化工企业化学品泄漏防控管理方案PPT 57页

'化工企业化学品泄漏防控管理2015年11月13日 目录项目背景及前期调查分析设备泄漏的管制方案泄漏检测修复(LDAR)技术设备风险及可靠性评估试点计划 2000年以来，五通桥区化工企业伴随化工装置的复杂化、规模化，出现了危险化学品泄漏导致环境事件乃至安全事故的情况。五通桥区委区政府领导对此问题高度重视，五通桥区人民政府安全生产委员会于2015年9月24日以“五安委（2015）24号”文件发布了《五通桥区人民政府安全生产委员会关于开展危险化学品关键设备精准管理工作的通知》。四川省职业安全健康协会危险化学品分会（以下简称危化分会）受五通桥区人民政府委托，2015年危化分会组织专家对该区危险化学品企业进行了多次安全检查，发现了400余处安全隐患，并督促企业进行了整改。但是依然存在发生泄漏的可能。2015年部分企业发生了危险化学品泄漏事件，造成了不良的社会影响，也导致企业生产经营活动受到停产整顿的影响。1、背景 现代工业中泄漏问题普遍存在，泄漏一是会造成能源、物料的损耗；二是会污染环境，导致对人身健康的直接或间接伤害；三是可能酿成火灾、爆炸、急性中毒等重大事故，造成人员的伤亡；四是生产过程中处理危险化学品泄漏问题消耗的大量人力与物力，导致生产成本的增加。以上各项，也必然造成巨大经济损失。1、交通事故2、中毒3、爆炸4、损坏环境5、效率降低6、设备损坏7、客户退货8、经济损失9、信誉损失10……尤其对于化工与石油化工行业，由于生产工艺条件多为高（低）温、高（低）压，且处理的介质多为易燃易爆、具有腐蚀性的特点，一旦发生泄漏，往往引起重大安全事故。有国外资料报道，化工与石油化工大型企业发生事故的原因中，泄漏引发的事故居于首位。世界范围内，每年因危险化学品泄漏导致的经济损失高达几十亿美元。因此，化工与石油化工行业对减少危险化学品泄漏的要求更高、更迫切。2、危险化学品发生泄漏导致的后果 53、泄漏机理1.物理漏孔（产品的缺陷）a.贯穿的裂纹或微小的孔（1～100μm）PPob.不贯穿的裂纹或小的气泡（1～1000μm）P(P＞Po) 3、泄漏机理2.分子漏孔（材料的特性）例如：利用氦气对石英玻璃的微穿透作用可做成氦质谱检漏仪用的标准漏孔，其孔径的数量级为0.001～0.1μm之间。3.微纳漏孔（材料缺陷与工艺）由于材料的酥松和工艺的不合理其存气量和放气量较大，表现为水检测试合格，气密检和氦检不合格。其孔径的数量级为0.1～1μm之间。 4、影响泄漏的因素2.温度TQ经验：温度T上升10℃，泄漏量增加3～5%3.冲击、振动4.化学腐蚀5.脏堵6.水堵（10kPa/m） 泄漏发生源改善泄漏流下溢出堵塞飞散设备腐蚀、老化设备密封件腐蚀、老化设备密封件紧固压力不均匀特殊生产工艺人为操作失误根本原因是?泄漏源占总泄漏量百分比泄漏源占总泄漏量百分比法兰阀门压缩机泵857312安全阀分离器冷却塔排放系统14785典型泄漏源泄漏情况 5典型泄漏源泄漏情况GB9129非金属平垫片的泄漏率：泄漏源的分布JBT4127.1-2013机械密封第1部分：技术条件机械密封的泄漏率： 5典型泄漏源泄漏情况GBT13927-2008工业阀门压力试验合格工业阀门的泄漏率： 5典型泄漏源泄漏情况GBT4213-2008气动调节阀气动调节阀门的泄漏率： 5典型泄漏源泄漏情况GBT4213-2008气动调节阀气动调节阀门的泄漏量： 6典型泄漏事故原因分析南京化工大学对建国以来发生的51起重大及典型泄漏事故进行了研究，原因分析如下： 7设备发生泄漏事故概率设备类型泄漏频率（/年，4种场景）5mm25mm100mm完全破裂单密封离心泵6×10-25×10-41×10-4双密封离心泵6×10-35×10-41×10-4塔器8×10-52×10-42×10-56×10-6离心压缩机1×10-31×10-4往复式压缩机6×10-36×10-4过滤器9×10-41×10-45×10-51×10-5翅片/风扇冷却器2×10-33×10-45×10-82×10-8换热器，壳程4×10-51×10-41×10-56×10-6换热器，管程4×10-51×10-41×10-56×10-6直径管道1×10-53×10-7直径管道5×10-65×10-7直径管道3×10-66×10-2直径管道9×10-76×10-77×10-8直径管道4×10-74×10-77×10-8直径管道3×10-73×10-78×10-82×10-8直径管道2×10-73×10-78×10-82×10-8直径管道1×10-73×10-73×10-82×10-8直径管道1×10-72×10-72×10-82×10-8>直径管道6×10-82×10-72×10-81×10-8压力容器4×10-51×10-41×10-56×10-6反应器1×10-43×10-43×10-52×10-6往复泵7×10-11×10-21×10-31×10-3常压储罐4×10-51×10-41×10-52×10-5SY/T6714-2008典型设备发生完全破裂以及孔泄漏的频率 8关于泄漏问题的思考1、泄漏的存在是设备固有的，通过采取相关措施，控制泄漏量/率在可控范围内，避免发生泄漏事故是我们工作的重点目标；2、治理泄漏问题应从选择合适材质的设备、设备可靠性、设备安装过程、日常维护保养、调整工艺参数和介质、检测和修复等方面予以考虑。 项目背景及前期调查分析设备泄漏的管制方案泄漏检测修复(LDAR)技术设备风险及可靠性评估试点计划 化工设备泄漏的项目管理方案改进思路项目目的：让企业设备泄漏发生机会为零，提高企业的安全风险管理能力。-提高管理效率：有效整合资源，以最合理的投入（管理人员、软硬件、时间等）达到最佳的监管效果。3）改进原则：①“两手都要硬”：按国务院“打非治违”要求，一方面控制管理高风险企业督促机制，另一方面采用预防管理原则，引导企业建立内部管理机制、主动管理及实施预防控制隐患，从末端检查引向源头防控②重点管理原则：根据80/20原则抓住化工高风险的重点部位③以企业为导向：对企业需要遵守的安全操作检测等进行分析，帮助企业内部完善工作内容和安全管理队伍④数据驱动原则：利用信息系统进行数据分析和管理，抓住重点、提高效率2）问题思考：光靠监管工作，企业危险发生的问题还有？是否单纯靠严格执法的作用是有不完善的地方？企业被动企业主动事后管理源头防控1）项目目的： 设备泄漏的管制方案以现场管理团队为主的自主性改善活动透过自主保养的诊断，落实泄漏问题的发现与改善提高操作员设备知识与检测保养技能遵守操作标准并传承经验现场针对泄漏安全活动设备精准管理教育训练诊断活动小组改善活动看板作业标准共同活动建构“我的设备，我来检测维护”的体系防止设备劣化泄漏发挥设备的极限舒适的操作环境改善人员的意愿1、设备精准管理体系 设备泄漏的管制方案(设备精准管理7阶段)设备精准管理7阶段0STEP:制作基本—整理/整顿/清扫现场环境改善角度的清扫活动现场内使用物品的3定管理1STEP:具备基本条件—设备初期清扫通过清扫发现6大不合理及复原/改善设备的基本条件（润滑、加油，状态灯）整顿2STEP:制作没有浪费的设备-发生源困难地点改善清扫困难地点及不合理的根源性改善除去污染发生原因3STEP:制作行动基准–清扫/加油基准书制作清扫/加油基准制作及加油困难地点改善取得良好的加油技能4STEP:培养熟悉设备员工–设备总检测设备检测point及检测技能学习清扫/加油/检测基准统和及检测困难地点改善5STEP:自主检测4STEP的block展开及标准化设备要素别检测功能的完全取得设备的品质影响因子发觉及复原6STEP:品质保全故障与制作不发生不良的基准品质保全基准的标准化，system化搬运员的机电一体化（日常检测及保修）7STEP:自主管理现工程/设备的状态维持维持基准的改善及标准化发展期制造“3无”安全现场制造“基本”成型的现场落实期消耗品费节俭作业环境改善设备污染排除Pit不良减少用量/能源减少油种单纯化产业废弃物减少平均故障间隔时间（MTBF)提升设备信赖性提升高生产性设备状态维持安全事故减少制作基本 步骤定义活动内容目标备注大整理全体把本区域没用的彻底清除.明确担当区域.选定整理对象→大整理使用场所只放置有用的物品5S活动0阶段把没有必要的清楚有用的放在近处.区分为必要/不必要.不要品丢弃.使之能够容易使用使用场所只留下有用的必要物品容易找到-活动AREAMAP初期清扫1阶段通过感官彻底去除灰尘污染.彻底去除灰尘、污染.制定4个LIST（发生源，困难部位，不合理，疑问点）彻底去除粘在设备上的污染-提出不合理LIST发生源困难部位对策2阶段去除，改善发生源/困难场所.树立发生源对策.改善清扫困难部位，缩短清扫时间去除污染发生源去除，改善清扫困难部位-不合理对策书（PM分析…）制定准基准书3阶段为有效地维持清扫、注油活动而制定行动基准.润滑技能教育及总检测.制定在规定的时间内切实能够清扫，注油的基准设定短期清洁度的目标防止润滑（注油）不良故障-标准制，修订项目LIST-SUB-Theme登录-OPL总检测4阶段检测设备的所有部位，使之复原.进行检测技能教育.总检测，改善检测方法，设备，及制定基准实施短期检测复原所有部位的不合理-各种标准书-要素作业Manual-检测Manual自主检测5阶段随时实施清扫、注油、检测、复原.自主保全基准，对设备进行.日常保全.以故障“0”为目标短期内实施所有清扫，注油，检测，复原-systemflowchart-自主检测checksheet工程品质保证6阶段活动的对象以设备为中心向周边扩散保证品质.流出不良零化..不良零化作为工程，设备的目标以保证品质实现只生产良品的工程和设备落实品质保证的思考方式-CPK管理表-FMEA，FTA...自主保全7阶段按已制定的基准及目标自主维持管理.（现在TPM水平）.继承维持/改善切实明白并遵守PDCA周期-自主保全sheet-Mtbf，Mttr管理sheet-设备综合效率管理sheet设备泄漏的管制方案(设备精准管理7阶段) 设备密集型化工企业的发生源改善活动以彻底的[零泄漏活动]为中心展开，困难部位改善以运行操作简少化及方便性确保为中心展开。设备密集型化工企业的2Step活动困难部位改善清扫检测操作注油作业发生源改善泄漏流下溢出堵塞飞散根本原因是?为了使作业更容易现场所需要的改善应该由直接利用改善结果、受惠的本人推进设备泄漏的管制方案(设备精准管理“2”STEP简介)设备腐蚀、老化设备密封件腐蚀、老化设备密封件紧固压力不均匀特殊生产工艺人为操作失误 改善困难部位的思考方式困难部位清扫困难部位很难完全解除污染源,或反复清扫但不易清扫且有障碍的改善清扫工具改善清扫困难部位，使之容易清扫例)用水清扫之后有积水的地方改善，使地面不积水或分解,或改善不易接近的地方检测困难部位检测设备运转状况有困难时统一各仪表的方向设备上有罩看不清内部的，要把罩透明化或使罩容易打开确认看不见看得见操作/作业困难部位作业者的日常作业及应急处理有困难时使各种阀门操作容易-.使用工具HANDLE.改善为F-HANDLE所有的手动作业都是改善的对象，寻找容易作业的方法新入员工进行确认作业，有无困难设备泄漏的管制方案(改善困难部位的思考方式简介) 制定小组活动计划，进行改善活动，通过诊断合格后，进行下一阶段活动活动流程主要活动内容诊断分析效果维持管理制定/实施改善计划分析原因现象调查制定活动计划小组计划作用分担设定目标活动方法接受教育调查发生源-定量调查-拍摄照片制作污染MAP(地图)调查困难部位-制作List-调查现象-作用分担Why-Why分析-寻找根本原因-重复5次Why-理解设备原理导出改善方法-导出改善方案-最少投资-反复改善复原改善计划-内部解决-委托解决-提案解决委托其他的部门实施改善-强化内部实施-改善工具-改善设备-改善作业方法调查效果-污染程度-缩短清扫时间缩短检测时间维持管理-清扫基准书活动结果效果改善事例TOP诊断利用个別改善流程（Process）●2STEP泄漏发生源困难部位活动步骤是设备泄漏的管制方案(泄漏发生源困难部位活动步骤) 找出跑冒滴漏的发现处对跑冒滴漏的材料性质形状成分进行分析困难处在哪里？很花时间的地方？不容易去做的地方？定量收集数据分析发生的原因是否是以前发生的？是人故意的？是否是本工段发生的？是前工段发生的？对后工段影响？是否是加工工艺原因？设备原因？环境原因？换类影响？做什幺样的工作清扫供油检查紧固？用什幺样的工具在设备运行时是否可以完成对结果如何确认？提示每天清扫检查的目标时间拟定对策；目标时间；改善方法拟定对策；切断发生源；防止跑冒滴漏；防止泄漏发生恢复和改善确认改善处理结果修改清扫的暂行标准进行自行诊断工厂诊断合格改善记录修改第1步暂定标准及后续标准确认是否在暂定时间内完成了小组活动报告工厂诊断报告找出内容看板活动目的：消灭设备泄漏、污染、跑冒滴漏，油污等的发生源头和分散；改善清扫操作检查时的困难处，力求杜绝清扫、操作故障、检查的时间；学习分析问题的方法及提高改善设备能力，降低泄漏发生概率。了解跑冒滴漏泄漏的危害按暂行标准清扫为什幺会发生学习方法改善切断缩小防止泄漏设备泄漏的管制方案(2STEP活动流程说明) 确定改善设备平面图及实物图建立泄漏项目区域推进组织设备精准管理项目推进流程设备精准管理项目推进计划设备泄漏的管制方案(推进步骤说明) 设备精准管理7阶段案例：影响设备运行的仪表、管道状态的标示却未到位压力控制的范围没有标示阀门是“开满”还是“半开”？设备状态的三色灯坏未修案例：影响设备运行重要部位的5S、泄漏防止的5S等未到位。事关安全和正常运行的线路5S多个泄漏部位的及时修理和预防5S设备泄漏的管制方案(案例介绍说明)有没有泄漏处?(管道连接部、阀的周围…)保温材的状态是否正常?温度计、压力计是否正常?蒸汽tracing状态是否正常?管道固定状态是否正常? 设备的可视化管理设备泄漏的管制方案(案例介绍说明)零点是否准确?指针是否晃动?是否标示界限?外部仪器类能否防止冻裂?(保温状态如何?)是否进行定期校正?各种仪器类的固定处、管道处有没有泄漏?仪器类的用途标示是否正常?能否看懂?压力计及压力开关温度计及温度开关流量计浓度计真空计及真空开关控制阀 制作清扫作业基准书设备泄漏的管制方案(案例介绍说明) 制作设备MAP图1.气缸水套31.中体密封大盖14.缓冲罐放净阀12.进气缓冲罐测压口16.排气缓冲罐温度表6.气缸进气法兰23.轴头泵入口法兰39.机身油池呼吸器3.气阀阀盖5.进气气阀卸荷器24.轴头泵出口法兰9.进缓冲罐介质进口13.进缓冲罐地脚2.气缸端盖8.气缸盖侧支撑7.气缸轴侧连接螺栓28.中体密封但其进口26.中体十字头看窗33.机身油池大盖34.机身油池出油口35.机身油池供油口27.中体放空管口29.中体废气排出口设备泄漏的管制方案(案例介绍说明) 制作OPL设备泄漏的管制方案(案例介绍说明) 设备计划保养阶段1、差异分析2、差异对策3、暂定基准制定4、全面改善与实施5、维修工具管理6、备品备件的管理7、建立两大指标衡量：MTBF(设备故障间隔时间）、MTTR（平均设备修复时间）8、全面标准化：文件、制度、流程等设备计划保养的推展：设备管理教育训练（初级）的推展：员工教育训练1.操作与保养能力提升的教育训练体系的规划2.教育训练分科会的实施方法3.教育训练分科会课程的编写4.教育训练分科会的实施计划编排5.检测，操作技能士的训练6.教育训练技能评价方法7.企业内部讲师的育成程序和考核方法设备泄漏的管制方案(设备计划保养及培训说明) 设备专项改善（重点设备）的推展：分类专项活动6Sigma活动(DMAIC)PLAN1.主题选定（掌握设备现状的损失）2.活动计划树立3.现象调查4.原因分析5.目标设定6.对策树立1.定义(Definition)2.测量(Measurement)3.分析(Analysis)DO7.对策实施4.改善(Improve)CHECK8.效果调查Action9.标准化及事后管理10.反省及向后计划5.管理(Control)设备泄漏的管制方案(专项改善（重点设备）的推展说明) 设备设施名称设备设施编号设备设施用途生产厂家安装日期设备设施型号物料介质使用温度使用压力危险等级设备责任人维护保养记录档案号巡检记录档案号使用操作规程相关操作人员资格证台账记录人：核实人：设备台帐设备泄漏的管制方案(建立设备指标管理及追溯系统) 设备不合理项一览表设备泄漏的管制方案(建立设备指标管理及追溯系统) 设备基准值调查表设备泄漏的管制方案(建立设备指标管理及追溯系统) 设备自主保全诊断表设备泄漏的管制方案(建立设备指标管理及追溯系统) 参考中国某化工集团推行设备管理的绩效指标：设备泄漏的管制方案取得的成果指标名称20102011201220132014计算公式Y1设备完好率96%96.8%97.5%98.3%99.6%完好设备台数/设备台数Y2损失工时率（TLWR）3.2%2.5%2.0%1.8%1.4%总损失工时/总工时Y3动密封点泄漏率5.1%4.2%3.1%2.7%1.8%泄漏点/动密封点Y4静密封点泄漏率2.1‰1.6‰1.0‰0.7‰0.4‰泄漏点/静密封点Y5死亡事故率（FIR）0%0%0%0%0%死亡事故起数/总工时 项目背景及前期调查分析设备泄漏的管制方案泄漏检测修复(LDAR)技术设备风险及可靠性评估试点计划 泄漏检测修复(LDAR)技术泄漏检测修复(LDAR)技术是通过对生产装置潜在泄漏点进行检测，及时发现存在泄漏现象的组件，并进行修复或替换，进而实现降低泄漏排放。 泄漏检测方法1、常规检测：1.1仪器检测器类型包括火焰离子化检测器、光离子化检测器和红外吸收检测器等，也可以是其它类型的检测器。2、非常规检测2.1光学检查通过选择不同波段的光学仪器（红外热成像仪、傅里叶红外成像光谱仪），分析受控设备、群组或密封点涉及的危险化学品组分和含量。2.2超声检查将超声仪器调节到30kHz至50kHz或根据其他条件确认的频率范围进行检查，在各个密封点之间来回移动，信号强度明显上升的部位即为疑似泄漏。2.3皂液检查向密封点喷洒皂液后，皂膜膨胀，表明存在泄漏，可用常规检测方法确认。2.4目视检查检测人员观察轻液体和重液体密封点，发现有液体滴落，应借助计时器记录液滴滴落频次。 泄漏检测与修复应用效果研究基于64家企业的约200万个可能泄漏源比利时自2008实施LDAR后单个泄漏源排放量变化统计在两年内泄漏减少78%某聚丙烯装置实施LDAR项目后数据分析 泄漏检测与修复应用范围蒸汽损失管理:火炬损失管理储罐泄漏管理储罐泄漏监测 工作流程 工作流程 项目背景及前期调查分析设备泄漏的管制方案泄漏检测修复(LDAR)技术设备风险及可靠性评估试点计划 设备泄漏的风险评估企业关键设备的安全风险评估：在化工行业，导致安全事故的原因来自于设备、人、环境三个方面。为了预防安全事故的发生，就应当从消除事故主要原因着手，进行危险性分析和预测。本处主要分析设备方面的原因：导致化工安全事故的设备原因主要是设备/装置结构不良，强度较低，磨损和恶化；安全装置及防护器具的缺陷等因素。此外，对各种机械、装置、设备、管道等在整个系统中的地位和作用，它们在什么条件下会发生故障，这些故障对系统安全会产生哪些影响；以及有毒有害及危险性物质的贮存、运输和使用的状况，都应该进行具体分析，以便于防范和控制。 设备泄漏的风险评估企业关键设备的安全风险评估：潜在故障模式影响和危害性分析（FailureMode,EffectsandCriticalityAnalysis，简记为FMECA）是一种缺陷发生之前预先确定、优先排序和减轻系统的设计或制程的潜在缺陷及危害的方法。功能(产品/流程)失效模式(FailureMode)失效原因(Cause)管理方法(Control)失效后果(Effect)(严重度:1~10)(发生频率频度:1~10)(探测度:1~10)RPN:RiskPriorityNumber=严重度×发生频率度×探测力度:1~1000FMECA的历史：在19世纪60年代起始于航空航天工业(阿波罗计划期间)在1970年,美国杜邦化学品公司全面使用于安全管理中在1974年,美国海军使用的军用标准MIL-STD-162919世纪70年代末，汽车工业开始应用 设备泄漏的风险评估企业关键设备的安全风险评估：潜在安全事故严重性、发生概率、可监测性评估列出生产企业的生产流程步骤，识别生产流程中的关键设备列出生产过程中关键设备可能的失效模式（阀门/管道泄漏、阀门断裂、设备气压过高、设备温度过高等）列出失效模式导致的后果（发生火灾、爆炸、有毒气体泄漏等）根据化工安全事故的严重程度打分列出发生失效模式可能的原因根据历史发生的概率情况打分列出当前的控制措施当前的控制措施能发现失效模式的情况打分计算风险等级数值（严重性得分*发生概率得分*可监测性得分）利用风险等级数值决定高风险的失效模式计划如何降低或杜绝与高风险失效模式相关的风险。重新计算风险等级数值，以反映针对失效模式而采取之行动的作用。关键设备风险评估模型及流程步骤： 设备泄漏的风险评估—路径图 设备失效率函数的图形特征符合著名的“浴盆曲线”。失效率下降非理想区域失效率稳定理想区域失效率上升非理想区域可用时间时间失效率早期故障b<1正常操作b=1磨损b>1这部分区域有时并非完全是直线企业关键设备的可靠度评估有效寿命度量:失效平均时间(MTTF)有效寿命度量:失效间平均时间(MTBF) 企业关键设备的可靠度评估化工设备的可靠性寿命多数符合威布尔分布 企业关键设备的可靠度评估举例：使用韦伯分布分析“失效时间”给出了10台燃油泵的故障随时间变化的数据。发现数据符合如下参数的威布尔分布：提问:运行9000小时时的可靠性如何？如果每台失效的泵花费$9500，那么10000台泵运行9000小时的总费用是多少？样本失效时间120002370035000462005730068400795008105009116001014000 企业关键设备的可靠度评估举例：使用韦伯分布分析“失效时间”选择分布在黄色单元格内输入数值结果显示在绿色单元格内打开Excel文件:“Reliability_Template.xls”ExcelActivityReliability_Template.xls 企业关键设备的可靠度评估--加速寿命老化试验加速寿命老化试验策划加速测试的关键步骤选择要提升的应力:需要对预期的失效机理有认识–必须是相关的（对阀门、法兰盘，经常应用盐雾&温度&震动实验）确定加速模型:需要有对作为加速应力函数的失效机理的加速特性的认识选择提高的应力水平:需要事先研究产品的工作和破坏极限，以免提高的应力水平引入新的失效模式，这类失效往往不会在正常的工作应力水平下出现 项目背景及前期调查分析设备泄漏的管制方案泄漏检测修复(LDAR)技术设备风险及可靠性评估试点计划 第1个月2个月3个月4个月5个月6个月7个月8个月9个月10个月主要活动内容现场调研评估规划设备管理计划设备自主管理培训工作确定项目及项目组织设备风险FMEA培训设备预防管理培训项目辅导培训设备泄漏管理体系建立设备风险评估体系设备可靠性评估体系化工泄漏项目里程碑P培训设备精准管理体系推进化工设备泄漏发生部件可靠性测量化工设备关键流程FMEA评估分类评估培训项目推进DC阶段培训启动仪式总结报告中间报告（备注：月份为项目启动的顺序月份“第X月）首期推进实施内容日程规划A阶段培训'