工艺工程安全设计的基本原则

（1）工艺安全设计管理（PSDM）体系建立及升级

HD设计院根据国家法规以及国际上的良好实践，依据工艺安全成熟度阶梯，能够协助企业在不同的基础之上，完成工艺安全管理体系的建立和提升，并可检查或辅导，并进行PSDM内训，提高管理意识和水平。

（2）工艺安全管理（PSDM）设计体系审计

HD设计院具有多名多年经验的设计和咨询顾问，根据国家法规以及国际上的良好实践，发现企业工艺安全管理系统本身的缺陷，以及在执行过程中存在的不足，及时采取必要的改进措施完善工艺安全管理系统，达到持续改进的目的。

（3）工艺危害分析

HD设计院拥有丰富的工艺危害分析经验，曾经服务过数百家化工领先企业，采用HAZOP, HD-7Model,HD-PSDM ,What-if等专业分析方法对装置中的风险进行识别和评估，HD设计院设计咨询师并帮助企业建立符合最低合理可行原则的工艺安全改进方案。

（4）布局安全分析

布局全分析

企业工厂布局的安全问题是工艺安全设计的重要部分，不仅对建成投产后的生产有很大关系，而且会影响到企业工厂整体安全。HD设计院设计咨询师通过工艺计算，后果模拟等方法，确保安全距离，以及布局的合理性、有效性、安全性。

（5）粉尘安全测试及反应热评估

HD设计院对粉尘的安全特性进行测试，确保风险级别和燃爆条件。例如，MIE，MIT，P_max，K_st，LEL/UEL。以及反应热评估，例如根据实验测得的T_p，MTT，TD24，MTSR确定反应工艺危险度。

（6）开车前安全检查

HD设计院协助客户在设施启动前，对企业的实际工况、设备设施等进行安全检查及验证，进行开车前的技术支持，编制开车方案的安全措施，HD设计院设计咨询师协助企业在新设备或者检修后的开车前，能够安全的启动，确保生产安全。

（7）安全要求规格书

HD设计院设计咨询师编制安全要求规格书(SRS)是SIS全生命周期最重要的活动之一。HD设计院为SIS系统设计、逻辑控制器的硬件集成和软件组态、安装和调试，以及开车运行等提供工程实施准则。

（8）定量风险分析

定量风险分析（QRA）在化工工艺工业方面深得广泛应用、接受，HD设计院能够更好地帮助企业了解与分析潜在工艺安全事件的风险频率及可能产生的后果。

通过不断积累各类流程工业领域（从地下开采、海上平台、LNG液化与接收终端、到炼化装置）的定量风险分析经验，HD设计院帮助企业在装置的全生命周期内，更好地理解企业所面对的风险，并实施有效风险管理。

（9）安全仪表系统SIL评估

SIL定级：为了确定仪表安全相关系统（SIS）的安全性和可靠性，也就是确定其实现功能的安全能力，对过程工艺进行评估，确定其安全完整性等级（SIL）。

SIL验证（验算）：对于装置进行了HAZOP和SIL定级之后，HD设计院得到了对应SIF需达到需要降低多少风险，通过验算，确认经过设计、安装之后所构成的SIF是不是达到了当初所要求的风险降低能力。

物料危险性通常可以用物料安全数据表进行描述，主要内容如下：一般火灾危险特性：闪点、引燃温度、爆炸极限、相对密度、沸点、熔点、水溶性。火灾危险性分类(见GB50160/GBJ16)对健康的危害性：工作场所有害物质最高允许浓度(见TJ36)，急性毒性(LC50或LD50)及发病状况、慢性中毒患病状况及后果、致癌性。毒物危害程度分级(见GB5044)。

反应性危险：环境条件下的稳定性、与水反应的剧烈程度、对热或机械冲击的敏感性。

反应性危险等级(参考NPPA704) 储运要求。事故扑救方法、应急措施。

正常生产过程的实质是各工艺参数的相对平衡。任一参数超范围的变化，平衡就被打破，可能导致事故。如何对过程条件进行控制和调节，一旦失控如何紧急处置以减少和避免损失。

各种反应，包括主反应、副反应，以及可能发生的有害反应、防止有害反应的发生。采用优化软件对生产过程进行控制和调节。

石油化工装置实际是若干工艺操作单元的组合。如何实现单元间的安全衔接，避免相互干扰；某单元处理事故或故障时，如何进行隔离，其它单元如何进行维持，如何平稳停车。联合装置是若干原概念装置的组合，资产密度相对加大，尤其要在工艺系统设计上处理好衔接。

连续散发可燃、有毒气体、粉尘或酸雾的生产系统，应设计成密闭的，并设置除雾、除尘或吸收设施。低沸点可燃液体、有毒液体或能与空气中的氧气、水发生氧化、分解、自聚反应或变质时，应采用惰性气体密封，应有防腐的工艺措施。

在滿足生产平稳前提下，尽量缩短物料在设备内的停留时间，选用存液量少的分馏设备。对大型设备底部、大排量泵、高温(≥闪点，≥自燃点)泵入口、排量大于8m3/h液化烃泵入口、液化烃鑵出口，均应考虑事故隔离阀，事故时紧急切断，以减少事故外泄量。

气体火灾的最好扑救方法是切断气源。因此，气体加工装置边界可燃气体管应设事故隔离阀。

GB150和压力容器安全技术监规程都要求压力容器设超压保护；正排量泵及有超压保护要求的设备均应有安全泄压设施。介质腐蚀、结焦、凝堵使安全阀失效时，应考虑安全阀爆破片组合使用，或设蒸气掩护、蒸汽(或电)伴热。对有突然超压的设备，受热压力急剧升高的设备，还应设自动泄压或导爆筒、爆破片组合设施。

可燃介质安全阀泄压应进入火炬系统，由于泄放物夹带液体，装置应设分液罐；放火炬总管应能处理任何单个事故最大排放量。石化装置的放空火炬排放中事故。液化烃类设备和管道放空应进入火炬系统。毒性、腐蚀性介质泄放应进行无害化处理。设备和管道排净应密闭收集。

开停工装置内设备和管道的吹扫和置换为安全开停工及检修创造条件。吹扫不净，不完善的吹扫系统，不合要求的吹扫介质会为火灾创造条件。固定吹扫系统应有防止危险介质反串的措施。

进出装置的危险物料均应在边界处设切断阀，并在装置侧装“8”字盲板，防止装置火灾或停工检修时相互影响。处理可燃、有毒介质的设备，在装置运行中需要切断进行检修清理时，应设双阀或阀加盲板。

供水中断时，冷却系统应能维持正常冷却10min以上。其它象燃料、仪表用风应考虑事故供应源或事故储备量。

装置开停工、事故停车极易发生火灾等事故。工艺系统不只提供正常操作程序，还应提出开、停工程序和停水、停电等情况下停车步骤，保证生产全过程都是有序的。如石化大型装置的事故预案。

工艺设备是实现工艺过程的主体，所有单个操作过程都通过特定设备来完成，因此，设备的可靠性对装置安全生产至关重要。设备设计的主要方面包括制造材料、机械设计、制造工艺和过程控制系统。

应熟知工艺过程、外部环境、故障模式、材料加工性能。腐蚀是导致设备破坏和火灾的重要因素，应合理选用耐蚀材料和腐蚀裕量。

应能满足苛刻温度压力条件下对设备产生的应力要求。特别注意容器上的动力装置产生的振动荷载和由于温度压力的周期性改变产生的交变荷载。高温高压热壁反应器的应力分折。大型往复压缩机的管道采用(API618。3.3)节规范压力脉动声学摸似计算及分折、采用故障诊断技术等。

设计中最重要的是对设备材料质量控制程序和制造过程的质量程序作出判断，证实制造符合设计要求。设计中应注意其他评估出来的安全问题。