楊 云
(湖北大峪口化工有限責任公司,湖北荊門 431910)
化學工業是現代工業重要支撐產業之一,近30年來全球化學工業飛速發展,化學品快速增長的同時也增添安全問題,據資料顯示,2019年僅上半年國內化學企業發生817起事故,死亡409人。大量新的化工原料進入生產企業,新的生產工具、生產技術投入使用,危化品占據化學品總量的60%,直接引發各種安全事故。國務院高度重視危化品企業安全生產運營,2008年頒發了《國務院安委會辦公室關于進一步加強危險化學品安全生產工作的指導意見》,2010年頒布了《國家安全監管總局工業和信息化部關于危險化學品企業貫徹落實〈國務院關于進一步加強企業安全生產工作的通知〉的實施意見》等相關的政策。2020年中共中央辦公廳、國務院辦公廳印發了《關于全面加強危險化學品安全生產工作的意見》,各個地方高度重視相關政策,每年都會頒發危險化學品領域安全生產大檢查工作方案、危化品安全生產工作方案等文件。
危險化學品是具有毒害、腐蝕、爆炸、燃燒、助燃等性質,對人體、設施、環境具有危害的劇毒化學品和其他化學品,從物體形態分為液體、氣體和固體危險化學品。危險化學品安全企業包括石油化工、化學制劑廠、生物化學廠、農業肥料生產廠、油漆和塑料工廠等。危險化學品本身具有危險性,同時在其生產過程中存在多種危險因數,通常伴隨著高溫、高壓和氣體泄漏等,應采取多種措施加以控制。以石油化工生產領域為例,石油開采現場和精煉廠約有60%~80%屬于爆炸性質危險場所,在化學工業中有80%以上的生產車間屬于爆炸性質危險場所,都需要使用防爆電氣設備。防爆電氣設備廣泛運用于各個危險化學品生產領域,由于電氣防爆設施的產品質量、安裝施工、維護保養、管理等存在著缺陷,每年發生的電氣防爆安全事故較多,并呈現出逐年上升趨勢。
危化品企業生產過程中存在很多問題,包括化物生產控制、包裝、運輸倉儲、裝置控制等。其中電氣防爆是重點監控過程,監控不好將會產生爆炸、火災,為此行業中制定多項相關標準,國外有IEC 60079系列和美國協會制定的NFPA 70E,我國根據危險場所電氣防爆也制定了GB 3836和GB 12476等系列標準,并成為國際防爆認證體系IECEx體系之一。同時由上海安全生產監督管理局、國家安全生產上海礦用設備檢驗檢測中心等單位編制的AQ 3009—2007《危險場所電氣防爆安全規范》也相繼頒布。地方政府同樣重視危險場所電氣防爆規范,多地相繼發布標準,如北京市的DB11/T 1320—2016《危險場所電氣防爆安全檢測技術規范》,河北省的DB13/T 2519—2017《危險場所電氣防爆安全檢測技術規范》,浙江省的DB33/T 775—2009《危險場所電氣防爆安全檢測技術規范》,廣州市的DB44/T 879—2011《防爆電梯防爆安全性能檢驗規程》等。通過制定標準規范行業秩序,排查安全隱患,為電氣防爆過程控制提供技術支撐。
為研究危化品電氣防爆現狀,行業專家對危化品電氣防爆過程隱患進行了研究。其中北京市安全生產科學技術研究院對13個行政區100家企業的電氣防爆過程的866項隱患進行統計分析。結果表明,變配電裝置隱患問題占比34.37%,電氣路線占比21.45%,防爆電氣選型問題占比4.04%,接地裝置占比
26.30 %,接地電阻值超標占比7.5%,防爆電氣資料問題占比6.34%。對檢查企業類型統計表明,34家油庫有250項隱患,平均每家7.35項隱患;24家液氨使用類企業有168項隱患,平均每家7項隱患;42家危險化學品生產、經營及使用類企業有448項,平均每家10.67項,危化品生產性企業電氣防爆安全隱患最多,應該引起足夠重視,采取嚴格監控措施。
廣東省110家化學企業分析,電氣防爆主要集中在涂料、石化、燃氣等容易產生易燃性爆炸氣體的行業,爆炸性氣體環境連續出現或長時間存在的場所風險系數高,比例為86.24%;在正常運行時,可能出現爆炸性氣體區域風險性系數低,比例為12.84%。而全國統計來看,前者比例為70%,后者比例為28%。危化品生產企業均存在電氣防爆安全隱患,從生產流程著手分析,重點流程包括危險場所區域劃分、防爆電氣設計選型、防爆電氣設備采購驗收、防爆電氣設備正確安裝與竣工驗收、防爆電氣設備隱患檢查與維護與報廢、防爆電氣作業人員等。
電氣防爆對策研究緊扣危化品電氣生命周期,分析研究危險場所預期劃分,防爆電氣設備選型、安裝檢測試驗、運行維護檢修、報廢處理、技術培訓等。
危險場所的區域劃分需根據危化品生產環境劃分制定方案,綜合考慮易燃易爆物質特征、爆炸地點、地理特征、程序過程控制關節點選擇危險區域,區域劃分可根據危險等級劃分為3個以上區域,并用特殊顏色標定,通過平面圖或者三維立體圖將危險地點突出展示。防爆區域的設計應按照相關建筑設計標準執行,對危險高發地點應加強數據監測控制管理,制定相應應急方案。
后期改建或者危險場所區域有變動的,請具有專業防爆資質的安全生產檢驗機構進行檢查,請有資質的設計院重新設計、出具爆炸區域劃分圖,再對區域設備進行專項整改。危險場所區域變動的在每個企業都存在,如2016年中海油天津化工研究設計院有限公司對大峪口公司防爆電氣設備檢查中發現:選礦場柴油罐區、化工廠包裹油罐區柴油罐、化工區柴油罐區未劃作爆炸危險區域。2019年再次對其檢查,這3處區域已按整改要求請有資質設計院出具了爆炸危險場所區域劃分圖。
防爆電氣設備選型原則是安全可靠、經濟合理。防爆電氣設備應根據爆炸危險區域的等級和爆炸危險物質的類別級別和組別選型。同時,電氣設備選型和安裝還應考慮防止外部因素對防爆性能產生的不利影響,如化學作用、機械作用、熱、電氣、潮濕等。立式安裝的電機應做好防止異物垂直落入其通風口的措施。危險場所電氣防爆采購人員應具有相關專業知識,能夠識別不同危險環境,并正確匹配電氣防爆設備。同時,采購防爆電氣設備,應索要安全技術規范要求的防爆合格證、生產許可證副本復印件、產品質量合格證明、安裝及使用維護保養說明、檢驗報告等相關技術質料和文件。防爆電氣選型和采購單位應當檢查、驗收其選型和采購的防爆電氣。不符合國家標準、安全性能要求、能效指標及國家明令淘汰的,不得選型、采購。
防爆電氣正確安裝直接影響后期正常運行,必須嚴格按照國電氣防爆規范執行,安裝人員應具備專業電氣防爆安裝能力,并與危化品企業提前溝通,了解化工企業主要危險化學品特點、危險區域等問題。安裝時確保以下3種狀況零失誤:①確保防爆電氣外殼接地有效,防止特殊情況外殼靜電放電,外殼接地需要按照標準執行,防止出現電氣防爆設備外殼沒有接地、外殼及鎧裝電纜連接盒沒有接地螺栓、電纜與螺紋間加入了聚四氟乙烯等絕緣層等問題;②電氣裝置薄弱環節的特殊防爆設備安裝必須規范,避免薄弱環節密封失效,避免危險化學品進入電氣設備,薄弱環節安裝包括密封圈型號規格是否匹配,電纜是否連接緊密,電纜接口是否設置盲墊,螺母、墊圈、密封圈連接是否穩固等;③電氣分線與布線安裝要符合要求,安全型設備本質安全回路電纜與非本質安全電氣布線需要隔離,避免本質安全性能因絕緣層失效性能失效。
防爆電氣安裝后首先需要調試檢測,各項指標是否達到要求。為使危險場所電氣設備的點燃危險減至最小,在裝置和設備投運前、工程竣工交接驗收時,應進行初始檢查。為確保電氣設備處于良好狀態,可在危險場所長期使用,應進行連續監督和定期檢查。初始檢查和定期檢查應委托具有防爆專業資質的安全生產檢驗機構進行。定期檢查時間間隔一般不超過3年,企業應當根據檢查結果及時采取整改措施,并將檢查報告和整改情況向安全生產監督管理部門備案。
正常運行時應時刻監測,出現預警時積極采取應急預案解決問題。日常檢修維護按照企業內部相關文件執行,設備維護人員及早發現問題、及時處理,避免設備使用過度,日常檢查重點包括電氣設備防護套是否老化,密封圈是否腐蝕,螺釘是否松動,電氣設備運行是否運轉異常情況等,同時做好檢查記錄工作。專業維護需要設備專業人員的指導或者按照生產廠家的技術方案定期保養。需要檢修的防爆電氣設備應在有防爆專業技能的從業人員指導下進行檢修作業,檢查設備內部是否需要進行防腐防銹處理,設備檢測的各項指標是否達到要求等。
由于電氣防爆裝置報廢沒有相關標準指引,因此危險化工企業應首先考慮制定電氣防爆裝置報廢處置方案,包括防爆電氣設備預警機制、設備報廢時間節點,如使用年限超過設備設計使用年限,電纜、外殼等零部件過度老化,設備運行指標發生明顯變化等。制定電氣防爆設備報廢管理流程,及時處理報廢防爆電氣設備,報廢流程應包含防爆電氣設備鑒定、降級使用或報廢。專業維修人員都無法修復設備時應立即匯報,申請設備暫停使用,研究每項指標出現變化時對應的電氣防爆裝置零部件故障,分類細化故障類別,討論修改日常運行檢測手冊或者電氣防爆裝置報廢處置方案。
國家對防爆電氣操作規范的重要性一直高度重視,對防爆產品實行強制認證和管理。2010年5月,國家安全生產監督管理總局頒布《特種人員安全技術培訓考核管理規定》和《特種作業目錄》,將防爆電氣作業納入特種作業工作。其《特種人員安全技術培訓考核管理規定》中明確指出,凡對防爆電氣設備進行安裝、檢修、維護的作業人員,必須經專門的安全技術培訓并考核合格,取得《中華人民共和國特種作業操作證》后,方可上崗作業。
企業人員流動性大,作業人員崗位變動頻繁,新手不熟悉流程,隨著企業的發展,安全隱患也在隨時發生變化,相關技術人員隨時需要學習和重新思考。因此從業人員必須經常接受培訓。重點培訓內容包括電氣防爆相關規范制修訂情況、最新政策文件和電氣防爆設備技術知識等,相關國家性強制標準包括GB 3836《爆炸性環境》電氣設備系列標準、GB 12476《可燃性粉塵環境用電氣設備》、GB 50058《爆炸和火災危險環境電力裝置設計規范》、GB 50257《爆炸和火災危險環境電氣裝置施工及驗收規范》等,行業標準包括AQ3009《危險場所電氣防爆安全規范》、JB/T 5897《防爆橋式起重機等防爆特種設備檢驗規范》等,地方行標準可以根據具體情況參考。