
传统石油化工与医药化工在生产过程中都涉及大量的化学物质,但其安全需求和风险管理却各有侧重。在这一背景下,机柜间抗爆的必要性引发了广泛关注。
传统石油化工OR医药化工
1)传统石油化工现场机柜间是否需要抗爆:
第4.0.7 对于有爆炸危险的化工装置,现场机柜室应采用抗爆结构设计。
条文解释:根据化工工程的实际经验,抗爆结构的现场机柜室具有如下优点:
(1)现场机柜室内不仅在开车及试运行阶段有较多人员,而且在正常生产阶段也长期有少量人员,抗爆结构的现场机柜室更有利于保护人员人身安全;
(2)现场机柜室内的控制系统、安全系统承担所属装置的控制和安全联锁,抗爆结构的现场机柜室在遭遇爆炸冲击波的情况下,仍可实现装置有序的安全停车;
(3)现场机柜室内的控制系统、安全系统设备价值昂贵,大型装置需要百万至上千万美元,并且毁坏后的恢复时间很长,需要重新采购、集成、安装、组态及回路联调等,特别是有些装置带有专利控制系统,需通过专利商采购,恢复时间更长,对重新恢复生产很不利。
2)医药化工机柜间是否需要抗爆:
是否满足无人值守要求:
按照“三同时”要求,所有项目现场机柜室在试生产之前必须完成调试,调试验收合格后才能通过试生产条件审查、组织试生产,因此在开车及试运行阶段现场机柜间无人,系统通过设置在厂前区控制室的工程师站进行维护或调整操作,机柜间只是在硬件故障或有接线要求需要现场作业时才有人,平常无人驻守。即事故后果不会造成文件所述人员伤亡。
无人值守机柜间损坏后的后果:
医药化工绝大多数为体量很小的间歇步骤生产过程,与大型石油化工最大的不同点在于能随时安全停车(不存在大型压缩机组需要经历复杂停车过程),通过停止加料、打开放空,停止加热、打开夹套冷却即可安全中断反应,故障安全型设计已是医药化工行业标配,即系统断电、断气或信号中断(机柜间遭到破坏)后对应的工艺单元会即可中断反应,同时不会造成次生灾害。即被动的事故后果不会造成安全系统失效。
爆炸后系统损失及恢复时间:
得益于科技的飞速进步,电子产品的功能在不断增强、完善,相反价格在不断降低,按《精标》布置的独立服务于本车间的现场机柜室由于规模小,系统配置价格已非常低廉,其控制程序均存储在厂前区控制室工程师内,且机柜均为模块化配置,万一发生重大事故,机柜间在遭受重大破坏后,其重新采购机柜布置、程序导入非常方便,修复的时间并不会超过主车间的修复时间。另外,医药化工不会涉及大型机组控制,也不存在专利控制系统。即事故后顾造成经济损失低,恢复需要时间也短。
按《精细标》布置联合厂房,在联合厂房设置的专用无人值守机柜间,理论上不用进行抗爆计算。
3)控制室、机柜间如何进行抗爆计算:
有些场合需要进行抗爆计算,在有需求的情况下应注意选择合适的计算方法:外爆与内爆。
外爆:
当控制室、机柜间与甲类厂房彼此相互独立,且两者之间无遮挡物,此种情况可以采用外爆计算方式,即点对点,也是当前市面上常用的计算方式(即二维计算),此种方式的好处是计算简单,计算周期短,价格相对便宜。
内爆:
当需计算建筑物内的爆炸荷载,考虑爆炸源对被保护物的冲击时,需考虑两者之间遮挡物的影响,因此计算内爆需要根据厂房内的布置情况进行三维建模,再进行后续爆炸分析;
值得一提的是,只有采用内爆计算方式进行了三维建模,才能对建筑物的结构安全进行计算复核,即在爆炸冲击波的冲击下,建筑物的墙、柱承受情况及被破坏情况(两步走:1、计算冲击波荷载;2、复核结构安全性);典型应用就是在役装置的计算。
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