提供安全操作之工程技術(shù)-成大化工系-成功大學(xué)

1、提供安全操作之工程技術(shù),國立成功大學(xué) 化學(xué)工程學(xué)系兼任專家 李明遠2006/3/3,一、引言製程安全取決於三個主要因素：1.如何設(shè)計2.如何建造3.如何操作,某一個煉油工場在開車期間，當空氣意外地進入單元，與循環(huán)的惰性氣體和輕油蒸氣形成一個混合爆炸性氣體時，造成內(nèi)部爆炸而被燬壞，這個爆炸將一塊重達65噸的鋼件射到1200呎遠的地方。如此無法認知與消除危害狀況已經(jīng)導(dǎo)致人員嚴重的傷害與主要設(shè)備的損壞〈圖1〉。,二、操作實務(wù)與

2、要求,1.避免共通的危害 1)空氣或氧氣與碳氫化物混合 2)碳氫化物與反應(yīng)的化學(xué)品混合 3)水與熱油接觸 4)儲槽內(nèi)的水 5)廢氣的處置 6)毒性或反應(yīng)性 7)氧氣與處置氧之系統(tǒng) 2.輕沸物之處置3.適當?shù)墓门c輔助的聯(lián)結(jié)4.操作程序,※提供周詳?shù)牟僮鹘虒?dǎo)（清楚而簡明的步驟與教導(dǎo)）?！缍ㄑu程單元的安全操作範圍,許多操作實務(wù)是在異?；騾⑴c操作狀況期間所得到的經(jīng)驗發(fā)展出

3、來的。因此，資訊的連續(xù)流通必須維持在操作員與工程師之間，以使這個經(jīng)驗?zāi)軌虼_保有效地使用在其他單元的操作與未來專案的設(shè)計。操作手冊，特別是開車與停車程序，必須經(jīng)常地審查與更新。如此，最新的資訊經(jīng)常是可用的〈圖2〉。,1.避免共通的危害 1)空氣或氧氣與碳氫化物混合,在某些情況下，大部份石油產(chǎn)品的蒸氣會燃燒甚至於可能爆炸。這個燃燒程序經(jīng)常利用圖3的著火三角形來說明。三個邊代表燃料蒸氣、氧氣與著火源。只有當所有三個要素都存在時，著

4、火才能發(fā)生。在煉油工場內(nèi)三角形的燃料蒸氣邊經(jīng)常被假設(shè)是存在的，當然從煉油工場內(nèi)消除所有空氣〈氧〉或所有著火源是不實際的。例如圖4表示大氣條件下丙烷蒸氣在所有氧氣與空氣的燃燒範圍，很容易地被看出，丙烷蒸氣在工業(yè)用的氧氣中比在空氣中有較廣的燃燒範圍。也就是說任何丙烷與空氣混合氣體，其氧氣濃度增加，燃燒範圍就增加。,※不可混合空氣或氧氣與碳氫化合物接觸，除非在非常嚴格地控制條件下。,作為火炬油的重油經(jīng)常被利用來噴射入流動觸媒裂解單元的再生

5、器的流動床，以幫助維持這個單元的熱量平衡。這是一個狀況，作為製程系統(tǒng)整體的一部份的密閉容器內(nèi)，碳氫化物於空氣存在下燃燒，透過立即點燃與連續(xù)地燃燒以確保安全操作。除非噴射嘴浸在已被加熱至華氏700度的觸媒至少4呎以下，火炬油不被允許進入。判定火炬油是否在燃燒的熱偶測溫體必須裝置在噴射嘴的對角，如此，點火能夠立即被檢知。圖5說明安全的火炬油噴射要求特別注意，觸媒床必須足夠的熱以確使立即點燃與連續(xù)燃燒。,空氣〈氧〉能夠進入製程設(shè)備有許多

6、路徑,最常見的：停車期間透過開放或有缺陷的管線、閥與設(shè)備。不適當排稀或管線沖吹期間。洩漏進入在小於大氣壓力操作的設(shè)備。使用在沖洗與製程清洗的水中溶解的空氣。碳氫化物入料中溶解的空氣。碳氫化物製程之攪拌或氧化期間。,※不可混合空氣或氧氣與碳氫化合物接觸，除非在非常嚴格地控制條件下。,圖6是一個嚴重被破壞的烷化工場，由於三個丙烷儲存筒內(nèi)的氧丙烷混合氣爆炸，點燃源可能是硫化鐵所引起的。因為未被認知之氧氣進入工場之某個丙烷儲存筒而

7、造成非常的燬壞。這個個案，氧氣是溶入在入料的丙烷內(nèi)，而慢慢地釋出與增濃在儲存筒之蒸氣空間，形成爆炸混合氣而引起破壞性的爆炸。,※不可混合空氣或氧氣與碳氫化合物接觸，除非在非常嚴格地控制條件下。,圖7這些爆炸脺片5.5吋厚是操作壓力所需厚度八倍以上，筒體可能需要30至50倍的厚度也可能無法抵抗爆炸，說明設(shè)計與建造足以承受爆炸的設(shè)備是不實際與不可能的。爆炸混合氣之意外形成與點燃之可能性必須事先被認知，然後在設(shè)計階段被消除。,1.避免共通的

8、危害2)碳氫化物與反應(yīng)的化學(xué)品混合※不可混合反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)與碳氫化合物。,有些碳氫化物-化學(xué)品混合物如同碳氫化物-空氣混合物一樣危險。例如氯-碳氫化物混合物的爆炸，發(fā)生在一個利用次氯酸溶液來處理輕油的傳統(tǒng)的混合-安定器內(nèi)，幸運地，破壞較小。如圖8所示輕油處理製程流程圖。調(diào)查指出當液氯批次地射入以加強次氯酸溶液後，液氯接觸輕油時可能發(fā)生液相爆炸。這是一個激烈氯化反應(yīng)；沒有空氣或氧氣介入。,1.避免共通的危害 3)水

9、與熱油接觸※小心分析現(xiàn)有製程設(shè)備內(nèi)所有物理性的改變。,大氣壓力下一體積的水閃變?yōu)樗羝麜r膨脹大約1600倍。圖9說明當壓力小於大氣時膨脹更大。逐漸地加熱水通常是無害的，因為蒸汽產(chǎn)生速率很慢。可是，如果大量的水快速地加熱，正如當水射入熱油或熱設(shè)備時，全部的水立刻閃變?yōu)樗羝?。在製程內(nèi)大量的水蒸汽瞬間形成-特別是在真空系統(tǒng)內(nèi)-造成壓力激變通常對設(shè)備有很大的破壞。這是為什麼要避免水與熱油接觸的理由。,※不容許無控制數(shù)量的水與熱油混合。,一

10、個真空塔內(nèi)的層板在開車期間被嚴重地損壞，縱使塔在油進料時已經(jīng)排稀與排洩。當油循環(huán)的溫度已經(jīng)慢慢地提昇至大約華氏500度後，在塔底的一個閥被打開以準備啟動正常油流動。突然地，壓力向上激盪塔槽而顛覆了層板。調(diào)查指出有一個追加的隔離閥利用停止期間安裝在入料管線上﹝如圖10的B閥﹞為提供維護工作之安全的雙重隔離閥?？墒?，無人了解第二閥也造成一個無排出的水袋。被積聚在這袋中的水當它與從塔底來的熱油混合時，突然地蒸發(fā)造成壓力激變。,1.避免共通的

11、危害 4)儲槽內(nèi)的水 ※避免熱油貯在（高於90℃） ※對於使用於熱油的貯槽加熱器的蒸汽供應(yīng)管線，考慮設(shè)置 自動高溫遮斷閥。,在儲槽的底下發(fā)現(xiàn)有水是非常普遍的。可是，在熱油底部的水是一個嚴重的潛伏危害?？v使儲槽正常地良好操作在水的蒸發(fā)溫度以下，常常由於儲槽入料溫度控制失能或冷卻不足而有意外受熱之可能性。水蒸發(fā)造成激烈起泡作用，可導(dǎo)致類似圖11所示的沸溢(boilovers)現(xiàn)象。,1.避免共通的危害5)

12、廢氣的處置※對於廢氣之燃燒提供適當?shù)脑O(shè)施。,廢氣不應(yīng)直接排入加熱爐之爐腔。因為在加熱爐停車後廢氣可能繼續(xù)流入。圖12 說明小心的遵守，是能安全地燃燒： ? 在廢氣管線提供液體密封或相當 的火焰阻止設(shè)備。廢氣必須通過設(shè)有高液位警報的緩 衝槽，以防止液渣進入加熱爐。廢氣配管、緩衝槽下游必須設(shè)有連 續(xù)的蒸汽或惰性氣體排稀以防止回 火。廢氣必須以專用於廢氣處置的獨立 的燃燒器引入

13、。每個廢氣燃燒器必須提供獨立的點 火器與點火氣體系統(tǒng)，有別於正規(guī) 的加熱爐點火氣體系統(tǒng)。當加熱爐停車時，廢氣必須要有一 個替代處置方法。,1.避免共通的危害 6)毒性或反應(yīng)性 ※處理毒性或反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)時，採用特別的預(yù)防措施。,適當?shù)娜藛T安全裝備如安全淋浴器、洗眼器﹝如圖13﹞與氣體口罩必須提供在所有使用毒性化學(xué)品的區(qū)域。使用於淋浴器之沖洗劑如柴油用來移除四乙基鉛可能是必需的，因為有

14、些化學(xué)品能夠透過皮膚被吸收而不能用水沖洗掉的。,1.避免共通的危害7)氧氣與處置氧之系統(tǒng)※不可在建築物內(nèi)配管或貯存液態(tài)氧。,氧處置系統(tǒng)開始設(shè)計前，工程師應(yīng)該審視目前的文獻與對安全處置必要的注意事項作徹底的研究，如下列：小心選擇材料。碳鋼，不銹鋼、銅與其他通常的配管材料在非常高溫有氧存在之下縱使沒有正常燃料來源將會燃燒。在450磅/平方吋以上的壓力下使用銅與不銹鋼較佳，因為它們有較小的摩擦阻力而在點燃前熔融。選擇低摩擦阻力的閥與管

15、件。在碳鋼配管-特別是閥與管件-內(nèi)的速度必須小心地控制，因為快速移動的雜質(zhì)，正如泥土與殘渣，可引起火花而點燃。消除所有油、酯、泥土、砂、殘渣與其他系統(tǒng)來的外物。,2.輕沸物之處置※不可混合空氣或氧氣與碳氫化合物接觸，除非在非 常嚴格地控制條件下。,大部份輕沸物在室溫與壓力下會急速地蒸發(fā)。因為這個理由，它們比較重的碳氫化合物更困難於控制，且如果容許漏出則更具有危害。輕沸物的低粘度(如圖14)也使洩漏與密封問題更惡化。高溫的重質(zhì)

16、碳氫化合物也遭遇類似問題，因為它們與輕沸物一樣地作用(如圖15)。處置輕沸物於液體狀態(tài)，需要在壓力下、降低溫度或兩者同時。如液態(tài)輕沸物從容器洩漏，將很快地蒸發(fā)，與空氣混合而幾乎確定地形成易燃性混合物。這是一個嚴重的爆炸與火災(zāi)危害，因大部份輕沸物比空氣重而會沿著有許多點火源的地面上(如圖16)擴散。,3.適當?shù)墓门c輔助的聯(lián)結(jié) ※提供適當及正確位置的公用及補助設(shè)施之連結(jié)，排氣、 排液、排稀、蒸汽排放、液體排放及水洗等）

17、,當一支6吋臨時水洗管線要被配接至正在操作中的觸媒裂解單元蒸餾塔，作為即將停車使用時，有兩人死亡與造成嚴重火災(zāi)。圖17是蒸餾塔底與相關(guān)連設(shè)備的簡單圖。確定的是蒸餾塔底管頭的6吋水洗閥是關(guān)閉著，工人曾經(jīng)檢查好幾次且打開1吋流出閥兩次以檢查油的洩漏。當固定盲板法蘭的螺栓被鬆動時，有一些油從盲板而不是從流出閥滴下來。當不再看到油時，拆離盲板。起初只有一些小小的噴出油，接著狂湧的熱油立刻地蒸發(fā)與閃開。,※在低點設(shè)置排液，在高點設(shè)置排氣。,為防

18、止產(chǎn)生非想要的滯袋，在管線、容器與設(shè)備之低點必須設(shè)置排液。容器排液與所有其他聯(lián)結(jié)至密閉的排液系統(tǒng)必須設(shè)置雙重隔離，即為兩個隔離閥其間附有流出閥或(telltale洩漏顯示)。為確定適當?shù)叵諝馀c氣體，在高點或所有其他蒸氣可能積聚的地方必須設(shè)有排氣。排液、排氣與流出閥於不用時應(yīng)該盲板或以塞子塞住。,※當設(shè)備排洩輕沸物時，宜考慮其冷凍效應(yīng)。,防漏,由輕沸物的容器排水將更複雜，由於所積蓄的輕質(zhì)碳氫化合物在大氣之下蒸發(fā)的冷凍效應(yīng)。圖19

19、顯示由於這個冷凍效應(yīng)而形成結(jié)冰堵塞，如何能阻礙閥的關(guān)閉。當然，於冰融化時如果閥沒有堵塞，危害的蒸氣將釋放出來。,預(yù)防計劃,4.操作程序※考慮提供重要連鎖閥於緊要系統(tǒng)。,在重要的閥、馬達與特殊的設(shè)備的操作順序上，目視的順序布告或類似的裝置提供較好的控制常常是需要的。如圖20說明，重要的連鎖裝置有時使用於進料、釋放、排泄與排氣系統(tǒng)的重要閥，以確保適當?shù)夭僮黜樞颉Ｋ兄匾倪B鎖組件應(yīng)清楚地標示。備用的鑰匙一定不可使用，或者系統(tǒng)確實不被不適當

20、地操作。連鎖裝置使用的操作順序程序應(yīng)以簡單、容易被了解的方式，小心地準備； 否則，當發(fā)生時操作員可能不注意地不適當?shù)夭僮鬟@個系統(tǒng)造成不幸的結(jié)果。,工程安全檢核表(一般1),提供周詳?shù)牟僮鹘虒?dǎo)（清楚而簡明的步驟與教導(dǎo)）。(2)界定製程單元的安全操作範圍（Safe Operating Limit）(2)小心分析現(xiàn)有製程設(shè)備內(nèi)所有物理性的改變。(6)提供適當及正確位置的公用及補助設(shè)施之連結(jié)，排氣、排液、排稀、蒸汽排放、液體排放及水洗等）

21、(11,45)在低點設(shè)置排液，在高點設(shè)置排氣。(12)處理毒性或反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)時，採用特別的預(yù)防措施。(8)認知惰性氣體如果受到碳氫化物或氧氫污染時，可能不再是惰性的。(5)當設(shè)備排洩輕沸物時，宜考慮其冷凍效應(yīng)。(13)考慮提供冷卻水的替代來源。(45)考慮提供重要連鎖閥於緊要系統(tǒng)。(13),工程安全檢核表(一般2),對於有可能的詭雷檢核其自動開車及停車的設(shè)備與步驟。()避免大量的蒸汽排放至大氣或排水溝。(45,67)消

22、防設(shè)備內(nèi)的氣滯袋，可能由於溶解的空氣（氧氣）被釋放而聚集造成的。(3)消防水可能聚積的滯袋。(6,44)防止空氣洩漏進入真空的設(shè)備與系統(tǒng)。(3,44,66)不可混合空氣或氧氣與碳氫化合物接觸，除非在非常嚴格地控制條件下。(3)不可使用純氧與碳氫化合物接觸，除非在非常嚴格地控制條件下。(3)不可在建築物內(nèi)配管或貯存液態(tài)氧。(9)不可混合反應(yīng)性化學(xué)物質(zhì)與碳氫化合物。(5)不容許無控制數(shù)量的水與熱油混合。(5)不可將有危害量的

23、毒性氣體排放至大氣。(8,58,67),三、腐蝕與侵蝕,避免共通的危害內(nèi)襯與耐久的表面配管與設(shè)備之盲端部份使用螺絲的合金管塞頭腐蝕抑制劑配管之守護孔腐蝕保護的適當性,,防漏,使用在含有磨損物質(zhì)之流體，侵蝕可能造成如圖21所說明的嚴重的問題。這是特別地真實的使用於觸媒或泥漿的設(shè)備。在高速或方向改變的地方侵蝕是最厲害的，適當?shù)南到y(tǒng)配置可使侵蝕問題減至最小。在預(yù)期會侵蝕的地方使用耐高溫內(nèi)襯或表面硬化，來提供耐久表面。,※提供適當?shù)?/p>

24、腐蝕保護。 ※考慮保護塗層及襯裡。,防漏,※使用合金的塞頭（plugs）。,在所有沒有焊封的栓塞開口端，應(yīng)使用適用的合金材質(zhì)的實心螺紋管塞頭(如圖22)。如配管試驗用的排氣，碳鋼管塞頭應(yīng)加以碳鋼焊封聯(lián)結(jié)使用，因為很少有焊接龜裂的可能與不需要焊後熱處理。一般，在設(shè)備與特別是含有氫的管線上，栓塞開口端之使用應(yīng)盡可能減至最少。,防漏,防火防爆,※使用合金的塞頭（plugs）。,極度地腐蝕的塞頭之毀壞已造成一些嚴重的火災(zāi)與事故。

25、圖23顯示一個幫浦殼體的栓塞開口端上，碳鋼塞頭被吹掉了而引起嚴重的火災(zāi)。塞頭螺紋的腐蝕減弱螺絲的聯(lián)結(jié)而內(nèi)部的壓力把塞頭吹掉。,※考慮配管守護孔（Sentry holes）的設(shè)置。,防火防爆,防漏,守護孔應(yīng)被考慮在高腐蝕率的環(huán)境。真空管線不可以鑽孔，因為洩漏會引起空氣污染，可能導(dǎo)致系統(tǒng)形成爆炸混合體。釋放閥排氣總管、潤滑油配管、公用配管與對於製程系統(tǒng)非重要的小的次要配管，通常不需要守護孔。圖24顯示一個配管彎頭由於過度腐蝕毀壞與

26、導(dǎo)致圖25所示的火災(zāi)損毀。如果曾經(jīng)鑽有守護孔，它們可以事先提出警告而使操作員能夠防止這個意外事故。,防漏,※考慮使用鋼材於氫氣流體的操作界限。,圖26與26A表示碳鋼與合金鋼曝露在氫氣時其使用限制範圍。當選擇材料以抵抗氫氣在高溫與壓力下之破壞時，這些曲線提供優(yōu)良的參考。這些曲線是從實際操作經(jīng)驗發(fā)展出來的。因此，設(shè)計者當使用時，應(yīng)該用良好的判斷以及安全因素。,防漏,工程安全檢核表(腐蝕、磨蝕),提供適當?shù)母g保護。(15)使用合金

27、的塞頭（plugs）。(18)考慮配管守護孔（Sentry holes）的設(shè)置。(17)保護地下物件免於填士中的腐蝕物之腐蝕。(18)考慮腐蝕探針的設(shè)置。(18)考慮腐蝕抑制劑的使用。(16)考慮維持抑制劑於水溶液的狀態(tài)。(16)考慮使用鋼材於氫氣流體的操作界限。(18)考慮陰極防蝕保護使用於連散電流腐蝕（stray-current corrosion）的控制。(23)考慮保護塗層及襯裡。(15)

28、 11. 避免配管與設(shè)備有死角末端。(15) 12. 提供適當?shù)哪ノg保護。(15,69)13. 考慮保護襯裡。(15)14. 避免使用濕蒸汽。(15),四、電氣,危險區(qū)域劃分靜電迷散電流閃電安裝緊急電力,防火防爆,※考慮靜電的保護。,靜電主要的危害是火花放電引起的點火。汽油、柴油、噴射燃料、燃料油與類似蒸餾產(chǎn)品，如圖27所示由於幫浦輸送、流體經(jīng)過管道、過濾、激濺填充或水

29、分離產(chǎn)生靜電而帶電荷。,防火防爆,※考慮靜電的保護。,煉油產(chǎn)品之裝料，提供裝料噴口在填充期間將停留在間隔底部。噴口應(yīng)有類似如圖28所示的轉(zhuǎn)向器，以將激濺與浪花減至最小，且?guī)椭挚狗醋饔昧?。瀝青，包括過量迴流，沒有靜電問題，以短的噴口裝料。提供如圖29所示空氣噴射器、蒸汽噴射器或其他抽引設(shè)備，以防止轉(zhuǎn)換裝料之意外事故。這個設(shè)備是在填充高閃火點的產(chǎn)品前，用來抽空含有濃厚的低閃火點蒸氣的儲槽隔間。轉(zhuǎn)換裝料被懷疑要對裝料架臺之槽車火災(zāi)負起十

30、之九的責任，因為(a) 高閃火點的產(chǎn)品會吸收一些濃厚的低閃火點蒸氣，而在隔間內(nèi)形成一個爆炸混合體；與(b)高閃火點的產(chǎn)品是一個優(yōu)良的靜電產(chǎn)生者。,防火防爆,※由於迷散電流（stray currents）產(chǎn)生的火花及電弧減到最小。,迷散電流流經(jīng)配管、連接的容器或其它與地接觸的金屬物件。這些電流是由電力線洩漏或不同土壤與金屬產(chǎn)生電池作用所造成的。迷散電流可能導(dǎo)致(1)如圖30所示地下金屬物件的腐蝕與生俱來(2)當法蘭分開時由於電弧的景

31、象或爆炸。,防火防爆,※提供接地的設(shè)施。,閃電對於電力線、結(jié)構(gòu)體與易燃性液體儲槽是個經(jīng)常的危害。典型的閃電的聲音在百萬分之幾秒間可釋放十億馬力的能量。如圖31說明的，物體能被地下網(wǎng)、桿或桅所建立保護範圍，籠罩包圍著防止閃電。,工程安全檢核表(電氣),提供適當?shù)姆辣O(shè)備。(21,25)提供接地的設(shè)施。(21,25)提供適當?shù)拈g隙在線管與熱管線或設(shè)備之間。(25)提供緊急電源。(25)提供12伏特的輸出電力供使用在金屬圍籬內(nèi)的

32、延長燈具120伏特漏電斷流器電路也可提供相等的人身保護。(25)使用經(jīng)認可型式的裝填嘴管轉(zhuǎn)向器（Loading-spout deflectors）。(22)認知線管密封的限制。(25)考慮使用抽引器以排空裝載容器的有害蒸氣。(22)考慮靜電的保護。(24)在危險的地區(qū)內(nèi)靜電產(chǎn)生減到最小。(21)由於迷散電流（stray currents）產(chǎn)生的火花及電弧減到最小。(23)在危險的地區(qū)消防火花及電弧。(21)在危險的地區(qū)，

33、不可使用皮帶驅(qū)動的設(shè)備。(23) 14. 主要的電氣線路，不可經(jīng)過易起火的地區(qū)。(43),五、消防與安全設(shè)備,砲塔消防管嘴、消防栓與其他保護設(shè)備疏散路線噪音設(shè)備防護遙控的停車裝置 自動水啟放系統(tǒng) 幫浦組群區(qū)域,預(yù)防計劃,※提供替代的逃生路線。,樓梯與爬梯應(yīng)該盡可能地全部位於鋼構(gòu)架臺(如圖32)的外側(cè)。樓梯設(shè)計要求疏散通路，從一個樓梯的末端到另外一個樓梯的開始，要通過一個設(shè)備的鋼構(gòu)架臺必須避免。類

34、似圖33所示，應(yīng)使用轉(zhuǎn)向的駐腳臺。所有建築物與密閉空間，除了人員很少進入的小儲槽或設(shè)備區(qū)域，必須至少有兩個出口。,預(yù)防計劃,※提供馬達啟動停止按鈕的保護安全裝置※提供適當?shù)蔫F路軌道末端的隆起柱（bumping Posts）。,電氣的啟動-停止按鈕站應(yīng)設(shè)有類似圖34所示的機械的防護以防止意外的操作。當一個油漆工意外地碰撞到?jīng)]有防護的按鈕而將一個11000馬力的馬達停掉，造成全部製程單元停車。圖35說明大的設(shè)備也需要保護。在這個案子，

35、當一個鐵路槽車意外地被推過一個不適當?shù)呐鲎脖Ｗo時，在鐵路支線軌道的末端之配管被破壞。導(dǎo)致小火災(zāi)，但這個結(jié)果可能會是嚴重的。為防止像這樣的事故，所有鐵路鐵軌的末端必須設(shè)置有適當?shù)蔫F路碰撞桿。重要的製程設(shè)備與配管，不應(yīng)配置於容易被跑離或脫軌的鐵路槽車、重動力設(shè)備、卡車或甚至於汽車所破壞的地方。,防火防爆,※考慮自動灑水系統(tǒng)（automatic water-deluge Systems）。,類似圖36所說明的，自動水啟放系統(tǒng)應(yīng)考慮在遙遠位

36、置無耐火的壓力容器上。在這個例子，在球槽表面上的熱驅(qū)動的裝置檢知任何突然溫度上昇，而打開遙控啟放閥。在球槽下之有斜度的堤面使任何洩漏的碳氫化合物排液離開，而因此防止火焰包圍。為減少液體碳氫化合物溢流至鄰近區(qū)域的可能性，防液堤區(qū)域應(yīng)可容納至少球槽的容積。,工程安全檢核表(安全及火災(zāi)保護),提供適當?shù)幕馂?zāi)保護裝置與設(shè)備。(26)提供適當?shù)娜藛T保護設(shè)備，如消防衣（Fire blankets）、安全淋浴器（Safety Showers）

37、及呼吸器（respiratory equipment）。(26)提供替代的逃生路線。(9,26)提供人員及易碎設(shè)備的保護安全裝置。(26)提供馬達啟動停止按鈕的保護安全裝置。(27,49)提供適當?shù)蔫F路軌道末端的隆起柱（bumping Posts）。(27)考慮自動灑水系統(tǒng)（automatic water-deluge Systems）。(27)考慮遙控的停車裝置。(28)考慮在有燃火的設(shè)備上，靠近的高塔之間架橋連通。(2

38、8)避免樓梯到達的地方要通過製程單元的鋼構(gòu)架而造成逃生的通行問題。(26)避免會產(chǎn)生過量噪音的設(shè)備。(27),六、基礎(chǔ)、建築物、鋼構(gòu)架與煙囪,土壤與基礎(chǔ)建築物構(gòu)架煙囪,預(yù)防計劃,※提供所有可能的負荷條件下的隱定基礎(chǔ)。,基礎(chǔ)設(shè)計必須在所有負荷下是穩(wěn)定的(圖37)，包括風(可能發(fā)生颶風的地方) 、振動、試驗情況、架臺、配管與捆綁拉力。正常地，容器基礎(chǔ)應(yīng)設(shè)計可被充滿水的負載。,預(yù)防計劃,※提供所有負荷下安全的設(shè)計。,構(gòu)架設(shè)計必須

39、遇估所有負載，包括風、振動與試驗情況。特別要注意重要支撐與支架的組件與接頭，以及高構(gòu)架傾覆之安全因子。圖38顯示觸媒裂解單元的反應(yīng)-再生構(gòu)架(圖39)在加水作負荷試驗期間倒塌，有一個接頭毀壞。,防火防爆,※燃燒塔與排氣煙囪位置時，必須考慮自危害設(shè)備之距離、 優(yōu)勢風向與地勢。,當決定安全燃燒塔與排氣煙囪位置(圖40)時，必須考慮自危害設(shè)備之距離、優(yōu)勢風向與地勢。燃燒塔必須足夠高，以防止火焰作為任何在燃燒塔區(qū)域內(nèi)其他可能易燃混合

40、物的點火源。一般，緩衝槽應(yīng)被安裝在所有排放煙囪與燃燒塔的前面。,工程安全檢核表(營建),基礎(chǔ)(30)調(diào)查土壤的條件。(30)提供所有可能的負荷條件下的隱定基礎(chǔ)。(30)主要基礎(chǔ)的底部設(shè)置於結(jié)冰線之下。(30)建築物(30)提供安全通風裝置。(30)提供可熔鏈環(huán)自動關(guān)門裝置（fusible-link door-closig devices）(30)避免只有一個出口的圍牆空間。(30)控制室內(nèi)不可安裝開放的排液口。(30)

41、鋼構(gòu)架(31)提供所有負荷下安全的設(shè)計。(31)高架平臺上提供有腳趾板（toe plate）。(31)避免在構(gòu)架構(gòu)件上有無法排水的滯袋。(31)煙囪(31)提供對於所有風力負荷下穩(wěn)定的煙囪。(32)考慮鋼鐵煙囪設(shè)置有噴水系統(tǒng)。(32)避免採用以支索撐住的煙囪。(32)避免使用螺栓接合在加熱爐之煙囪上。(32)避免在廢氣排放管內(nèi)有積水的滯袋。(34),七、裂解爐與空氣預(yù)熱器、燃火再沸 器、熱交換器與冷卻水塔

42、,裂解爐安全裂解爐空氣預(yù)熱器系統(tǒng)安全燃火再沸器空氣加熱器熱交換器冷卻水塔,防火防爆,※考慮對於燃料氣體管線蒸汽保溫。※避免有液體滯流至氣體燃燒器。,燃料氣體系統(tǒng)必須有足以防止液體殘渣進入燃燒器的凝縮槽(圖41)。在緩衝槽下游燃料氣體管線加以蒸汽追蹤與保溫以防止在寒冷氣候時冷凝與水合物生成，它是值得的。燃料氣體系統(tǒng)應(yīng)設(shè)有足夠的雙重的警報與控制-如低壓警報、高液位警報與停車裝置-以確保一個安全燃料供應(yīng)。,防火防爆,※避免

43、火焰衝擊管子。,雖然防止火焰侵害是操作員的主要責任，燃燒器必須設(shè)計與配置，在從開車到設(shè)計熱釋放值之125%的正常操作期間，不會侵害到管子、支撐或耐火磚。圖42說明火焰侵害的破壞影響。,※提供正確點火的點火器。,防火防爆,有些製程如流動床促觸媒裂解，使用遇熱的空氣作為開車用。因為這需要引進易燃混合物進入空氣加熱，特別注意事項與設(shè)備是必要的。點火器必須設(shè)計能確實地點燃著，因為點火失誤可能在加熱器內(nèi)甚至於製程內(nèi)產(chǎn)生爆炸混合體。圖43顯示

44、一個可靠的點火器設(shè)計。如果點火器之產(chǎn)生火花的機構(gòu)會被火損壞時，必須可被收回的。,預(yù)防計劃,※消除不能排液的滯袋。,熱交換器內(nèi)所有區(qū)域必須可排液的。如果可能的話，要避免有對角管側(cè)緩衝板的交換器，因為這樣安排通常會讓水積聚在某些管子內(nèi) (圖44) 。在所有不能排液的部位，必須提供排液或滲出孔(滲出孔不是經(jīng)常有效的)。,預(yù)防計劃,※避免雙金屬管子崩塌現(xiàn)象發(fā)生。,因為大部份煉油工場的冷卻水會造成結(jié)垢，有低結(jié)垢係數(shù)的管子材質(zhì)，如抑制型海軍銅或

45、黃銅通常被使用在冷卻用途上。對海軍銅有腐蝕的流體，可使用雙金屬管如鋼鐵覆在海軍銅上。如果曾經(jīng)有氫脆經(jīng)驗或因腐蝕而產(chǎn)生氫原子之懷疑時，雙金屬管必須要有排氣。否則，氫原子將滲透管子的碳鋼部份，而積蓄在管壁之間，在那裡形成氫分子而造成內(nèi)管的崩塌(圖45)。雙金屬管的崩塌的原因也可能是，(1)末端韌化處理，(2)製作期間外物積存在管壁間，或(3)如圖46說明洩漏至管壁間的空間。,預(yù)防計劃,※儘量減小冷卻水霧所造成的危害。,在寒冷氣候時，從開放

46、排水、排氣總管頭或冷卻水塔的水汽可產(chǎn)生濃霧，擴散到很大的區(qū)域。冷卻水塔的位置應(yīng)小心配置，使優(yōu)勢風向不致將霧吹蓋製程單元或使高速公路朦霧(圖47)。如果溫度低於凝結(jié)點，霧會使馬路、走道與樓梯因冰的積聚變成表面光滑的。,工程安全檢核表(加熱爐及空氣預(yù)熱器),提供油外洩的圍堵設(shè)施。(33)提供防止逆火的燃燒器。(33) 出口溫度檢測設(shè)備儘可能安裝靠近出口管路。(34)對於廢氣之燃燒提供適當?shù)脑O(shè)施。(8)考慮對於燃料氣體管線蒸汽保溫

47、。(33)考慮對於每個燃燒器分開設(shè)置氣體火種。(33)避免有液體滯流至氣體燃燒器。(33)避免火焰衝擊管子。(33)避免使用機械式的防焰器。(8)不可直接將廢氣配管至加熱爐爐腔。(8)自然通風轉(zhuǎn)換訊號單獨接至其製程接點。(34)廢氣輸送管必須能抵抗稀硫酸之浸蝕。(34),工程安全檢核表(熱交換器),燃火空氣加熱器(34)提供玻璃視窗。(34)提供正確點火的點火器。(34)提供每個燃料氣供氣有常設(shè)的盲板。(34)考慮

48、可伸縮的點火器。(34)熱交換器(35)儘量減少使用管側(cè)單流路的熱交換器。(35)儘量減少使用燃火再沸器。(35)對於重物質(zhì)流體儘量減少使用空氣冷卻器及雙套管冷卻器。(36)避免管子過分的結(jié)垢。(35)消除不能排液的滯袋。(35)避免雙金屬管子崩塌現(xiàn)象發(fā)生。(35)冷卻水塔(36)提供適當防火設(shè)施。(36)考慮於危險地區(qū)設(shè)置灑水系統(tǒng)。(36)考慮於冷卻水回流管線設(shè)置氣體偵測器或氣體分離器。(36)儘量減小冷卻水霧

49、所造成的危害。(36),八、儀器,一般儀器引導(dǎo)氧氣與可燃性分析警報流孔板壓力儀器玻璃崁入物取樣,※不可將有直接壓力的易燃性或有毒氣體的管線連接到控制室儀器。,預(yù)防計劃,碳氫化合物或其他易燃性或毒性流體或蒸氣必定不可配管進入控制室作為儀器使用(圖48)。一般，應(yīng)使用空氣或電氣訊號。管束、儀器管與線管必須設(shè)有蒸氣密封與排氣，以防止製程區(qū)域的蒸氣進入控制室與儀器箱。,預(yù)防計劃,※避免在流孔板有氣體或液體滯袋。,圖49顯示在水

50、平管線上同心的流孔板如何造成水袋現(xiàn)象。在流孔板的下面應(yīng)鑽一個滲出孔以消除這些滯袋，而如果蒸氣或非凝縮氣體積聚在那裡時，則在上面。髒的流體，需要安裝各別有閥的排液或使用可容許排液的偏心流孔板，因為滲出孔可能堵塞。但是，必須記住偏心流孔板準確性較少。所有壓力的儀器在箱子內(nèi)應(yīng)有吹出背部(圖50)或吹出索環(huán)。有吹出保護之儀器必定不可被裝設(shè)或位於釋放機構(gòu)被阻礙的地方。,工程安全檢核表(儀器 1),提供安全裝置的儀器。(37)提供每個危險點單

51、獨的指示計。(37)提供重要的製程設(shè)備適當?shù)目刂剖揖瘓蟆?38)提供可聽見的警報。(37)提供對於導(dǎo)管、管子與線管內(nèi)蒸氣的阻斷密封。(37)提供緊急儀器空氣的供應(yīng)。(46)提供壓力儀器防爆裂保護。(38)提供防凍保護。(41)提供安全材質(zhì)的玻璃組件。(38)考慮氧氣與可燃性氣體之分析儀。(37),工程安全檢核表(儀器 2),考慮隋性氣體系統(tǒng)內(nèi)可燃性範圍的警報。(37)考慮可見的順序指示器。(13,37)考慮儀器空系統(tǒng)

52、設(shè)有空氣之乾燥器。(46)避免在流孔板有氣體或液體滯袋。(38)避免在液體測量儀器的導(dǎo)線上有蒸發(fā)現(xiàn)象。(41)避免危險取樣的檢驗。(39)如果會造成操作者的混淆時，不要使用多用途的儀器。(37)不可將有直接壓力的易燃性或有毒氣體的管線連接到控制室儀器。(37)主要儀器遠離有著火傾向的地區(qū)。(42),九、保溫、補助加熱與防火,保溫補助加熱防火保溫,※對於在正常溫和氣候下的重要設(shè)備考慮防凍保護。,預(yù)防計劃,在接近包圍的溫度下

53、含有或會集聚水的配管或設(shè)備的地方，外部加熱應(yīng)被使用於凍結(jié)保護(圖52)。凍結(jié)溫度必定不被容許使設(shè)備操作中斷。重要設(shè)備的凍結(jié)保護即使在凍結(jié)溫度罕見的地方也是必要的。在南部煉油工場有些製程單元，當正常以下的溫度的延續(xù)期間，造成儀器與其他重要設(shè)備內(nèi)的凍結(jié)，而要被停車。,預(yù)防計劃,※提供適當?shù)姆纼霰Ｗo。,所有能被結(jié)凍影響的儀器要被保護，使用加熱的框架(圖53)或補助加熱(圖54),防火防爆,※提供適當?shù)姆阑鹚性谥鞴苈返难u程單元配管支撐

54、架,適當配置的防火保溫(非燃性保護被覆，如輕質(zhì)混凝土或保溫材)將減少因火災(zāi)的人員危害與設(shè)備損失。一般，防火保溫限制火災(zāi)最重要的地方是保護鄰接的燃料源如填充著碳氫化合物的容器或配管。支撐架的防火保溫可防止過熱與隨後的強度減弱，如圖55說明。,※提供適當?shù)姆阑鹚性谥鞴苈返难u程單元配管支撐架,防火防爆,所有在主管路的製程單元配管支撐架(圖56) 與所有配管如控制閥的油壓管線的其他支撐架，如果火災(zāi)時是極重要的。為防止管子的腐蝕

55、發(fā)生在接觸的點，裸露配管不應(yīng)直接支撐在混凝防火材或其他混凝土表面。,工程安全檢核表(保溫),提供適當?shù)姆纼霰Ｗo。(40)提供人員防止燒傷保護。(40)保護奧斯田不鏽鋼管路免受可溶性氯化物沈積。(40)對於在正常溫和氣候下的重要設(shè)備考慮防凍保護。(40)對於冷的配管與設(shè)備，考慮抗?jié)駳獾谋亍?40)對於溫度可能降至流動點或凝固點以下之流體考慮補助的加熱。(40)避免在氫氣管路有保溫的法蘭。(40),工程安全檢核表(防火),

56、1.對於下列各項提供適當?shù)姆阑?? 加熱爐、煙囪及高架設(shè)備支撐。(41) ? 容器。(42) ? 管子支撐。(42) ? 重要儀器導(dǎo)線、控制設(shè)備與線管。(42) ? 遙控停車裝置的導(dǎo)線。(42) ? 釋壓閥及排放管線。(43)

57、 ? 放射性源。(43)2.不可使用低耐火保溫材料作為防火用。(41)3.不可使用鋁皮作為防火之夾套材料。(41),十、配管,正常，所有運送碳氫化合物的製程管線位於地面上，為(1)減少初期安裝費用，(2)減少外部腐蝕，與生俱來3)方便檢查與維護。下水道、排液與抽送系統(tǒng)通常位於地下。水滯袋補助配管設(shè)施配管材質(zhì)配管系統(tǒng) 振動閥管接頭水鎚現(xiàn)象,預(yù)防計劃,※儘量減少使用閥在垂直的配管。,避免閥在垂直配

58、管可能的地方。圖57顯示在通蒸汽、水洗或水試壓期間，水如何積聚在一個閥的上面。,預(yù)防計劃,※避免在配管中，有不能排液的滯袋。,配管設(shè)計必須在開車與正常操作期間容易排水。在操作期間必須提供適當?shù)姆椒z查水的積聚，如低點與積聚槽的低窪部有閥的排水。特別要注意連接到熱的容器與設(shè)備的配管系統(tǒng)，像圖58內(nèi)的說明。,預(yù)防計劃,※對於蒸汽袪水器考慮冷凝水收集回收系統(tǒng)。,當製程單元安裝有幾個蒸汽袪水器時應(yīng)使用凝水收集系統(tǒng)(圖59)。大量的蒸

59、汽袪水器排放到大氣中會造成水霧與結(jié)冰。,預(yù)防計劃,※不可使用鑄造、鍜造、可展性及結(jié)狀的鐵材在碳氫化合物或毒性流體。,雖然碳鋼是最普遍地使用的配管材質(zhì)，使用於每個特殊流體的正確材質(zhì)必須取決於正常與緊急兩者的條件(圖60)。特別的合金、襯裡或被覆可能需要在(1)腐蝕或侵蝕流體，(2)認為有非常高或低溫度的地方，或(3)預(yù)先考慮不尋常操作條件時?？慑懙?、結(jié)節(jié)的與鑄鐵的材質(zhì)不可使用於碳氫化合物或毒性流體的配管與部件。這些材料，脆的與低熔點，

60、在火災(zāi)期間由於過熱或接觸水常常會毀壞。一般，銅、鋁與他們的合金不應(yīng)使用在碳氫化合物流體之配管。,預(yù)防計劃,※對於配管與支撐之膨脹收縮有準備措施。,圖61說明不適當?shù)卦O(shè)計的滑動支撐也造成問題。在這個案子，當附著在被支撐的配管的熱的容器於停車期間冷卻時，在管子支撐上的滑動接頭沒能允許移動。明顯地，當容器被加熱時滑動接頭適當?shù)毓ぷ?，但是之後被固著在熱的位置?預(yù)防計劃,※排放至大氣的配管固定支撐。,配管系統(tǒng)應(yīng)有足夠的管支撐、穩(wěn)定錨、導(dǎo)架與

61、彈簧懸吊器(圖62)容許無麻煩的操作。除了要設(shè)計所有正常負載外，配管支撐-如大的空中的蒸氣管線-應(yīng)設(shè)計允許以水溢流清除連結(jié)的容器與筒槽。,預(yù)防計劃,※使用有指示開、關(guān)位置的閥?！m當?shù)拇_定閥手把的方向。,所有柱塞閥、蝶閥或球閥必須裝設(shè)有可見的確實位置指示(圖63)，其不能被錯誤組合而給予閥位置不正確的指示。這些閥一定不能有與關(guān)著的閘閥混淆的外觀。非升桿閘閥一定不可用在碳氫化合物的流體。,預(yù)防計劃,※使用升桿式閥以指示閥的開度位

62、置。,外螺紋與軛狀閘閥之延伸桿應(yīng)設(shè)計使操作員能藉著閥桿位置確定閥是開著或關(guān)著(圖64)。通?？蓪㈤y桿延伸導(dǎo)入細長的孔槽，如此可看見閥桿?？墒茄由焱ㄟ^牆壁時則需要更仔細地做好。,預(yù)防計劃,※不可使用鏈條僺作小的螺絲閥。,閥手輪應(yīng)可任何可能的時候從地面上或便利的平臺操作。不能接近或高於操作區(qū)域6呎以上的閥手輪應(yīng)利用鏈條操作器、齒輪操作器或延伸桿。閥操作鏈條如果無法存放在路外應(yīng)避免懸掛在接近的通路上。鏈條操作器不可使用於螺絲閥或小於2

63、吋的閥上。有延伸桿之地下閥必須位於手輪不致造成拌倒的危害(圖65)。,防漏,※儘量減少使用螺紋配管。※不可以背焊螺紋接頭取代套焊配管。,下列情況必須使用焊接施工1)所有氫氣配管2)單元中所有首次製程配管3)單元外所有首次碳氫化合物配管及4)大部份鹼、酸及蒸汽配管。即使螺絲配管可接受的地方，焊接施工一般上較佳，因為螺絲接頭與閥曝露在火場時更可能毀壞(圖66)。補焊之螺絲聯(lián)結(jié)應(yīng)維持最少，一般不應(yīng)用來替代套焊接頭。,防漏,※避免水鎚現(xiàn)

64、象發(fā)生。,所有配管系統(tǒng)應(yīng)設(shè)計避免水鎚現(xiàn)象，因為當流體之速度或壓力有突然的改變時，這種現(xiàn)象能發(fā)生在所有壓力下的液體管線(圖67)。正如快速地關(guān)閉一個柱塞閥、球閥或蝶閥，使流體完全停止是不需要的，因為任何流體條件突然的改變可能產(chǎn)生某程度的水鎚現(xiàn)象。任何情況下，衝擊波可能是正常壓力的好幾倍，將傳送到管線末端，再反彈回來。這個循環(huán)一直重複到所有能量消失或釋放為止。,工程安全檢核表(配管 1),碳氫化合物配管在地面上。(44)壓縮機吸入管及

65、燃燒塔管線向緩衝槽傾斜配管。(45)對於重質(zhì)油管線提供蒸汽吹出接頭。(46)提供停車期間分開的公用流體來源（若於此間正常供應(yīng)中斷時）。(45)排放至大氣的配管固定支撐。(47)使用有指示開、關(guān)位置的閥。(48)使用升桿式閥以指示閥的開度位置。(49)適當?shù)拇_定閥手把的方向。(49)對於配管與支撐之膨脹收縮有準備措施。(47)對於振動的控制與消防有準備措施。(47)對於使用於氧氣的配管採取特別的預(yù)防措施。(9)對於使用

66、於化學(xué)物質(zhì)的配管採取特別的預(yù)防措施。(9,47)對於使用於鹽水的小配管，考慮銅或銅合金材質(zhì)。(46)對於大部份連接到容器與設(shè)備的公用流體考慮裝設(shè)逆止閥。(12)對於蒸汽袪水器考慮冷凝水收集回收系統(tǒng)。(45),工程安全檢核表(配管2 ),儘量減少在真空配管上設(shè)置排氣與排液。(44)儘量減少使用閥在垂直的配管。(44)儘量減少使用螺紋配管。(50)避免在配管中，有不能排液的滯袋。(44)避免排氣方向朝向操作或通行區(qū)域。(48)

67、避免超過的閥壓降。(48)避免使用以螺栓鎖緊不能密封的墊片。(51)避免水鎚現(xiàn)象發(fā)生。(51)不可使用鑄造、鍜造、可展性及結(jié)狀的鐵材在碳氫化合物或毒性流體。(46)不可使用能錯誤組合開展位置指示的閥。(48)不可使用鏈條僺作小的螺絲閥。(49)不可以背焊螺紋接頭取代套焊配管。(50)在溫度高於230℃下，不可使用Teflon墊圈、閥座及墊料。(50)不可使用非升桿式閘閥於碳氫化合物流體。(48),十一、釋放閥與壓力釋放

68、系統(tǒng),熱膨脹釋放閥釋放閥配管減壓系統(tǒng),預(yù)防計劃,※提供熱膨脹解除適當?shù)脑O(shè)施。,液體碳氫化合物的熱膨脹會造成危險的高壓，幾乎高到足以破壞沒有壓力釋放裝置的任何設(shè)備-當一個封鎖的容器、熱交換器或其他充滿液體的設(shè)備被加熱時。如果液體是水或輕質(zhì)碳氫化合物溫度在其大氣壓力下沸點以上時，破壞力是相當?shù)卮?圖68)。,,防火防爆,圖69說明典型充滿水的容器當被加熱時壓力上昇。溫度上昇只高於常溫華氏50度，造成2500psi的壓力或平均每一度溫