關于公開征求化工企業(yè)硝化工藝全流程自動化改造工作指南(試行)(征求意見稿)意見的函
為全面提升硝化企業(yè)本質(zhì)安全水平,規(guī)范和加強硝化工藝全流程自動化改造工作,進一步減少危險作業(yè)場所人員數(shù)量,有效防控重大安全風險,在吸取有關典型事故教訓、認真總結三輪硝化企業(yè)安全專家指導服務和各地區(qū)自動化改造經(jīng)驗基礎上,應急管理部?;O(jiān)管一司組織編制了《化工企業(yè)硝化工藝全流程自動化改造工作指南(試行)》(征求意見稿)和起草說明(見附件1)。現(xiàn)向社會公開征求意見,征求意見截止時間為2023年10月10日。有關意見請?zhí)顚憽墩髑笠庖姳怼罚ㄒ姼郊?)書面進行反饋,同時將電子版發(fā)送至指定郵箱(xhfhsjw@163.com)。有關材料可登錄應急管理部網(wǎng)站“互動-征求意見”欄目下載。聯(lián)系人及電話:孫君偉,19937993157;劉小歌,010-83933574、83933404(傳真)。 附件: 1.化工企業(yè)硝化工藝全流程自動化改造工作指南(試行)(征求意見稿)和起草說明2.征求意見表 應急管理部危化監(jiān)管一司2023年9月8日附件1
化工企業(yè)硝化工藝全流程自動化改造工作指南(試行)(征求意見稿)
為全面提升化工企業(yè)硝化工藝裝置全流程自動化水平,有效減少危險作業(yè)場所人員數(shù)量,嚴密防控重大安全風險,制定本指南。
一、適用范圍
適用于涉及硝化工藝的化工企業(yè)(以下簡稱硝化企業(yè))開展硝化工藝裝置全流程自動化改造。全流程自動化包括硝化工藝裝置及與其存在上下游關系的生產(chǎn)過程,通常包括原料處理、反應、后處理、儲存、包裝等工序。
硝化企業(yè)新建、擴建、改建硝化裝置也應滿足本指南關于自動化的有關要求。
二、總則
1. 硝化企業(yè)應優(yōu)先開展工藝優(yōu)化,降低工藝危險度等級。工藝危險度等級3級及以上的硝化工藝,原則上應采用微通道反應器、管式反應器等先進技術,實現(xiàn)全流程自動化、連續(xù)化生產(chǎn);確實不具備微通道反應器、管式反應器等先進技術應用條件的,企業(yè)應對現(xiàn)有工藝技術組織開展安全可靠性論證,盡可能采取安全風險削減措施,形成報告報省級應急管理部門。
2. 硝化工藝裝置應實現(xiàn)全流程自動化,最大限度減少現(xiàn)場人工操作。硝化車間(裝置)現(xiàn)場操作人員(含巡檢人員)同一時間不得超過2人。鼓勵硝化企業(yè)建設無人車間、無人裝置。
3. 硝化企業(yè)全流程自動化改造工作應委托具有工程設計綜合甲級資質(zhì)或化工石化醫(yī)藥行業(yè)(專業(yè))工程設計甲級資質(zhì)的設計單位進行設計。
4. 自動化改造應滿足《關于公布首批重點監(jiān)管的危險化工工藝目錄的通知》(安監(jiān)總管三〔2009〕116號)、《關于加強化工安全儀表系統(tǒng)管理的指導意見》(安監(jiān)總管三〔2014〕116號)提出的安全控制基本要求,并落實危險與可操作性分析(HAZOP)報告和保護層分析(LOPA)報告提出的自動化建議措施。
5. 硝化企業(yè)應按照《精細化工反應安全風險評估規(guī)范》(GB/T 42300)要求,完成硝化工藝全流程的反應安全風險評估,對原料、中間產(chǎn)物、產(chǎn)品及副產(chǎn)物進行熱穩(wěn)定性測試,對蒸(精)餾、干燥、儲存等單元操作進行安全風險評估。根據(jù)安全風險評估結果與建議,設置相應的自動化措施。
6. 硝化企業(yè)自動化控制宜采用順序控制,鼓勵采用先進過程控制。
7. 硝化企業(yè)重點工藝參數(shù)(硝化反應溫度、硝化物蒸餾溫度、硝化物儲存溫度等運行參數(shù)和報警值)應接入危險化學品安全生產(chǎn)風險監(jiān)測預警系統(tǒng)。
三、全流程自動化控制要點
(一)通用規(guī)定
1. 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);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)、安全儀表系統(tǒng)應設置管理權限,對工藝參數(shù)、報警閾值、聯(lián)鎖閾值修改和聯(lián)鎖投切、復位等權限進行分級管理,防止隨意修改。
3. 基本過程控制系統(tǒng)的控制器、通信、電源等模塊應冗余設置。要求冗余設置的測量儀表、最終元件等應配置在不同的輸入輸出(I/O)卡件上。安全儀表系統(tǒng)的測量儀表、邏輯控制器、最終元件等應獨立于基本過程控制系統(tǒng),安全儀表功能回路(SIF)應通過安全儀表完整性等級驗證。
4. 基本過程控制系統(tǒng)應對硝化工藝全流程的重點工藝參數(shù)進行實時監(jiān)控,并具備遠程調(diào)節(jié)、信息存儲、連續(xù)記錄、超限報警、聯(lián)鎖切斷、緊急停車等功能?;具^程控制系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)記錄和視頻監(jiān)控錄像的保存時間應分別不少于90天、30天。
5. 基本過程控制系統(tǒng)應設置雙路不間斷電源(UPS),雙路UPS分列運行,且單路電源持續(xù)供電時間不少于60分鐘。
6. 硝化工藝全流程、硝化車間(裝置)的基本過程控制系統(tǒng)應設置自動(緊急)停車功能;自動(緊急)停車功能應在操作員界面設置軟件按鈕,并在控制室和現(xiàn)場適當位置設置有顯著標識的物理按鈕。
7. 硝化工藝全流程應根據(jù)反應安全風險評估和安全儀表完整性等級評估的要求,設置獨立于基本過程控制系統(tǒng)的緊急停車功能,并在操作員界面設置軟件按鈕,在控制室設置物理按鈕。
8. 硝化企業(yè)應按照《石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準》(GB/T 50493)規(guī)定,設置可燃和有毒氣體檢測報警器。可燃和有毒氣體檢測報警系統(tǒng)應獨立于基本過程控制系統(tǒng),且在硝化工藝裝置停車或控制系統(tǒng)失效后,仍能有效進行檢測報警。
9. 硝化車間(裝置)、硝化物料儲罐(倉庫)和涉及硝化物料后處理的裝置設施,應設置現(xiàn)場聲光報警和遠程視頻監(jiān)控。企業(yè)應根據(jù)自身工藝特點,將硝化反應溫度、硝化物料儲存溫度等關鍵工藝參數(shù)報警與現(xiàn)場聲光報警聯(lián)動。
10. 硝化車間(裝置)設置有緊急排放與事故減緩措施的,在基本過程控制系統(tǒng)中應設置觸發(fā)條件和報警,控制室應設置聲光報警。緊急排放與事故減緩措施應實現(xiàn)遠程控制(安全閥等泄壓泄爆設施除外)。
11. 硝化工藝全流程涉及冷、熱媒切換的,應實現(xiàn)自動切換。
(二)原料處理工序
12. 涉及可燃、有毒等原料相變工藝過程(如熔融、氣化、升華等)的設施,應設置溫度/壓力遠傳、超限報警,并與冷(熱)媒或泄放系統(tǒng)等聯(lián)鎖。
13. 固體原料在反應期間連續(xù)或分批加入反應釜的,應設置自動加料裝置,并具備故障聯(lián)鎖停機功能。在惰性氣體保護條件下仍具有爆炸危險性的物料(如硝化物料),不應使用氣力輸送系統(tǒng)。
14. 有超溫、超壓風險的儲存設施應設置溫度、壓力、攪拌電流(功率、轉(zhuǎn)速)等工藝參數(shù)的監(jiān)測、遠傳、報警,溫度、壓力應與冷(熱)媒、泄放系統(tǒng)等聯(lián)鎖。
15. 硝化車間(裝置)內(nèi)的計量槽或高位槽應設置高/低液位報警、高高液位聯(lián)鎖或設溢流管道。
16. 混酸配制應設置物料流量(重量)、比例、溫度、攪拌電流(功率)、攪拌轉(zhuǎn)速等工藝參數(shù)的監(jiān)測、遠傳、報警,溫度應與冷媒等聯(lián)鎖。
(三)反應工序
17. 硝化反應釜只能用于硝化反應,不能用于其他用途。
18. 硝化反應器單物料進料應設置流量超限聯(lián)鎖;多種物料同時進料的,物料間的流量應設置比例控制或超限聯(lián)鎖。
19. 硝化反應器的攪拌(循環(huán)泵)應設置后備電源供電。工藝危險度等級3級及以上的,后備電源應采用EPS應急電源供電。
20. 硝化反應器緊急冷卻系統(tǒng)與反應溫度及冷媒溫度和壓力進行聯(lián)鎖,并能自動啟動。
21. 硝化反應器進料應設置可靠的雙重切斷裝置,確保硝化反應器停機后自動切斷進料。雙重切斷裝置可采用調(diào)節(jié)球閥、開關閥、停進料泵等雙重措施或措施組合,并與有關工藝參數(shù)進行聯(lián)鎖。
22. 在發(fā)生火災、爆炸事故時可能相互影響的反應器、儲罐(槽)等之間,應設置自動隔斷措施。
23. 硝化反應釜應設置物料流量、溫度、攪拌(循環(huán)泵)電流(功率、轉(zhuǎn)速)、冷(熱)媒溫度、冷(熱)媒壓力(流量)、冷卻水pH值等工藝參數(shù)的監(jiān)測、遠傳;有關工藝參數(shù)應與反應物料進料、硝化劑進料、冷(熱)媒聯(lián)鎖。
(四)后處理工序
24. 涉及硝化物的熔融、干燥、萃取等單元的溫度應實現(xiàn)監(jiān)測、遠傳,并與冷(熱)媒等聯(lián)鎖。
25. 涉及硝化物的蒸(精)餾、濃縮單元的溫度、壓力、液位等工藝參數(shù)應實現(xiàn)監(jiān)測、遠傳,并與冷(熱)媒等聯(lián)鎖。根據(jù)蒸(精)餾過程風險評估結果,如果熱媒溫度超過TD24,涉及硝化物的蒸(精)餾釜、蒸(精)餾塔的再沸器等應配備緊急冷卻系統(tǒng)。
(五)包裝及儲存
26. 硝化車間(裝置)內(nèi)的包裝作業(yè)應采用自動化包裝;硝化車間(裝置)外的涉及硝化物的包裝車間,現(xiàn)場操作人員同一時間不應超過9人。
27. 儲存硝化物(包括含硝化物的物料)的儲罐(槽),應設置溫度、液位、攪拌電流(轉(zhuǎn)速)等工藝參數(shù)的監(jiān)測、遠傳、報警,并與進料流量及熱媒等聯(lián)鎖。
28. 儲存硝化物(包括含硝化物的物料)的庫房應滿足《危險化學品生產(chǎn)裝置和儲存設施風險基準》(GB 36894)、《危險化學品生產(chǎn)裝置和儲存設施外部安全防護距離確定方法》(GB/T 37243)對企業(yè)外部安全間距的要求,且應設置環(huán)境溫度監(jiān)控、強制通風、紅外熱成像監(jiān)測報警和視頻監(jiān)控等安全設施。
29. 構成重大危險源的危險化學品儲罐區(qū),應按照《危險化學品重大危險源監(jiān)督管理暫行規(guī)定》(原國家安全監(jiān)管總局令第40號)要求,設置自動化控制系統(tǒng)。其他危險化學品儲罐應設置液位高、低超限報警和聯(lián)鎖控制措施。
(六)公用工程
30. 冷凍鹽水、循環(huán)水等冷卻系統(tǒng)應設置溫度、壓力異常報警和聯(lián)鎖自動停車等控制措施,冷卻系統(tǒng)循環(huán)泵應設置備用泵,并具備自動啟動功能。
31. 導熱油爐應設置出口溫度、壓力、流量異常報警和聯(lián)鎖控制措施。導熱油管進硝化車間(裝置)前應設置緊急切斷閥。
32. 蒸汽系統(tǒng)應設置溫度、壓力異常報警和聯(lián)鎖。熱水罐應設置溫度異常報警和聯(lián)鎖。
33. 儀表氣供氣系統(tǒng)應設置壓力異常報警和聯(lián)鎖自動停車等控制措施。儀表氣應設置儲氣罐作為穩(wěn)壓、緩沖設備,儀表氣源應滿足斷電或供氣源故障等異常后不低于30分鐘的供氣要求。采用備用壓縮機組或第二氣源的,應具備自動啟動功能。
化工企業(yè)硝化工藝全流程自動化改造工作
指南(試行)(征求意見稿)起草說明
按照中辦國辦《關于全面加強危險化學品安全生產(chǎn)工作的意見》和國務院安委會《危險化學品安全專項整治三年行動實施方案》部署,近年來硝化工藝自動化改造工作全面深入推進,取得明顯成效,有力提升了企業(yè)本質(zhì)安全水平和安全保障能力,對防范遏制硝化事故、保障全國化工安全生產(chǎn)形勢穩(wěn)定發(fā)揮了重要作用。但硝化企業(yè)專家指導服務中發(fā)現(xiàn),部分企業(yè)自動化改造不規(guī)范、不徹底,尤其是硝化反應器聯(lián)鎖設置不規(guī)范,固體投料、后處理等工序自動化程度低,現(xiàn)場操作人員數(shù)量依然較多,工作質(zhì)量水平參差不齊。現(xiàn)有法規(guī)規(guī)章及規(guī)范性文件對硝化企業(yè)全流程自動化改造的要求不明確不具體是存在上述問題的重要原因。為規(guī)范和加強硝化工藝全流程自動化改造工作,在認真總結硝化企業(yè)安全專家指導服務和各地區(qū)自動化改造經(jīng)驗的基礎上,多次征求了重點地區(qū)和有關行業(yè)協(xié)會意見,形成了《化工企業(yè)硝化工藝全流程自動化改造工作指南(試行)》(征求意見稿)。
一、制定必要性
(一)強化重大安全風險防控的要求。硝化工藝反應速度快、放熱量大,部分反應物料、產(chǎn)物、副產(chǎn)物等具有爆炸危險性,一旦失控發(fā)生事故易造成群死群傷。硝化企業(yè)近年來發(fā)生過2015年山東東營“8·31”、2017年江蘇連云港“12·9”、2019年江蘇響水“3·21”等多起重特大事故,硝化工藝是18種重點監(jiān)管工藝中發(fā)生重特大事故最多的工藝。為深刻吸取有關事故教訓,特別是解決自動化控制水平低、安全保障能力差的短板,急需制定全流程自動化改造工作指南,有力強化重大安全風險管控。
(二)提升化工企業(yè)本質(zhì)安全水平的要求。涉及硝化工藝的化工企業(yè)多為中小精細化工企業(yè),固有安全風險大、設計水平低、自動化程度低,現(xiàn)場操作人員數(shù)量較多,加之從業(yè)人員專業(yè)素質(zhì)能力不足,安全風險防控難度高。國外發(fā)達國家化工事故傷亡人數(shù)少的重要原因之一就是企業(yè)自動化程度高,現(xiàn)場操作人員數(shù)量少。因此,開展全流程自動化改造提升是落實“機械化換人、自動化減人”的具體舉措,能夠推動加快技術升級改造,有效降低高危崗位現(xiàn)場操作人員數(shù)量,進一步提升本質(zhì)安全水平,避免事故后果擴大。
(三)提高化工企業(yè)自動化改造工作規(guī)范性的要求。《危險化學品安全專項整治三年行動實施方案》等文件對推動精細化工企業(yè)開展全流程自動化改造提出了原則要求,一些地區(qū)和企業(yè)進行了積極的探索,但工作要求和質(zhì)量不一,對誰要改、怎么改、改成什么樣等沒有細化統(tǒng)一的標準要求,需要完善頂層設計,制定指南,更好地指導推動硝化企業(yè)規(guī)范開展全流程自動化改造。
二、制定過程
2023年3月,應急管理部危化監(jiān)管一司組織中國化學品安全協(xié)會硝化分會會同浙江龍盛股份有限公司成立起草組,制定初稿。
2023年4-5月,?;O(jiān)管一司征求了部分省級應急管理部門、設計單位和有關行業(yè)協(xié)會意見,起草組赴浙江萬華化學(寧波)有限公司、上??扑紕?chuàng)聚合物(中國)有限公司、巴斯夫(中國)有限公司等企業(yè)進行了調(diào)研并現(xiàn)場征求意見,在此基礎上進行了修改完善。
2023年6月,結合應急管理部組織的硝化企業(yè)安全專家指導服務工作情況,起草組召開研討會,會同浙江等地專家又進一步做了修改完善。
2023年7-8月,?;O(jiān)管一司再次征求了部分省級應急管理部門和重點企業(yè)的意見,根據(jù)反饋的意見進行修改完善,形成了征求意見稿。
三、主要內(nèi)容
(一)適用范圍。明確了適用范圍以及全流程自動化的含義,同時明確硝化企業(yè)新建、擴建、改建硝化裝置也應滿足相關自動化要求。
(二)總則。規(guī)定了硝化工藝全流程自動化改造的先進技術應用、自動化減人、設計、反應風險評估、控制系統(tǒng)等方面的總體要求。
(三)全流程自動化控制要點
1.通用規(guī)定。規(guī)定了硝化工藝全流程自動化、基本過程控制系統(tǒng)、緊急停車系統(tǒng)、可燃和有毒氣體報警系統(tǒng)、現(xiàn)場聲光報警等方面的基本要求。
2.原料處理工序。從有相變的原料、固體原料、儲存設施、混酸配置等方面,規(guī)定了原料處理的自動化改造要求。
3.反應工序。規(guī)定了涉及硝化物反應的參數(shù)監(jiān)控、報警、聯(lián)鎖、應急電源、進料與加熱切斷、緊急冷卻系統(tǒng)、自動隔斷和噴淋等方面的要求。
4.后處理工序。規(guī)定了涉及硝化物的精(蒸)餾、溶解、濃縮、干燥等后處理工序的自動化改造要求。
5.包裝及儲存工序。規(guī)定了硝化車間(裝置)內(nèi)的包裝作業(yè)自動化,硝化物、可燃和有毒物料儲存安全,以及硝化物儲存?zhèn)}庫的自動化監(jiān)控設施要求。
6.公用工程。規(guī)定了冷卻系統(tǒng)、儀表氣、導熱油、天然氣等公用工程的自動化控制及與硝化工藝聯(lián)動停車等方面的要求。
來源:鑄安