石油化工中心化驗(yàn)室安全環(huán)保設(shè)計(jì)

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摘要:在石油化工企業(yè)中，中心化驗(yàn)室起著質(zhì)量控制和技術(shù)管理的核心作用，現(xiàn)代中心化驗(yàn)室除滿足生產(chǎn)需求外，更需要重視中心化驗(yàn)室的安全與環(huán)保設(shè)計(jì)。本文基于相關(guān)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范結(jié)合實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，對(duì)中心化驗(yàn)室設(shè)計(jì)中安全和環(huán)保設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行了探討，以實(shí)現(xiàn)減少安全隱患和防治環(huán)境污染的目的，從而更好地服務(wù)于石油化工企業(yè)和相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員。

關(guān)鍵詞:中心化驗(yàn)室;安全設(shè)計(jì);環(huán)保設(shè)計(jì)

1引言

中心化驗(yàn)室是承擔(dān)石油化工廠各生產(chǎn)裝置及輔助設(shè)施的分析化驗(yàn)任務(wù)的全場(chǎng)性化驗(yàn)室，負(fù)責(zé)原料成分分析、中間控制分析、出廠產(chǎn)品、副產(chǎn)品的質(zhì)量檢驗(yàn)分析等［1］。隨著石油化工裝置大型化的發(fā)展趨勢(shì)以及市場(chǎng)對(duì)于化工產(chǎn)品品質(zhì)要求的日益提升，中心化驗(yàn)室在產(chǎn)品質(zhì)量控制及過程控制中的作用日益重要。而安全環(huán)保設(shè)計(jì)作為中心化驗(yàn)室規(guī)劃設(shè)計(jì)的重中之重，關(guān)系著企業(yè)產(chǎn)品控制的核心和分析人員的安全與健康，必須高度重視。目前，與中心化驗(yàn)室相關(guān)的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范已經(jīng)日益完善，但是在具體設(shè)計(jì)過程中仍需要大量的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來確保最終方案的合理性，本文對(duì)中心化驗(yàn)室設(shè)計(jì)中安全和環(huán)保設(shè)計(jì)的要點(diǎn)進(jìn)行了歸納和梳理，并結(jié)合自身從業(yè)經(jīng)歷對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)和思路進(jìn)行了介紹，以方便讀者了解相關(guān)設(shè)計(jì)的要點(diǎn)和難點(diǎn)。

2化驗(yàn)室安全設(shè)計(jì)

石油化工行業(yè)化驗(yàn)室的危險(xiǎn)源較為集中，所以也容易存在安全隱患。中心化驗(yàn)室內(nèi)存在種類繁多的危險(xiǎn)化學(xué)品，還有鋼瓶、反應(yīng)釜等壓力容器。相關(guān)實(shí)驗(yàn)人員在日常工作中高頻率接觸危險(xiǎn)化學(xué)品和高風(fēng)險(xiǎn)儀器設(shè)備，易造成火災(zāi)、爆炸、中毒等各種事故，因此在設(shè)計(jì)中降低安全風(fēng)險(xiǎn)很有必要。

2．1防火設(shè)計(jì)

化驗(yàn)室引起火災(zāi)的原因有以下幾種:易燃易爆危險(xiǎn)品引起火災(zāi);加熱設(shè)備引起火災(zāi);電氣火花引起火災(zāi);用氣不當(dāng)引起火災(zāi)等，在設(shè)計(jì)中可以從以下方面降低風(fēng)險(xiǎn)。

2．1．1優(yōu)化驗(yàn)室布局根據(jù)分析需求和安全管理需求，做到分區(qū)明確、互不干擾、安全健康。藥品庫和鋼瓶間這類有火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)的分區(qū)在用地允許的條件下最好單獨(dú)設(shè)置并按照爆炸危險(xiǎn)區(qū)域劃分和主體保持一定距離，如與主體合建應(yīng)采用防爆墻且門窗設(shè)計(jì)須滿足防爆要求［2］。

2．1．2化驗(yàn)室加熱設(shè)備安全高溫儀器設(shè)置在高溫室內(nèi)，高溫室內(nèi)的實(shí)驗(yàn)臺(tái)做耐火處理，房間通風(fēng)滿足相關(guān)要求。需要加熱進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，盡量使用電加熱的方式，避免使用明火加熱方式。如需分析殘?zhí)?、閃點(diǎn)等指標(biāo)，須在通風(fēng)柜內(nèi)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2．1．3化驗(yàn)室電器設(shè)備安全存在火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)的場(chǎng)所應(yīng)按照危險(xiǎn)特性使用防爆電器及儀表，防爆電器應(yīng)符合規(guī)定級(jí)別。合理配置分析儀器負(fù)載，防止發(fā)生短路。

2．1．4化驗(yàn)室用氣安全中心化驗(yàn)室氣路系統(tǒng)的建議設(shè)計(jì)流程為:鋼瓶間鋼瓶→自動(dòng)切換單元→減壓閥→壓力表→進(jìn)化驗(yàn)室總切斷閥→二級(jí)減壓閥→壓力表→分析儀器前切斷閥→分析儀器［3］氣瓶應(yīng)集中存放在鋼瓶間，可燃?xì)怏w鋼瓶和助燃?xì)怏w鋼瓶須分開存放，并設(shè)置可燃?xì)怏w報(bào)警儀。

2．1．5化驗(yàn)室消防設(shè)計(jì)中心化驗(yàn)室室內(nèi)屋頂應(yīng)設(shè)置煙感、溫感探測(cè)器。室內(nèi)設(shè)置常規(guī)的消防安全措施，包括室內(nèi)消火栓、手提式干粉滅火器、火災(zāi)報(bào)警等消防安全設(shè)施。

2．2防爆設(shè)計(jì)

中心化驗(yàn)室有存在爆炸風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境有油品化驗(yàn)室、易燃?xì)怏w分析室等，在化驗(yàn)室設(shè)計(jì)中，我們可以通過最大限度地降低易燃易爆物質(zhì)產(chǎn)生泄露的可能性，避免產(chǎn)生火花和電弧等措施減少安全隱患［4］。

2．2．1化驗(yàn)室通風(fēng)防爆設(shè)計(jì)通風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng)是中心化驗(yàn)室設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，通風(fēng)設(shè)計(jì)中應(yīng)遵循GB50019、SH/T3004中的相關(guān)規(guī)定。局部產(chǎn)生易燃易爆氣體和粉塵的場(chǎng)所，設(shè)置通風(fēng)柜、萬向排風(fēng)罩、排氣式藥品柜等局部排風(fēng)設(shè)施。當(dāng)局部排風(fēng)困難時(shí)，采用全面通風(fēng)換氣系統(tǒng)［1］?？梢酝ㄟ^設(shè)置通風(fēng)柜和萬向排風(fēng)罩的方式，排出分析化驗(yàn)工作中產(chǎn)生的易燃易爆、有毒和易揮發(fā)氣體。

2．2．2化驗(yàn)室電氣防爆設(shè)計(jì)在能產(chǎn)生易燃易爆介質(zhì)的功能房間內(nèi)，如液化烴氣體分析房間、辛烷值和十六烷值測(cè)定室、試劑間、樣品間等，這些分析房間內(nèi)的開關(guān)、插座、燈具均應(yīng)防爆，其配電線路穿越隔墻處做隔離密封處理。

2．2．3化驗(yàn)室管線防爆設(shè)計(jì)進(jìn)出中央化驗(yàn)室的工藝管線應(yīng)遵循SH/T3097的相關(guān)規(guī)定與接地裝置做防靜電連接;分析儀器所用的氣體管線，如氫氣、乙炔等易燃易爆氣體管線不能穿越與其使用無關(guān)的房間;禁止將可燃?xì)怏w、液化烴、可燃液體的采樣管線引入中心化驗(yàn)室［1］。按GB50493的規(guī)定，在有火災(zāi)爆炸風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)境設(shè)置可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警儀。

2．3防毒設(shè)計(jì)

化驗(yàn)室中，造成人員安全隱患的因素有中毒、觸電、化學(xué)灼傷、機(jī)械傷害等，在設(shè)計(jì)中可以從以下方面降低風(fēng)險(xiǎn)。

2．3．1取樣器安全設(shè)計(jì)根據(jù)HG/T20660中對(duì)化學(xué)介質(zhì)毒性和爆炸危險(xiǎn)程度的劃分，在對(duì)中度及以上危害介質(zhì)進(jìn)行取樣時(shí)，使用密閉取樣器或取樣箱。

2．3．2危化品存放安全設(shè)計(jì)化驗(yàn)室的危險(xiǎn)化學(xué)品根據(jù)其主要危險(xiǎn)性進(jìn)行分類，如爆炸物、易燃物、毒性物質(zhì)、危險(xiǎn)氣體和氣溶膠、自燃或自反應(yīng)物質(zhì)、過氧化物等，要放在單獨(dú)的儲(chǔ)存間內(nèi)，按照各自的特性分類儲(chǔ)存，并保證存儲(chǔ)環(huán)境周邊沒有安全隱患。

2．3．3化驗(yàn)室防護(hù)設(shè)計(jì)在化驗(yàn)室內(nèi)部及走廊設(shè)置人員健康有關(guān)的應(yīng)急工具和防護(hù)措施，如洗眼器、緊急沖淋、防毒面具等［5］，在關(guān)鍵化驗(yàn)室、危險(xiǎn)庫房設(shè)置攝像頭等。

3化驗(yàn)室環(huán)保設(shè)計(jì)

承擔(dān)全廠性分析化驗(yàn)任務(wù)的中心化驗(yàn)室在日常生產(chǎn)中產(chǎn)生大量的污染物，中心化驗(yàn)室的環(huán)保問題也受到了更多的關(guān)注?？梢栽谠O(shè)計(jì)過程中，根據(jù)化驗(yàn)室污染物的產(chǎn)排情況，在設(shè)計(jì)中制定污染物的排放及處理方案。化驗(yàn)室的環(huán)保設(shè)計(jì)可以從實(shí)驗(yàn)過程控制和實(shí)驗(yàn)終端控制方面入手，對(duì)化驗(yàn)室的污染問題進(jìn)行防治。

3．1實(shí)驗(yàn)過程控制

實(shí)驗(yàn)過程是化驗(yàn)室污染物產(chǎn)生的源頭，對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行首端控制，減少實(shí)驗(yàn)過程中污染物的產(chǎn)生，是化驗(yàn)室環(huán)保設(shè)計(jì)的起點(diǎn)和根本所在。

3．1．1控制實(shí)驗(yàn)試劑進(jìn)行分析實(shí)驗(yàn)時(shí)，分析介質(zhì)的采樣量要嚴(yán)格按照使用量進(jìn)行取樣，配置檢驗(yàn)試劑時(shí)，控制試劑的使用量，避免浪費(fèi)造成污染。保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確性和精密度的前提下，用低毒或者無毒、可降解或回收處理的試劑，代替有毒有害試劑，從而減少污染物的產(chǎn)生［6］。

3．1．2優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方法用非化學(xué)檢測(cè)方法代替實(shí)驗(yàn)中的化學(xué)分析方法，或通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置和程序的方式減少污染物的產(chǎn)生。在生產(chǎn)過程中，原則上優(yōu)先選擇安全環(huán)保的分析方法，少用或者不用存在二次污染風(fēng)險(xiǎn)的分析方法。

3．1．3改進(jìn)實(shí)驗(yàn)技術(shù)采用色譜儀、傳感器等先進(jìn)儀器的非化學(xué)分析方法產(chǎn)生的污染遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于常規(guī)化學(xué)檢測(cè)方法，如可用紅外光譜法部分代替卡爾費(fèi)休法檢測(cè)常量水含量［7］，可以明顯減少實(shí)驗(yàn)中的試劑使用量。

3．2實(shí)驗(yàn)終端控制

3．2．1化驗(yàn)室廢氣處理化驗(yàn)室的氣態(tài)污染物的處理方法有濕法和干法兩類［8］，濕法廢氣處理是通過酸霧凈化塔對(duì)某些水溶性氣體進(jìn)行廢氣處理，干法是利用吸附劑處理氣體混合物某一組分或某些組分。

3．2．2化驗(yàn)室廢水處理化驗(yàn)室的廢水處理方法一般有物理法、化學(xué)法和生物法。物理法是利用機(jī)械設(shè)備的物理作用分離污水中的雜質(zhì)，化學(xué)法是通過添加酸堿劑等化學(xué)物質(zhì)除去水中雜質(zhì)，生物法是利用微生物分解廢水中的膠體和有機(jī)物質(zhì)。三種處理方法各有其特點(diǎn)和使用條件，通常需要多個(gè)單元組合處理。

3．2．3化驗(yàn)室固體廢物處理為防止化驗(yàn)室產(chǎn)生的廢物擴(kuò)散污染，對(duì)固體廢物的處理原則為分類收集、定點(diǎn)貯存、集中處理。盡量用廢物回收或固化的方式，遠(yuǎn)離生活區(qū)深埋或者用焚燒法處理。廢棄物排放應(yīng)符合相關(guān)法律法規(guī)和國(guó)家有關(guān)環(huán)境保護(hù)排放標(biāo)準(zhǔn)，如大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)，或遵循地方標(biāo)準(zhǔn)。

4結(jié)語

本文通過對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的規(guī)范化及相關(guān)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的系統(tǒng)化，將有效的排除設(shè)計(jì)漏洞降低安全隱患。在石化中心化驗(yàn)室的安全和環(huán)保設(shè)計(jì)過程中，還需要和建筑、暖通、電氣、管道專業(yè)的溝通協(xié)作，這樣才能保證設(shè)計(jì)的安全性，合理性和規(guī)范性，進(jìn)而為工作人員提供一個(gè)操作方便、安全環(huán)保、舒適美觀的工作環(huán)境。此外，中心化驗(yàn)室的設(shè)計(jì)也應(yīng)積極遵循國(guó)家及地方政府出臺(tái)的最新相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，并與相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材供貨商保持緊密溝通，為石化企業(yè)提供最優(yōu)質(zhì)的設(shè)計(jì)及解決方案。

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作者：宋雪微 單位：中海油石化工程有限公司