从宁夏银川富洋烧烤店“2023621”燃气爆炸事故谈本质安全设计的简化原则.docx

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1、从宁夏银川富洋烧烤店u2023 6 21”燃气爆炸事故,谈本质安全设计的简化原则目录1 .弓I言12 .因设计不合理，致操作失误而引发的事故案例12. 1.山东某化学科技公司”20211026”闪爆事故22. 2.吉安市某医药化工企业2020ll17w蒸储釜爆炸事故22. 3.宜宾恒达科技有限公司“2018712”重大爆炸着火事故23 .寄希望于操作工不犯错误为事故埋下了隐患24 .防止人的操作失误最有效的措施是本质安全设计35 .如何做好本质安全设计中的简化策略4?实现本质安全工艺的基本原则61 .引言宁夏银川富洋烧烤店“2023621”特别重大燃气爆炸事故调查报告公布。 根据报告，事故的直

2、接原因是：液化石油气配送企业违规向烧烤店配送有气相 阀和液相阀的“双嘴瓶”，店员误将气相阀调压器接到液相阀上，使用发现异 常后擅自拆卸安装调压器造成液化石油气泄漏，处置时又误将阀门反向开大， 导致大量泄漏喷出，与空气混合达到爆炸极限，遇厨房内明火发生爆炸进而起 火。此次违规配送的“双嘴瓶”的液相阀、气相阀接口内径相同，外观极其相 似。为避免接错，液化石油气瓶阀(GB/T7512-2017)明确要求：将液相阀更 换为大口径的，以便与小口径的气相阀有所区别。2018年，市场监管总局又发 文要求，“双嘴瓶”必须符合标准要求。但该事故中，配送的涉事“双嘴瓶” 液相阀并没有更换，埋下了接错隐患。2 .因

3、设计不合理，致操作失误而引发的事故案例因设计不合理，致操作失误而引发的事故，在危化品企业也常有发生。1. 1.山东某化学科技公司u2021 IO- 26”闪爆事故2021年，山东某化学科技公司“1026”闪爆事故。企业在进行进料、反 应操作前，操作工未关闭种子釜（07MPa）与未经设计增设的气液分离器和冷凝 器（微负压）之间的气相手动阀，在加入丁二烯与苯乙烯反应时，两台设备气相管 线连通，长时间超压导致气液分离器上视镜破裂，大量未反应的丁二烯从视镜 破口气化、漏出，发生闪爆。2. 2.吉安市某医药化工企业tt2020 11 17”蒸僧釜爆炸事故2020年，吉安市某医药化工企业蒸储釜爆炸事故。操

4、作工在取 样前，本应先关真空阀、降温，再通入氮气置换内部气体，停止搅拌再放空； 实际操作中，操作工未待蒸储釜降温、没有先通入氮气，而是错误地先开放空 阀，导致蒸储釜中进入大量空气，引发二氯甲烷、偶氮二甲酸二乙酯等爆炸性 混合气体发生爆炸，造成3人死亡。2. 3.宜宾恒达科技有限公司u2018 7- 12重大爆炸着火事故2018年，宜宾恒达科技有限公司“712”重大爆炸着火事故。事故的直接 原因是：该企业在生产咪草烟的过程中，操作人员将无包装标识的氯酸钠当作 2-氨基2, 3-二甲基丁酰胺（以下简称丁酰胺），补充投入反应釜中进行脱水操作。 在搅拌状态下，釜内的丁酰胺一氯酸钠混合物发生化学爆炸，造

5、成19人死亡。以上3起事故，都是人为操作失误所引发，而这些人为操作失误的原因都 存在设计上不合理的情况，即：在设计上未考虑本质安全。比如：2021年“10 26”闪爆事故，如果设计为顺控或互锁，当增设的冷凝器阀门未关闭时，无法 打开加料阀，便可避免类似的事故；2020年蒸储釜爆炸事故，当氮 气置换与放空实现自动控制，就不会出现先开放空阀的情况；2018年“712” 重大爆炸事故，如果水处理用氯酸钠包装袋与原料丁酰胺包装袋有明显的不同， 且规范存储、领用的话，就可以避免加料的错误。3 .寄希望于操作工不犯错误为事故埋下了隐患但笔者在企业检查时，常听到企业陪同人员自信地说：“岗位操作工都干 了 1

6、0多年了，比自动化控制还可靠，不会发生失误的。”这种“盲目”的自信, 寄希望于操作工不犯错误，也为事故埋下了隐患。这些只依经验不重视本质安 全的做法，暴露了企业对本质安全设计的不重视，对人为失误风险认知的不到 位。按照墨菲定律，做任何一件事情，如果客观上存在着一种错误的做法，或 者存在着发生某种事故的可能性，不管发生的可能性有多小，当重复去做这件 事时，事故总会在某一时刻发生。也就是说，无论企业的操作规程多么完善， 人员的培训多么精心，企业的管理多么严格，只要存在复杂的、需要人工反复 操作，如：开（关）阀加（停）料，反复的蒸汽加热、切换循环水冷水，采用氮气置 换打开釜盖，手工投放多种袋（桶）装

7、物料，或者通过人工观察是否达到反应或蒸 储的终点，这些有人参与的反复的操作都有可能失误而引发事故。4 .防止人的操作失误最有效的措施是本质安全设计这些事故也揭示了，防止人的操作失误最有效的措施是本质安全设计，即： 在装置进行设计时考虑本质安全，按照最小化、替代、缓和、简化的原则进行 本质安全设计。其中简化原则就是：消除不必要的复杂性，使工厂更容易建造 和操作，降低操作错误发生的可能性，以及容错设计，使其不易发生设备、控 制和人为故障。一个好的本质安全设计的简化原则，可以通过设计等手段，使生产设备或 生产系统本身具有安全性，即使在误操作或发生故障的情况下也不会造成事故 的功能，可包括失误一安全功

8、能（误操作不会导致事故发生或自动阻止误操作）、 故障一安全功能（设备、工艺发生故障时还能暂时正常工作或自动转变安全状 态）。而减少人为操作失误的有效设计是遵循简化原则，如下图所示，将A、B、 C三个可以互相替代的圆形结构，更改为长方形、圆形、三角形，相互无法替代, 即便是操作失误也可阻止失误，从而避免事故发生。C PNOBQZZoA OuC 0B OJ这也是液化石油气瓶阀(GBT75122017)中，为什么要明确要求液相阀与气相阀口径要有明显区别的规定的由来。5 .如何做好本质安全设计中的简化策略那么，如何做好本质安全设计中的简化策略呢？一是企业要认识本质安全设计的重要性。按照化工过程安全管理

9、导则 (AQ/T 3034-2022)中的本质安全设计的要求，尤其是简化的策略，尽可能简化 工艺流程及操作方法，减少人为失误的概率。二是依据化工过程本质安全化评估指南(T/CCSAS 044-2023)相关要求, 根据工作任务、风险特点以及掌握的操作信息，选择相适应的本质安全化评估 方法，开展本质安全化评估，选择本质更安全的工艺方案、技术手段、操作程 序，提升装置的本质安全水平。三是依据化工过程本质安全化评估指南(TCCSAS0442023)相关要求, 选择减少人员操作失误的简化策略。如：X连接方式的简化策略：优先使用螺栓接头，而不是快卸接头，防止当接 头打开时设备仍处于受压状态，以实现尽快恢

10、复接头的连接。消除所有不必要 的交叉连接。对于软管连接，使用专用的软管和卡扣接头。使用不同连接方式 的软管，以防止连接错误(如空气/氮、原材料)。X阀门选型的简化策略：选择使用能够清楚显示其开启或关闭的阀门(例 如上升轴、带三通手柄的球阀卜手柄可清晰显示位置的手动直角回转阀，使阀 门具有易用性和可操作性，防止不必要的错误。选择易于辨识流向的单向阀， 确保止回阀和其他定向设备清楚地显示正确的方向，以确保不会发生安装错误。 在带上升阀杆的闸阀上，清楚地指示开启或关闭位置。X明显标志强化提醒：笔者经常在企业中发现阀组缺少挂牌，七八个一组 阀连排着，很难区分哪个是管控啥的。因此，应在阀组的各阀门上设计

11、明显的 区别，且能加标志或挂牌清楚阀门的各自位号与作用。笔者也经常发现，企业 的管廊上排了十多根管线，车间人员都说不清哪根管线流的是什么介质。从近 期几起火灾事故可以得知，加设管廊标志非常有必要，一旦发生火灾，快速识 别管线中的介质，对控制事故的扩大很重要。X设计合理减少失误：设计/选择不可能出现装配错误的设备。采用密闭 取样系统，防止泄漏事故。使用能够清楚识别状态的设备，如：使用8字盲板, 清楚显示管线是连通的还是断开的。X减化操作预防失误：在几个单独的容器中执行几个工艺步骤，而不是在 一个多用途容器中执行所有步骤。四是依据化工过程本质安全化评估指南(TCCSAS0442023)相关要求,

12、通过以下措施减少控制系统的人为影响。如：派系统友好简化：简化控制显示器，限制仪表复杂性；控制系统显示布局 合理、统一、有效，易区分、可访问和易于使用。X显示简洁明了：控制系统的显示，能为所有操作行动提供足够反馈；清 楚显示正常和异常工艺条件的信息，符合操作人员期望的控制和显示逻辑，以 统一方式独立显示相似信息。X报警易于区分：安全报警与工艺报警易于区分；尽快更正无效报警和消 除不必要报警，防止对报警麻痹。X操作易于理解：控制系统的安排逻辑上遵循正常的操作顺序，操作程序 的格式和语言便于操作人员遵守和理解，并包含必要信息。五是全面落实化工过程本质安全化评估的建议，开展本质安全设计，提升 全流程自

13、动化、机械化的水平，优先采取程序控制，减少人工频繁开阀、关阀 的操作，实现自动投料、放料、加热、冷却、氮气置换等自动化控制，最大可 能地实现现场无人操作，降低因人为操作失误而引发事故的风险。六是要定期跟踪同类企业、同类装置在本质更安全方面的最佳工程实践， 将行业内的最佳工程实践逐步应用。?.实现本质安全工艺的基本原则最小化原理：采取措施消除或减少系统中的危险因素，系统中的危险因素 越小，发生事故的概率就越小，危险物质的数量越少，发生事故可能造成的后 果严重程度就越小。取代原理：在系统中使用相对安全的物质来代替危险的物质。缓和原理：在必须使用危险物质时，采用危险物的最小危害形态或造成最 小危险的工艺、环境条件，如控制加料速率、温度，控制反应物接触面积等。简化原理：保证工艺系统中的技术、设备、管理制度保持最简洁、科学、 合理。更少的设备，更少的设备管理，更少的人员。限制影响：承认事故发生的可能性，通过改变设计与操作，以限制事故带 来的影响。例如：强制通风设施、多重保护措施、超压超温自动停止反应等。