《可燃性粉塵危害分析指南》一書(shū)介紹了如何通過(guò)規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)或基于風(fēng)險(xiǎn)分析的方法進(jìn)行粉塵危害分析(DHA)。主要內(nèi)容包括粉塵火災(zāi)和爆炸的基本背景信息,工藝設(shè)備內(nèi)部、外部和建筑物內(nèi)部粉塵危害的防爆和防護(hù)系統(tǒng)指南,危害評(píng)估和控制的傳統(tǒng)方法(包括相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的概述以及如何使用標(biāo)準(zhǔn)和檢查表來(lái)確定所需的預(yù)防和緩解方法)、基于風(fēng)險(xiǎn)的粉塵危害分析方法、可燃性粉塵問(wèn)題的一些特別注意事項(xiàng),以及基于風(fēng)險(xiǎn)的粉塵危害經(jīng)典分析示例。
《可燃性粉塵危害分析指南》可供化工安全人員、生產(chǎn)技術(shù)人員、科研人員以及高等學(xué)校相關(guān)專業(yè)師生使用。
美國(guó)化學(xué)工程師協(xié)會(huì)化工過(guò)程安全中心(CCPS)是美國(guó)化學(xué)工程師協(xié)會(huì)(AIChE)下屬一家非盈利性的企業(yè)聯(lián)合組織,該中心致力于在化工、制藥、石油等領(lǐng)域的過(guò)程安全研究與評(píng)估。同時(shí),CCPS帶動(dòng)了制造業(yè)、政府部門(mén)、咨詢業(yè)、學(xué)術(shù)界、保險(xiǎn)業(yè)等行業(yè)對(duì)工業(yè)過(guò)程安全的認(rèn)識(shí)與提高。
劉昳蓉,北京風(fēng)控工程技術(shù)股份有限公司高管,擁有近30年石油天然氣與化工等能源行業(yè)的過(guò)程安全管理工作經(jīng)驗(yàn),主要工作領(lǐng)域包括危險(xiǎn)與可操作性分析(HAZOP)、安全儀表完整性管理(SIL)、火災(zāi)爆炸分析(FEA)、定量風(fēng)險(xiǎn)分析(QRA)、可靠性設(shè)計(jì)與優(yōu)化(RAM)、工程設(shè)計(jì)審查、人機(jī)工程審查(HFE)等。
第1章 緒論1
1.1 本書(shū)的目的2
1.2 本書(shū)內(nèi)容概述2
1.3 參考文獻(xiàn)4
第2章 背景7
2.1 粉塵火災(zāi)和爆炸問(wèn)題的性質(zhì)8
2.1.1 粉塵爆炸統(tǒng)計(jì)8
2.1.2 案例研究:海格納士(Hoeganaes)公司10
2.2 發(fā)生粉塵火災(zāi)和爆炸的要素13
2.2.1 層火14
2.2.2 閃火和爆炸14
2.3 可燃性和爆炸性參數(shù)19
2.3.1 爆炸性篩查測(cè)試19
2.3.2 爆燃指數(shù),KSt (bar·m/s) 19
2.3.3 最大爆炸壓力,Pmax (bar) 20
2.3.4 爆炸下限濃度,MEC (g/m3) 20
2.3.5 最小點(diǎn)火能,MIE (毫焦,mJ) 21
2.3.6 粉塵云最低自燃溫度,MAIT (℃) 21
2.3.7 層點(diǎn)火溫度,LIT (℃) 21
2.3.8 極限氧濃度,LOC (%O2) 21
2.3.9 體電阻率(Ω·m) 22
2.4 與可燃性蒸氣的對(duì)比22
2.5 參數(shù)的影響23
2.6 總結(jié)23
2.7 參考文獻(xiàn)24
第3章 設(shè)備內(nèi)部的粉塵危害27
3.1 預(yù)防、保護(hù)和緩解方法28
3.1.1 點(diǎn)火源控制29
3.1.2 惰化/氧化劑控制30
3.1.3 可燃濃度控制31
3.1.4 泄爆31
3.1.5 爆燃抑制32
3.1.6 爆炸封閉32
3.1.7 爆燃隔離32
3.2 問(wèn)題33
3.2.1 空氣/物料分離器34
3.2.2 粉碎設(shè)備(研磨機(jī)、粉碎機(jī)等) 36
3.2.3 干燥器37
3.2.4 筒倉(cāng)/料斗38
3.2.5 可移動(dòng)式容器39
3.2.6 輸送機(jī)40
3.2.7 攪拌器/混合器42
3.2.8 向有易燃蒸氣環(huán)境的容器進(jìn)料43
3.3 總結(jié)43
3.4 參考文獻(xiàn)44
第4章 設(shè)備外部的粉塵危害47
4.1 案例學(xué)習(xí)——帝國(guó)糖業(yè)(Imperial Sugar) 48
4.1.1 設(shè)施48
4.1.2 事件經(jīng)過(guò)48
4.1.3 教訓(xùn)49
4.2 房間或建筑物內(nèi)的問(wèn)題50
4.3 預(yù)防和保護(hù)方法52
4.3.1 設(shè)備外粉塵積聚控制52
4.3.2 點(diǎn)火源控制54
4.3.3 限損結(jié)構(gòu)54
4.4 總結(jié)54
4.5 參考文獻(xiàn)55
第5章 危害評(píng)估和控制的傳統(tǒng)方法57
5.1 引言58
5.1.1 工藝安全信息(PSI) 58
5.1.2 勝任的團(tuán)隊(duì)58
5.2 傳統(tǒng)方法的基本步驟59
5.2.1 第1步:確定是否涉及可燃性粉塵59
5.2.2 第2步:確定適用的標(biāo)準(zhǔn)62
5.2.3 第3步:確定存在火災(zāi)/爆炸危險(xiǎn)的位置64
5.2.4 第4步:對(duì)照標(biāo)準(zhǔn)要求審查裝置/設(shè)備運(yùn)行情況65
5.2.5 第5步:提出建議66
5.2.6 第6步:記錄審查結(jié)果66
5.2.7 第7步:落實(shí)建議67
5.3 總結(jié)68
5.4 參考文獻(xiàn)69
第6章 基于風(fēng)險(xiǎn)的粉塵危害分析方法71
6.1 引言72
6.2 基于風(fēng)險(xiǎn)的危害分析方法73
6.2.1 第1步:辨識(shí)失效場(chǎng)景74
6.2.2 第2步:后果分析74
6.2.3 第3步:確定后果是否可接受75
6.2.4 第4步:估計(jì)可能性和風(fēng)險(xiǎn)75
6.2.5 第5步:確定初始風(fēng)險(xiǎn)是否可接受79
6.2.6 第6步:提出建議和評(píng)估解決方案80
6.2.7 第7步:確定削減后的風(fēng)險(xiǎn)是否可接受81
6.2.8 第8步:記錄結(jié)果82
6.3 DHA 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、附加要求83
6.3.1 DHA負(fù)責(zé)人能力要求83
6.3.2 文件記錄83
6.4 變更管理及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估更新83
6.5 總結(jié)84
6.6 參考文獻(xiàn)84
第7章 特別注意事項(xiàng):已建設(shè)施存在的可燃性粉塵問(wèn)題87
7.1 引言88
7.2 已建設(shè)施和可燃性粉塵88
7.2.1 潛在問(wèn)題88
7.2.2 問(wèn)題的影響91
7.2.3 預(yù)防措施92
7.3 總結(jié)92
7.4 參考文獻(xiàn)93
第8章 分析示例95
8.1 引言96
8.2 示例1 96
8.2.1 過(guò)程描述——示例1 96
8.2.2 傳統(tǒng)粉塵危害分析——示例1 97
8.2.3 基于風(fēng)險(xiǎn)的粉塵危害分析——示例1 104
8.2.4 傳統(tǒng)分析與基于風(fēng)險(xiǎn)的分析對(duì)比——示例1 134
8.3 示例2 135
8.3.1 過(guò)程描述——示例2 135
8.3.2 傳統(tǒng)粉塵危害分析——示例2 136
8.3.3 基于風(fēng)險(xiǎn)的粉塵危害分析——示例2 137
8.3.4 傳統(tǒng)分析與基于風(fēng)險(xiǎn)的分析對(duì)比——示例2 139
8.4 示例3 140
8.4.1 過(guò)程描述——示例3 140
8.4.2 傳統(tǒng)粉塵危害分析——示例3 141
8.4.3 基于風(fēng)險(xiǎn)的粉塵危害分析——示例3 141
8.4.4 傳統(tǒng)分析與基于風(fēng)險(xiǎn)的分析對(duì)比——示例3 146
8.5 總結(jié)146
8.6 參考文獻(xiàn)146
附錄A 法規(guī)和規(guī)范148
A.1 法規(guī)148
A.1.1 美國(guó)148
A.1.2 國(guó)際148
A.2 規(guī)范149
A.3 參考文獻(xiàn)152
附錄B 其他資源153
B.1 書(shū)籍153
B.2 美國(guó)化學(xué)安全委員會(huì)報(bào)告153
B.3 期刊文獻(xiàn)154
B.4 其他155
附錄C 基于風(fēng)險(xiǎn)的DHA 分析數(shù)據(jù)157
C.1 加工裝置火災(zāi)或粉塵爆炸概率評(píng)估157
C.1.1 初始事件頻率159
C.1.2 點(diǎn)火概率159
C.1.3 保護(hù)層PFD 161
C.2 參考文獻(xiàn)162
附錄D 良好實(shí)踐163
D.1 自我評(píng)估163
D.2 清潔164
D.3 防爆方法166
附錄E DHA 分析流程圖168
索引171