在一起的衛(wèi)生間。濕式衛(wèi)生間內有浴缸和坐便器;干式衛(wèi)生問放置洗臉盆和洗衣機。放置浴缸的衛(wèi)生間是潮濕環(huán)境,用濕手操作電源開關有一定的危險性,因此電源開關可裝在濕式衛(wèi)生間外面的門旁墻上。
若裝在衛(wèi)生間內,應采用拉線開關或防水開關。
在衛(wèi)生間內配置電熱淋浴器,要配備專用的插座。鏡前燈下還必須設置電須刀、電吹風和烘手器等插座。浴霸的電源線應直接從住戶配電箱內用3根2.5m㎡的銅芯導線引來。浴霸用一只開關控制普通照明,用一只或兩只開關控制紅外燈。浴室的配電回路應具有漏電保護,燈具金屬外殼都應該接地。
2.5接地措施
(1)不能用自來水管作為接地線。新建住宅樓都配置了可靠的接地線,而老式住宅往往無接地線,不少老式住宅的用戶就以自來水管作為接地線。這樣不僅易使電氣線路引發(fā)火災危險,而且會導致人因觸及帶電的自來水龍頭而遭電擊身亡;
(2)為確保安全,浴室應采用等電位聯(lián)結。即把浴室內所有金屬物體(包括金屬毛巾架、鑄鐵浴缸、自來水管等)用接地線連成一體,且可靠接地。插座及浴室燈具回路必須采取接地保護措施。浴室插座除采用隔離變壓器供電(如電須刀插座)可以不要接地外,其它插座則必須用三極插座,浴室燈具的金屬外殼必須接地。因為,浴室屬于潮濕環(huán)境,易引發(fā)電氣線路故障,增加火災危險性。同時,人觸及50v以下的安全電壓,也有遭電擊的可能;
(3)電氣設計前,必須先了解用戶電源來自何處,以及該電源的接地制式。接地保護措施應與電源系統(tǒng)一致;
(4)每個回路應設置單獨的接地線。有些人認為接地線中的電流很小,幾個回路合用一根接地線可節(jié)約裝潢費用。這種觀點是錯誤的。因為在正常工作時,接地線中的電流的確很小,但在發(fā)生短路故障時,接地線中流過的電流會大大超過相線正常工作時的電流;另外,從可靠性角度考慮,一個回路一根接地線更可靠;
(5)即使安裝漏電保護設施,也應有接地保護。任何一種電氣產品,都有出現(xiàn)故障的可能,漏電開關也有出現(xiàn)故障的可能。有了接地保護,當漏電開關出現(xiàn)故障時,接地保護仍能起到保護作用。但漏電開關的輸出中性線不能與地面接觸,否則開關將無法合閘;
(6)有了良好的接地裝置,每戶仍應配置漏電開關。當發(fā)生電氣設備外殼帶電時,接地裝置的接地電阻再小,在故障未解除前,設備外殼對地電位也是存在的,也具有火災危險。若采用漏電開關,只要漏電電流大于30ma,在0.1s時間內就可使電源斷開。人體隨時有接觸插座所接的電氣設備的可能,因此插座要有漏電保護。掛壁式空調因人手難以碰到可不帶漏電保護。
2.6用電容量要和設計能力相符
每戶用電容量要和設計能力相符,不要盲目裝接大功率電氣設備。為此,每戶居民在電氣裝潢前,應初步估計室內負荷總容量,避免超過該戶的設計負荷。具體數(shù)字可向當?shù)匚飿I(yè)管理部門咨詢。
2.7選擇帶保護板的插座
電氣安全設計是重點,每個家庭成員天天要接觸家用電氣設備,家中既有不懂事的小孩,也有略懂電氣知識而不懂電氣安全知識的大人,為了確保用電安全,必須重視電氣安全設計。對小孩能觸及的插座,應選擇帶保護板的插座,避免小孩把金屬物體塞進插座內引發(fā)觸電及火災危險。
2.8不要選用“三無”產品
因使用劣質的電加熱器淋浴而發(fā)生電擊死亡的事故,媒體時有報道。因此,家庭裝潢時不要選用“三無”產品,尤其是插座,“三無”產品充斥市場,應注意鑒別。不要盲目追求泊來品,建議購買國產的名牌產品。
3電線保護管
電線不準直接敷設在墻內,必須用電線保護管加以保護。非常遺憾的是《住宅設計規(guī)范》(gb50096-1999)未對電線保護管的種類提出要求。而《電氣裝置安裝工程lkv及以下配線工程施工及驗收規(guī)范》(gb50258-1996)有如下規(guī)定:潮濕場所和直埋于地下的電線保護管,應采用厚壁鋼管或防液型可撓金屬電線保護管;干燥場所的電線保護管宜用薄壁鋼管或可撓金屬電線保護管;塑料管不應敷設在高溫和易受機械損傷的場所,保護電線用的塑料管及其配件必須有阻燃標記和制造廠標;金屬軟管應敷設在不易受機械損傷的干燥場所,且不應直埋于地下或混凝土中?！蹲≌ㄖO計標準》(dbj08-20-1998)規(guī)定:電源、電話、電視線路應采用阻燃型塑料管暗敷。
阻燃塑料管由于價格比金屬管便宜、施工方便、不會生銹等優(yōu)點,在家庭裝潢中受到用戶的歡迎。
家庭裝潢時,對電線保護管應作如下有效檢查:
(1)檢查塑料管外壁是否有生產廠標記和阻燃標記,對無上述兩種標記的保護管不能采用;
(2)用火使塑料管燃燒,塑料管撤離火源后在30s內自熄的為阻燃測試合格;
(3)彎曲時,管內應穿人專用彈簧。試驗時,把管子彎成90°,彎曲半徑為3倍管徑彎曲后外觀應光滑;
(4)用榔頭敲擊至保護管變形,無裂縫的為沖擊測試合格。
家庭裝潢中除了采用阻燃型塑料管暗敷保護電線外,也可用金屬電線保護管。如有的住宅樓電源線采用阻燃塑料管保護,而電話、有線電視采用鍍鋅金屬薄壁管(可起屏蔽作用)。電話和有線電視傳輸線的金屬保護管不必設置跨接線,這是因為絲口連接或套筒連接的鍍鋅管已能達到屏蔽要求。
鋼管不應有折扁和裂縫現(xiàn)象出現(xiàn),管內應無毛刺,鋼管外徑及壁厚應符合相關的國家標準,若鋼管絞絲時出現(xiàn)爛牙或鋼管脆斷現(xiàn)象,表明鋼管質量不符合要求。
吊頂內接線盒至燈具的導線應用軟管保護,軟管有塑料軟管、金屬軟管、包塑金屬軟管和普利卡軟管。家庭裝潢中一般采用塑料軟管或包塑金屬軟管,若采用不包塑金屬軟管,則軟管要接地。普利卡管既具有金屬管的強度,又具有軟管的可撓性,因此在高級住宅中得到采用.
第3篇 鑄造工藝安全設計規(guī)程
鑄造工藝是指應用鑄造有關理論和系統(tǒng)知識生產鑄件的技術和方法,包括對造型材料的選擇、造型、制芯、金屬熔煉、澆注和凝固控制等方面的控制和管理。鑄造工藝的安全性對鑄件產品、項目的生產管理,保證生產進度以及鑄造企業(yè)的的生存都起著至關重要的作用。鑄件工藝的安全性低,則鑄造生產過程中產生的各種問題增多,生產成本加大,利潤降低,企業(yè)的競爭力差。特別是在技術發(fā)展日新月異的今天,企業(yè)對產品的質量不斷提出了新的要求,為了適應市場需求,滿足客戶需要,提高企業(yè)的競爭能力,降低生產成本,必須對鑄造工藝的安全性進行評估。
1. 鑄造工藝的安全性
鑄造工藝的安全性主要分為鑄造工藝本質的安全性和鑄造工藝設計的安全性兩個方面。
鑄造工藝的本質安全性是指在鑄件的生產過程中,采用的物料和操作條件能夠保障鑄造缺陷及鑄件報廢的發(fā)生頻率被控制在合理的范圍內。鑄造工藝設計的安全性是指通過工藝設計,將鑄件產生缺陷的發(fā)生率及鑄件產生報廢比例限制在可以接受的合理的水平上。
在一般的鑄造工藝工程中,工藝過程容易實現(xiàn)工藝本質的安全性,但是當采購的物料不達標,退讓使用時,或者工藝的操作條件偏離設計值時也會造成鑄件缺陷及報廢問題突出的局面,而在工藝過程中,不容易實現(xiàn)的是工藝設計的安全性,即工藝的設計生產的鑄件不能滿足客戶的需要,或者因為工藝設計不能保證鑄件合格率以致鑄件的生產成本過高。因此,需要采取有效的手段和措施,對工藝設計的安全性和工藝本質的安全性進行評估,提高工藝的安全性,降低鑄件的發(fā)生缺陷及報廢的頻率,并且盡可能的將鑄件生產中產生的損失降到最小。
2. 鑄造工藝安全性的地位及作用
2.1工藝本質的安全性是工藝安全的基礎
工藝本質的安全性主要取決于兩個方面,一方面指的是工廠采購的生產原材料,即熔煉金屬用的材料及造型材料的品質,另一方面指的是工廠生產的操作條件,包括工廠生產的冶煉條件,造型條件,澆注及凝固條件等。
鑄造生產中,冶煉技術是影響鑄件品質非常大的因素之一,想要生產出高品質的鑄件,必須明確冶煉“優(yōu)生優(yōu)育”的生產意識,鑄件缺陷的產生往往是由于鑄件的先天不足,即冶煉的金屬液質量差造成的。對于冶煉工藝純熟的生產企業(yè),對鑄件的品質提升,對缺陷的控制往往忽略了冶煉這一環(huán)節(jié),忽略了冶煉用的劣質原材料也是造成鑄件產生氣孔、夾渣、裂紋等眾多缺陷的罪魁禍首,這就導致了工廠工藝設計的改進不能從根源上徹底解決鑄件的缺陷問題。
保證造型材料的高質量,也是保障鑄件高品質的重要方面。在市場經濟高度開放的今天,鑄造生產常用的造型材料參差不齊,好壞摻雜。據(jù)統(tǒng)計,由造型材料引起的廢品,占總廢品率50%以上,我國目前廢品率10~15%要下降到世界先進水平5%以下,造型材料承擔著重要責任。鑄件成本的70%與造型材料有關。優(yōu)質的造型材料對提高鑄件質量和效益起著決定性的作用。生產的操作條件也對鑄造工藝安全性有很大的影響。生產條件
2.2工藝設計的安全性是工藝安全的核心
工藝設計的安全性主要依賴于工廠的工藝保障能力和工藝設計能力。
3. 鑄造工藝安全性評估
3.1工藝本質的安全性評估
(1)對熔煉金屬用原材料的評估
(2)對造型材料的評估
3.2工藝設計的安全評估
第4篇 石油化工裝置安全設計規(guī)程
針對石油化工裝置中存在的危險因素，從工藝路線的選擇、工程設計(包括工藝系統(tǒng)設計、儀表及自動控制設計、設備設計、裝置布置設計、管道設計、土建設計、供排水設計、通風設計、消防設計)多方面保證石油化工裝置安全的設計方法和措施，強調了安全設計的重要性。
石油化工裝置多以石油、天然氣，煤及其產品為原料進行加工處理，以得到社會各種產品。裝置的原料和產品多屬可燃、易爆、有毒物質，裝置必然存在著潛在的火災、爆炸和中毒危險。
據(jù)美國化學工程師協(xié)會(aiche)1992年休斯頓工藝裝置安全論壇資料報導:近30年來，烴加工業(yè)火災的頻率和火災造成的經濟損失，一直呈增長趨勢。另據(jù)統(tǒng)計:世界石油化工業(yè)近30年100起損失超過10000×10; us$的特大事故中，裝置的比例近六成。象1974年英國fliborough的卡普綸裝置、1989年法國la mede煉油廠、1994年英國milford haven煉油廠的火災爆炸事故，都是觸目驚心的。
這不只是由于石油化工裝置較其它設施有過程復雜、條件苛刻、制約因素多、設備集中等特點，還有社會的、經濟的、管理的原因，綜合如下:
(1)強調經濟規(guī)模，工廠(裝置)日趨大型化;
(2)減少建設用地，設備布置變得擁擠，資產密度加大;
(3)為消除瓶頸、擴能增效、節(jié)能、改善環(huán)境，在現(xiàn)有裝置內增加設備或設施;
(4)增加生產工日，長周期運轉，設備得不到及時維修和更新;
(5)人員減少，操作管理人員流動性大。此外，技術、裝備、培訓是否及時跟進也是原因之一。
如何做到設計安全，如何對石油化工過程潛在的各種危險進行識別，如何對偏離過程條件做出估計，并在工程建設的基礎環(huán)節(jié)(設計)上采取措施，防患于末然，已為人們廣泛關注。國外現(xiàn)在較為通行的做法是，除強調本質安全設計外，在項目設計中推行(危險性和可操作性研究)(hazard and operability study，縮略為hazop)，用一系列對過程偏離研究提示，系統(tǒng)地、定性地去認識過程危險和潛在的后果，并采取措施。在項目管理上，推行(安全衛(wèi)生執(zhí)行程序)(health and safety e_ecutive 縮略為hse)，對項目各階段的安全、衛(wèi)生和環(huán)保內容進行審查、確認。此外，還可以應業(yè)主要求，對項目進行安全評估。
我國石油化工裝置設計，目前尚無一套完整的安全分析方法和管理體系。有關安全、衛(wèi)生和環(huán)保要求，多分散在有關政府法規(guī)和各級標準規(guī)笵中，執(zhí)行管理諸多不便，加之設計中很多關于安全、衛(wèi)生和環(huán)保的要求，標準規(guī)笵沒有或無法納入。在項目管理上更是只重視“前期”審查，忽視“后期”實施，往往事倍功半。
如何保證裝置設計安全，首先要嚴格、正確地執(zhí)行政府法規(guī)、標準規(guī)笵(特別是強制性標準)。設計人員還該做些什么本人根據(jù)自已的學習和體會，供石油化工裝置設計和生產安全的同行探討。
1. 裝置危險因素
石油化工裝置類型甚多，由于技術路線、原料、產品、工藝條件的差異，存在的危險因素不盡相同，大致歸納如下:
1.1中毒危險
石油化工生產過程中，以原料、成品、半成品、中間體、反應副產物和雜質等形式存在的職業(yè)性接觸毒物，工人在操作時，可經過口、鼻、皮膚進入人體生理功能和正常結構的病理改變，輕則擾亂人體的正常反應，降低人在生產中作出正確判斷、采取恰當措施的能力，重則致人死亡。
1.2火災爆炸危險
可燃氣體、油氣、粉塵與空氣形成的混合物，當其濃度達到爆炸極限時，一旦被引燃，就會發(fā)生火災爆炸，火災的輻射熱和爆炸產生的沖擊波可能對人、設備和建筑物造成殺傷和破壞。
尤其大量可燃氣體或油氣泄漏形成的蒸汽云爆炸，往往是毀滅性的。如2001年撫順石化公司的乙烯空分裝置的爆炸、2000年北京燕山石化的高壓聚乙烯裝置的爆炸、1967年大慶石化公司的高壓加氫裝置的氫氣的爆炸這樣的例子還有很多，損失是十分慘重的。
1.3反應性危險
化學反應過程分吸熱和放熱兩類。通常，放熱反應較吸熱反應更具危險性，特別是使用強氧化劑的氧化反應;有機分子上引入鹵原子的鹵化反應;用硝基取代化合物中氫原子的硝化反應;一旦失控可能產生嚴重后果。
此外，石油化工過程中使用的某些原材料具有很強的反應活性，稍有不慎同樣會對安全造成威協(xié)。
1. 4負壓操作
負壓操作易使空氣和濕氣進入系統(tǒng)，或是形成爆炸性氣體混合物，或是空氣中的氧和水蒸汽引發(fā)對氧、水敏感物料的危險反應。
如煉油的常減壓裝置中的減壓塔系統(tǒng)。
1.5高溫操作
可燃液體操作溫度超過其閃點或沸點，一旦泄漏會形成爆炸性油氣蒸汽云;可燃液體操作溫度等于或超過其自燃點，一旦泄漏即能自燃著火或成為引燃源;高溫表面也是一個引燃源，可燃液體濺落其上可能引起火災。
如茂名焦化裝置2001年由于用錯管線材料，高溫渣油沖出形成大火災，發(fā)生重大人身傷亡事故。
1.6 低溫操作
沒有按低溫條件設計，由于低溫介質的竄入，而引起設備和管道的低溫脆性破壞。
如空分的低溫設備的損壞，大化肥渣油氣化流程的低溫甲醇洗-195℃的低溫脆性斷裂。
1.7 腐蝕
腐蝕是導致設備和管道破壞引發(fā)火災的常見因素。材料的抗腐蝕性能的重要性，在材料優(yōu)化性能方面，僅次于材料的機械性能，其耐蝕性多出于經驗和試驗，無標準可循(中石化加工高硫油的裝置選材有現(xiàn)行標準)。加之腐蝕類型的多樣性和千變萬化的環(huán)境條件影響又給腐蝕危險增加了不可預見性。
如:天津石化的油鑵著火，高溫硫腐蝕、低溫硫的腐蝕等。
1.8泄漏
泄漏是設備管道內危險介質釋放至大氣的重要途徑。設備管道靜密封和動密封失效，尤其溫度壓力周期變化、滲透性腐蝕性介質條件更易引起密封破壞。
設備管道上的薄弱環(huán)節(jié)，如波紋管膨脹節(jié)、玻璃液位計、動設備的動密封的失效等，一旦損壞會引發(fā)嚴重的事故。
鎮(zhèn)海煉化公司的加氫裝置的機械密封泄漏引發(fā)的重大火災。
1996年加氫裂化裝置的高溫高壓螺紋鎖緊環(huán)的管線泄漏的事故等。
1.9 明火源
一個0.5mm長的電弧或火花就能將氫氣引燃。裝置明火加熱設備(加熱爐)，高溫表面以及可能出現(xiàn)的電弧、靜電火花、撞擊磨擦火花、煙囪飛火能量都足以引燃爆炸性混合物。
如鎮(zhèn)海煉化公司2001年的新電站開工過程中汽輪機廠房大火。
2.工藝路線選擇的安全考慮
工藝方法安全是裝置設計安全的基礎，在項目立項和可行性研究階段，應充分注意工藝路線的安全考慮。
2.1盡量選用危險性小的物料
為獲得某種目的產品，其原料或輔助材料并非都是唯一的。在有條件時，應優(yōu)先采用沒有危險或危險性小的物料。
2.2盡量緩和過程條件苛刻度
過程條件的苛刻度也不是不可以改變的。比如，采用催化劑或更好的催化劑，采用稀釋、采用氣相進料代替液相進料，以緩和反應的劇烈程度。
2.3 刪繁就簡避開干擾及本質安全
過程事故幾率和影響因素有關，參數(shù)越多干擾越大。對一臺設備完成多種功能的情況，能否采用多臺設備，分別完成一個功能，以增加生產可靠性。提高設備、自控、電氣的可靠性及本質安全程度。
2.4盡量減少危險介質藏量
危險介質藏量越大，事故時的損失和影響范圍越大。如用膜式蒸餾代替蒸餾塔、用連續(xù)反應代替間歇反應、用閃蒸干燥代替盤式干燥塔、用離心抽提代替抽提塔等。
2.5減少生產廢料
過程用原料、助劑、溶劑、載體、催化劑等是否必要，是否可減少;是否可回收循環(huán)使用;廢料是否能綜合利用，進行無害化處理，減少生產廢料，做到物盡其用，減少對環(huán)境的污染。
3.工程設計的安全
工藝系統(tǒng)設計
工藝系統(tǒng)設計安全的任務是對危險物料和生產全過程進行有效控制。
3.1 .1物料危險性的描述
物料危險性通常可以用物料安全數(shù)據(jù)表進行描述，主要內容如下:一般火災危險特性:閃點、引燃溫度、爆炸極限、相對密度、沸點、熔點、水溶性?；馂奈ｋU性分類(見gb50160/gbj16)
對健康的危害性:工作場所有害物質最高允許濃度(見tj36)，急性毒性(lc50或ld50)及發(fā)病狀況、慢性中毒患病狀況及后果、致癌性。毒物危害程度分級(見gb5044)。
反應性危險:環(huán)境條件下的穩(wěn)定性、與水反應的劇烈程度、對熱或機械沖擊的敏感性。
反應性危險等級(參考nppa704)
儲運要求。
事故撲救方法、應急措施。
3.1.2過程條件
正常生產過程的實質是各工藝參數(shù)的相對平衡。任一參數(shù)超范圍的變化，平衡就被打破，可能導致事故。如何對過程條件進行控制和調節(jié)，一旦失控如何緊急處置以減少和避免損失。
各種反應，包括主反應、副反應，以及可能發(fā)生的有害反應、防止有害反應的發(fā)生。采用優(yōu)化軟件對生產過程進行控制和調節(jié)。
3.1.3組合操作單元間銜接
石油化工裝置實際是若干工藝操作單元的組合。如何實現(xiàn)單元間的安全銜接，避免相互干擾;某單元處理事故或故障時，如何進行隔離，其它單元如何進行維持，如何平穩(wěn)停車。聯(lián)合裝置是若干原概念裝置的組合，資產密度相對加大，尤其要在工藝系統(tǒng)設計上處理好銜接。
3.1.4密封和密封系統(tǒng)
連續(xù)散發(fā)可燃、有毒氣體、粉塵或酸霧的生產系統(tǒng)，應設計成密閉的，并設置除霧、除塵或吸收設施。
低沸點可燃液體、有毒液體或能與空氣中的氧氣、水發(fā)生氧化、分解、自聚反應或變質時，應采用惰性氣體密封，應有防腐的工藝措施。
3.1.5減少危險介質進入火場
在滿足生產平穩(wěn)前提下，盡量縮短物料在設備內的停留時間，選用存液量少的分餾設備。對大型設備底部、大排量泵、高溫(≥閃點，≥自燃點)泵入口、排量大于8m;/h液化烴泵入口、液化烴鑵出口，均應考慮事故隔離閥，事故時緊急切斷，以減少事故外泄量。
氣體火災的最好撲救方法是切斷氣源。因此，氣體加工裝置邊界可燃氣體管應設事故隔離閥。
3.1.6設備的超壓保護
gb150和(壓力容器安全技術監(jiān)規(guī)程)都要求壓力容器設超壓保護;正排量泵及有超壓保護要求的設備均應有安全泄壓設施。
介質腐蝕、結焦、凝堵使安全閥失效時，應考慮安全閥爆破片組合使用，或設蒸氣掩護、蒸汽(或電)伴熱。
對有突然超壓的設備，受熱壓力急劇升高的設備，還應設自動泄壓或導爆筒、爆破片組合設施。
3.1.7壓力泄放與放空
可燃介質安全閥泄壓應進入火炬系統(tǒng)，由于泄放物夾帶液體，裝置應設分液罐;放火炬總管應能處理任何單個事故最大排放量。石化裝置的放空火炬排放中事故。
液化烴類設備和管道放空應進入火炬系統(tǒng)。
毒性、腐蝕性介質泄放應進行無害化處理。
設備和管道排凈應密閉收集。
3.1.8 吹掃和置換
開停工裝置內設備和管道的吹掃和置換為安全開停工及檢修創(chuàng)造條件。
吹掃不凈，不完善的吹掃系統(tǒng)，不合要求的吹掃介質會為火災創(chuàng)造條件。
固定吹掃系統(tǒng)應有防止危險介質反串的措施。
3.1.9 與系統(tǒng)的隔離
進出裝置的危險物料均應在邊界處設切斷閥，并在裝置側裝“8”字盲板，防止裝置火災或停工檢修時相互影響。
處理可燃、有毒介質的設備，在裝置運行中需要切斷進行檢修清理時，應設雙閥或閥加盲板。
3.1.10 公用工程供應
供水中斷時，冷卻系統(tǒng)應能維持正常冷卻10min以上。其它象燃料、儀表用風應考慮事故供應源或事故儲備量。
3.1.11 非常工況處理
裝置開停工、事故停車極易發(fā)生火災等事故。工藝系統(tǒng)不只提供正常操作程序，還應提出開、停工程序和停水、停電等情況下停車步驟，保證生產全過程都是有序的。如石化大型裝置的事故預案。
3.2 儀表及自動控制設計
儀表是操作員的眼睛，自控系統(tǒng)是裝置調節(jié)控制的中樞。
3.2.1 動力系統(tǒng)
應有事故電源和氣源，以保證有較充裕的時間對事故進行處理。
3.2.2 儀表和控制器選型
應采用故障安全型，確保故障時生產系統(tǒng)趨向安全。
自動停車后的儀表回路，應避免未經確認復位的情況下，自動回到正常運行狀態(tài)。
避免選用可能引起誤判的多功能儀表。
3.2.3 聯(lián)鎖和停車系統(tǒng)
重要的操作環(huán)節(jié)，應設報警、聯(lián)鎖和緊急停車系統(tǒng)。(esd)
緊急停車可能給生產帶來重要影響時，訊號系統(tǒng)應設3取2的表決系統(tǒng)。
控制系統(tǒng)故障可能引起重大事故時，應設n:1甚至1:1 冗余控制系統(tǒng)。
生產運行中，儀表及停車回路應能檢測。
3.2.4 現(xiàn)場儀表
爆炸危險區(qū)內的儀表、分析儀表、控制器均選用相應防爆結構或正壓通風結構。
3.2.5 有害氣體深度監(jiān)測
散發(fā)有害氣體或蒸汽的場合，應設置監(jiān)測報警設施。
3.2.6 儀表線纜
火災爆炸危險區(qū)內儀表線纜應采用非燃料材料型或阻燃型。
3.3 設備設計
工藝設備是實現(xiàn)工藝過程的主體，所有單個操作過程都通過特定設備來完成，因此，設備的可靠性對裝置安全生產至關重要。
設備設計的主要方面包括制造材料、機械設計、制造工藝和過程控制系統(tǒng)。
3.3.1 材料選用
應熟知工藝過程、外部環(huán)境、故障模式、材料加工性能。
腐蝕是導致設備破壞和火災的重要因素，應合理選用耐蝕材料和腐蝕裕量。
3.3.2 機械設計
應能滿足苛刻溫度壓力條件下對設備產生的應力要求。特別注意容器上的動力裝置產生的振動荷載和由于溫度壓力的周期性改變產生的交變荷載。高溫高壓熱壁反應器的應力分折。大型往復壓縮機的管道采用(api618。3.3)節(jié)規(guī)范壓力脈動聲學摸似計算及分折、采用故障診斷技術等。
3.3.3設備制造
設計中最重要的是對設備材料質量控制程序和制造過程的質量程序作出判斷，證實制造符合設計要求。
設計中應注意下列安全問題。
(1)壓力容器
應嚴格執(zhí)行《壓力容器安全技術監(jiān)察規(guī)程》，設置容器清洗通風設施;設置防沖蝕和防靜電設施;內件應防止積液;容器內應避免物流死區(qū);立式容器支承結構應設置耐火保護。
(2)轉動設備
處理易燃、有毒介質的轉動設備應采用雙端密封或性能更好的密封;不得使用鑄鐵材料與能和介質(和/或潤滑劑)起反應的零配件;壓縮機各級入口應有分液設施;大型泵和壓縮機應設置抗振動設施。采用先進的干氣密封技術、浮環(huán)密封技術。
(3)明火設備
爐膛應有空氣、氮氣或水蒸氣吹掃口;燃氣爐應設常明燈;大型明火加熱設備應設置火焰監(jiān)測器。
3.4 電氣設計
電力是裝置生產的主要動力源，連續(xù)可靠的電力供給是裝置安全生產的重要保證。
(1)關鍵性連續(xù)生產過程，應采用雙電源供電;
(2)突然停電會引發(fā)爆炸、火災、中毒和人員傷亡的關鍵設備，必須設置保安電源。
(3)大功率電機啟動，應核算啟動電流不超過供電系統(tǒng)允許的峰值電流或應用軟啟動設施。(變頻技術)。
(4)爆炸危險環(huán)境電氣設備的結構、分級和分組應符合gb50058。
(5)火災危險環(huán)境架空敷設的電纜及電纜構電纜，均應采用阻燃型。
(6)建筑和設備，應有可能的防雷接地措施;可能產生靜電的設備、管道應有防止靜電積聚的措施。
(7)安全設施如火災報警、事故照明、疏散照明等應設置保安電源。
3.5 裝置布置設計
裝置布置包括設備、建構筑物和通道布置，確保過程順利實施，安全間距符合規(guī)范，方便操作維修和消防作業(yè)，有利人員疏散。
3.5.1 設備布置
應滿足工藝對設備布置的要求(如泵灌注頭、設備間位差);設備間及設備與建筑物間的防火間距應符合gb50160的規(guī)定;應避免連續(xù)引燃源(明火加熱設備)和危險的釋放源鄰近布置;高危險設備與一般危險設備應盡量分開布置;設備應盡量采用露天或半露天布置，盡量縮小爆炸危險區(qū)域范圍;除非工藝要求，設備多層布置時，應不超過三層;操作溫度等于或大于介質自燃點設備上方一般不布置空冷器;對人體可能造成意外傷害的介質設備附近，應設置安全噴淋洗眼器。如甲醇裝置。
3.5.2 建構筑物布置
可能散發(fā)火花和使用明火的建筑物(如控制室、變配電室、化驗和維修間、辦公樓)應布置在非爆炸危險區(qū)域，若在附加二區(qū)范圍內，應高出室外地坪0.6m;
裝置豎向處理應有利于泄漏物和消防灑物的排放，縮短其在裝置區(qū)的滯留時間。如國外控制室的防爆設施。
3.5.3 通道設置
裝置四周應設環(huán)形通道;裝置的消防通道應貫通裝置區(qū)，并有不少于兩個的路口與四周道路連接;裝置用道路分隔的區(qū)塊，應能使消防作業(yè)不出現(xiàn)死角;設備聯(lián)合平臺和框架相鄰疏散通道之間不應超過50 m。
3.6 管道設計
管道設計包括管道布置、管道器材和管道機械三部分。設計不當和錯誤都會給安全生產帶來隱患，甚至釀成災害。
3.6.1 管道布置
管道連接除必要的法蘭連接外，應盡量采用焊接;管道上的小口徑分支管應采用加強管接頭與主管連接;管橋上輸送液化烴、腐蝕介質的管道應布置在下層;氧氣管道應避開油品管道布置。
跨越道路的危險介質管道，除凈高應滿足要求外，其上方不得安裝閥門、法蘭、波紋管;處理事故用的各種閥門，如緊急放空、事故隔離、消防蒸汽、消防豎管等，應布置在安全、明顯、易于開啟的地點。
機構職責機械員職責機械職責
