石油化工企業(yè)生產(chǎn)中所處理的物料其性質(zhì)千差萬別，絕大部分物料都存在易燃易爆、有毒有害,、腐蝕性強,，或自聚或分解等危險特性，工藝生產(chǎn)流程也各不相同,，十分復(fù)雜,。許多工藝品種涉及到氧化、聚合,、電解,、取代等反應(yīng)過程，而這些反應(yīng)過程常伴隨著高溫,、高壓的反應(yīng)環(huán)境,。這些工藝過程一旦出現(xiàn)反應(yīng)原料比例失控、撤熱不當,、操作失誤,。
就可能導(dǎo)致飛溫、爆聚,，進而導(dǎo)致爆炸等危險的發(fā)生，從而造成安全事故,。其影響范圍大,、傷亡人數(shù)多，還會帶來環(huán)境污染和社會穩(wěn)定等問題,。在石油化工生產(chǎn)裝置中,，保持安全運行已經(jīng)成為貫徹裝置全生命周期的必然追求。在流程工業(yè)中保障安全常用的措施有增加安全設(shè)備,、增加操作人員及巡檢頻率等,。
此類措施雖然在一定條件下有利于降低風險，但是增加安全設(shè)備必然會導(dǎo)致流程變得復(fù)雜和對安全系統(tǒng)要求的提高;增加操作人員及巡檢頻率將加大操作人員的工作強度及心理壓力,，這與企業(yè)追求利潤的基本目標相悖,。由于無法避免自動控制檢測元件的失效性和人為的操作失誤，潛在的風險會一直伴隨著生產(chǎn)裝置的運行而存在,。
為了降低過程風險,，對過程進行本質(zhì)安全設(shè)計顯得尤為緊迫。2本質(zhì)安全的設(shè)計原則自20世紀50年代本質(zhì)安全理論誕生以來,，大致經(jīng)歷了經(jīng)驗,、制度和預(yù)控3個階段。預(yù)控即本質(zhì)安全階段,，是安全管理的階段,，其基本的原理是運用風險管理技術(shù)，采用技術(shù)和管理綜合措施，以預(yù)測潛在風險源來控制事故,，從而實現(xiàn)一切意外和風險均可控的目標,。
本質(zhì)安全設(shè)計是實現(xiàn)該目標的主要前提和保證。本質(zhì)安全設(shè)計是從項目規(guī)劃,、工藝開發(fā),、過程控制等源頭消除或降低危險、有害因素,，從而實現(xiàn)安全生產(chǎn)的目的,，因此，必須遵守以下設(shè)計原則,。安全第預(yù)防為主的原則以人為本,、安全是本質(zhì)安全設(shè)計的目標。生產(chǎn)和安全相互依存,，不可分割,。離開生產(chǎn)活動。
安全就失去了意義,，沒有安全保障,，生產(chǎn)就不能順利進行。安全和生產(chǎn)的辯證關(guān)系要求石油化工裝置本質(zhì)安全設(shè)計過程中必須執(zhí)行有效性服從安全性原則,。有效性是裝置正常運行占總的百分比,。任何裝置都不能排除出現(xiàn)故障的可能性，本質(zhì)安全裝置也不例外,，關(guān)鍵是在故障出現(xiàn)時,，能否及時診斷、定位,、排除和報警,。
為了得到好的有效性，本質(zhì)安全裝置必須具備容錯和診斷功能,，以減少停車,。為此，應(yīng)在設(shè)計中采用分散和冗余技術(shù),。分散包括本質(zhì)安全裝置各組成單元的結(jié)構(gòu)分散,、設(shè)備物理分散、控制系統(tǒng)信號采集點分散和網(wǎng)絡(luò)分散等,。冗余包括裝置結(jié)構(gòu)化及其數(shù)量冗余,、控制系統(tǒng)冗余、通信模件冗余,、連接介質(zhì)冗余和電源冗余等,。
容錯是提高裝置有效性的重要手段。容錯是指裝置在出現(xiàn)故障時仍能繼續(xù)工作，同時又能查出故障的能力,。容錯包括3種功能：故障檢測,、故障鑒別、故障隔離,。冗余,、容錯、重化結(jié)構(gòu)裝置的配置,，在提高裝置安全性和診斷覆蓋率的同時,，也提高了裝置的有效性。有效性不影響系統(tǒng)的安全性,，但裝置的有效性低可能會導(dǎo)致裝置和工廠無法進行正常生產(chǎn),。
2.2設(shè)備技術(shù)優(yōu)先原則安全和危險是一對互為存在的概念，安全度和危險度分別是這對概念的定性和定量的度量,。人的操作和管理失誤,、設(shè)備故障、意外因素等引發(fā)事故是不可避免的,。
經(jīng)過特別,、專門技術(shù)的設(shè)計和加工，設(shè)備的失誤率可低于萬分之一或更低,。因此,，創(chuàng)造失誤率很低的技術(shù)條件來保障安全生產(chǎn)，就成為必然的選擇,。要保障安全生產(chǎn)，工藝技術(shù),、工藝設(shè)備,、控制系統(tǒng)和建筑設(shè)施等應(yīng)具有預(yù)防人為失誤和設(shè)備故障引發(fā)事故的功能，限度也要做到即使發(fā)生事故,，人員不受傷害或能保證人員安全撤離,。
同時控制事故的影響范圍，以降低事故的嚴重程度,。這就是本質(zhì)安全設(shè)計的設(shè)備技術(shù)優(yōu)先原則,。2.3目標故障原則事故是指造成人員死亡、受傷,，引發(fā)職業(yè)病,，造成財產(chǎn)損失或其他損失的意外事件。造成事故的根本原因是存在危險有害物質(zhì),、能量和危險有害物質(zhì),、能量失去控制的綜合作用，并導(dǎo)致危險有害物質(zhì)的泄漏、散發(fā)和能量的意外釋放,。
故障(Failure)是功能單元終止執(zhí)行要求功能的能力,，根據(jù)故障的表現(xiàn)形式可分為顯形故障和隱形故障。顯形故障是指能夠顯示自身存在的故障,，屬于安全故障,。隱形故障是指不能顯示自身存在的故障，屬于危險故障,。危險故障是使本質(zhì)安全系統(tǒng)處于危險并使其功能失效的潛在故障,，隱形故障一旦出現(xiàn)，可能使生產(chǎn)裝置陷入危險,。
本質(zhì)安全系統(tǒng)的設(shè)計目標就是使系統(tǒng)具有零隱形故障,，并且盡量少的影響有效性的顯形故障，從而降低裝置生產(chǎn)的事故率,。圖片3石油化工裝置安全設(shè)計3.1工藝路線的安全設(shè)計先要保證安全,，對原料和輔料有選擇余地時，要盡量選擇危險性較小的物料,。還可以完善工藝過程的條件使反應(yīng)劇烈程度降低,，在可能產(chǎn)生高溫、高壓環(huán)境的設(shè)置不同形式的溫度,、壓力,、液位、流量檢測儀表,。
必要時設(shè)置安全泄放設(shè)施和事故收集裝置,，提升工藝設(shè)計的本質(zhì)安全。再有,，使流程盡量簡單化,，這樣干擾也會變小。值得注意的是危險介質(zhì)的儲存量,，儲量越大,，發(fā)生事故時的危害及影響范圍就會越大。3.2工藝流程的安全設(shè)計提前考慮好正常操作,、事故操作以及緊急事故處理時安全有效的措施;有火災(zāi)爆炸可能性的工藝過程,。
一定要定期進行檢查，并采取一定措施防止危險的發(fā)生;設(shè)計火炬系統(tǒng)時,，考慮泄放物料的大泄放量,、物料壓力、物料性質(zhì),、可能發(fā)生的爆炸,、堵塞及超溫等問題;流程設(shè)計要全面考慮檢測儀表,、自動控制回路的設(shè)計，還要注意危險物料的儲量;對于泄壓系統(tǒng)的設(shè)計,，要全面考慮被保護設(shè)備的工作壓力與安全閥,、爆破片設(shè)定壓力的關(guān)系。
做好火災(zāi),、公用工程中斷等事故時的安全泄放量計算,，進而選擇合適的安全泄壓設(shè)備;對于供電、供水等設(shè)施的設(shè)計,，不僅要滿足正常狀態(tài)的要求,，還要滿足事故狀態(tài)的要求。例如,，供水發(fā)生中斷,，冷卻系統(tǒng)維持正常冷卻的要在10分鐘以上;控制室的設(shè)計要盡量保證事故狀態(tài)下也不致受到破壞，而且能控制事故的蔓延;設(shè)置自控檢測儀表,、集散控制系統(tǒng)(DCS)及安全儀表系統(tǒng)(SIS),。
關(guān)鍵部位還應(yīng)設(shè)置常規(guī)和異常雙重檢測系統(tǒng)。裝置布置的安全設(shè)計
,，盡量將設(shè)備布置在露天或?qū)挸ǖ慕ㄖ飪?nèi),，防止事故發(fā)生時造成嚴重的損壞;
第二，處理同類危險物料的設(shè)備盡量分區(qū)集中布置,，有利于工作的開展;
第三,，要按照流程設(shè)計裝置的平面布置，并考慮預(yù)防工作的相關(guān)要求及預(yù)留維修,、消防等操作空間;
第四,，一些危險的生產(chǎn)設(shè)備要單獨布置，且要盡量靠近廠房外墻,，同時,，休息室、辦公室等不應(yīng)設(shè)置在危險廠房內(nèi);第五,，危險的生產(chǎn)廠房還應(yīng)設(shè)置一定的防爆、泄爆措施,，必要時可安裝防護擋板,，危險性大的反應(yīng)器和其它設(shè)備間要布置防爆隔離墻，若是多個反應(yīng)器,，則各反應(yīng)器間也要設(shè)置隔離墻;第六,，各類設(shè)備的布置間距要滿足《石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范》(GB)中的防火間距要求。
同時設(shè)置消防通道,，消防作業(yè)不能出現(xiàn)死角,，為方便人員的操作和撤離,，建筑物要根據(jù)規(guī)范設(shè)計逃生通道，同時要注意設(shè)備及通道間的連接性
本質(zhì)安全設(shè)計是石油化工裝置達到安全狀態(tài)的保證,，是進行安全生產(chǎn)的重要前提保證,。通過消除人的不安全行為和物的不安全狀態(tài)，來實現(xiàn)安全設(shè)計的各階段任務(wù),。