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石油化工装置的安全设计

针对石油化工装置中存在的危险因素，从工艺路线的选择、工程设计(包括工艺系

统设计、仪表及自动控制设计、设备设计、装置布置设计、管道设计、土建设计、供

排水设计、通风设计、消防设计)多方面保证石油化工装置安全的设计方法和措施，强

调了安全设计的重要性。

石油化工装置多以石油、天然气，煤及其产品为原料进行加工处理，以得到社会各

种产品。装置的原料和产品多属可燃、易爆、有毒物质，装置必然存在着潜在的火灾、

爆炸和中毒危险。

据美国化学工程师协会(AICHE)1992年休斯顿工艺装置安全论坛资料报导：近30年

来，烃加工业火灾的频率和火灾造成的经济损失，一直呈增长趋势。另据统计：世界石

油化工业近30年100起损失超过10000×10³US$的特大事故中，装置的比例近六成。象

1974年英国Fliborough的卡普纶装置、1989年法国LaMede炼油厂、1994年英国MilfordHaven

炼油厂的火灾爆炸事故，都是触目惊心的。

这不只是由于石油化工装置较其它设施有过程复杂、条件苛刻、制约因素多、设备

集中等特点，还有社会的、经济的、管理的原因，综合如下：

(1)强调经济规模，工厂(装置)日趋大型化；

(2)减少建设用地，设备布置变得拥挤，资产密度加大；

(3)为消除瓶颈、扩能增效、节能、改善环境，在现有装置内增加设备或设施；

(4)增加生产工日，长周期运转，设备得不到及时维修和更新；

(5)人员减少，操作管理人员流动性大。此外，技术、装备、培训是否及时跟进也是

原因之一。

如何做到设计安全，如何对石油化工过程潜在的各种危险进行识别，如何对偏离过

程条件做出估计，并在工程建设的基础环节(设计)上采取措施，防患于末然，已为人们

广泛关注。国外现在较为通行的做法是，除强调本质安全设计外，在项目设计中推行(危

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险性和可操作性研究)(HazardandOperabilityStudy,缩略为HAZOP)，用一系列对过程偏离研

究提示，系统地、定性地去认识过程危险和潜在的后果，并采取措施。在项目管理上，

推行(安全卫生执行程序)(HealthandSafetyExecutive缩略为HSE),对项目各阶段的安全、卫

生和环保内容进行审查、确认。此外，还可以应业主要求，对项目进行安全评估。

我国石油化工装置设计，目前尚无一套完整的安全分析方法和管理体系。有关安全、

卫生和环保要求，多分散在有关政府法规和各级标准规笵中，执行管理诸多不便，加之

设计中很多关于安全、卫生和环保的要求，标准规笵没有或无法纳入。在项目管理上更

是只重视前“期”审查，忽视后“期”实施，往往事倍功半。

如何保证装置设计安全，首先要严格、正确地执行政府法规、标准规笵(特别是强制

性标准)。设计人员还该做些什么？本人根据自已的学习和体会，供石油化工装置设计和

生产安全的同行探讨。

1.装置危险因素

石油化工装置类型甚多，由于技术路线、原料、产品、工艺条件的差异，存在的危

险因素不尽相同，大致归纳如下：

1.1中毒危险

石油化工生产过程中，以原料、成品、半成品、中间体、反应副产物和杂质等形式

存在的职业性接触毒物，工人在操作时，可经过口、鼻、皮肤进入人体生理功能和正常

结构的病理改变，轻则扰乱人体的正常反应，降低人在生产中作出正确判断、采取恰当

措施的能力，重则致人死亡。

1.2火灾爆炸危险

可燃气体、油气、粉尘与空气形成的混合物，当其浓度达到爆炸极限时，一旦被引

燃，就会发生火灾爆炸，火灾的辐射热和爆炸产生的冲击波可能对人、设备和建筑物造

成杀伤和破坏。

尤其大量可燃气体或油气泄漏形成的蒸汽云爆炸，往往是毁灭性的。如2001年抚

顺石化公司的乙烯空分装置的爆炸、2000年北京燕山石化的高压聚乙烯装置的爆炸、1967

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