化学工程安全新闻

化学工程过程安全的无功危险识别键

写道 Fauske团队 | 11.14.13

第3部分第1部分系列,艾米Theis,风险管理服务的摩擦,Faoske& Associates, LLC

根据ABET(工程和技术的认证委员会通过 美国化学工程研究所),“化学,生物化学,生物分子和类似名为工程计划的程序标准”课程必须: 

“......在基本科学中提供彻底的基础,包括化学,物理和/或生物学,在先进水平的一些内容,适用于该计划的目标。课程 必须包括 这些基本科学的工程应用于化学,物理和/或生物过程的设计,分析和控制, 包括与这些过程相关的危害."  因此,重要的是要确定危险识别是任何安全计划的核心。 本文旨在为该识别提供措施以及评估和测试方法。 

1.任何危险评估策略的一部分应包括:

  • 过程和材料表征

  • 确定过程危害/危险条件

  • 了解所

  • 减少,消除,替代,防止或减轻危险

  • 文档,火车和管理变更

2.反应化学危害的筛选必须包括以下问题:

  • 故意化学?

  • 混合/组合不同的物质?

  • 物理处理物质?

  • 热产生?

  • 自发梳理?

  • 过氧化物形成?

  • 水反应?

  • 氧化剂?

  • 自负吗?

  • 不相容的材料?

3.危险识别必须包括所有流程安全信息,如:

  • 材料

  • 潜在的化学互动

  • 所需化学反应的化学

  • 过程变量/操作条件

    • 温度(所需的反应和可能的侧面/分解反应)

    • 压力(气体和蒸气)

    • 构图/食谱

    • ph

    • 识别不安的条件

4.接下来必须识别所有化学反应性危险:

    • 评估热稳定性

    • 原料,添加剂,催化剂,中间体,产品,废物流

    • DSC筛选

    • 反应量热法(RC1,RC,Chemisens)

    • 材料兼容性

    • 文献评论(Bretherick,其他)

    • 事件审查

名称/结构
烯烃(R2C = CR2)
炔烃/乙炔(RC = Cr)
过氧化物(ROOR / ROOH)
有机亚砜(R2S = O)
肼(RNH-NH-R)
Diazo / Diazonium(RN = NR / RN = n +)
叠氮化物(RN3)
肟(R2C = NOH)
Nitroso(R2C-N = O)
异氰酸酯(RN = C = O)
硝基(R3C-NO2)/ N-NITRO(R2N-NO2)
酰基硝酸盐(-O-NO2)

5.下一步,是一个彻底的桌面筛选和文献综述,包括: 

  • MSDS审查 - 物理数据,反应性数据,腐蚀性数据

  • 制造商技术信息

  • 检查功能组

  • 执行章则估计以确定危险类

  • 材料不相容 - 二元化学相互作用矩阵

  • 以前的事件(工厂,公司,工业)

  • NOAA化学反应性工作表(修订)

  • Bretherick,反应化学危害手册

  • 萨克斯,工业材料的危险性质

  • 美国CSB调查报告

  • 化学过程的热安全(Stoessel)

  • 安全储存和处理反应材料的准则(CCPS)

  • 设计和操作安全化学反应过程(HSE)

  • NFPA 49,危险化学品数据

  • 管理化学反应性危害的基本实践(CCPS)

  • 化学反应危害,安全指南(icheme)

  • 聪明的美国国家医学图书馆 - 在智能手机上

6.了解化学 期望的反应 including: 

  • 反应热量
  • 绝热温度升高
  • 速率和数量
    • 发热
    • 气体生成
  • 识别累积的试剂/热量
  • 散热要求
7.接下来,防止不需要的反应性:
  • 化学不相容
  • 热失控反应
  • 热分解(S)
  • 过度加压
  • 由于最糟糕的情况,过程不安
8.方法 危险缩写:
  • 危险和可操作性研究( 哈布普 )
  • 什么 - 如果分析
  • 失效模式和效果分析(FMEA)
  • 清单分析
  • 故障树分析
  • 批量表审查(系列键评论)
9.潜在的镦锻情景可以包括: 
  • 反应物不正确或添加顺序
  • 污染
  • 腐蚀 - 不需要的催化作用
  • 材料兼容性
  • 过度/低充电催化剂
  • 在错误的温度下添加
  • 冷却损失
  • 无意的加热
  • 丧失混合/搅拌
  • 冷凝器失败
  • 丧失真空
  • 积累
  • 大规模令人不安
  • 火灾曝光
  • 实用失败
因此,反应性危害评估包括:
  • 测试应提供定义安全处理条件所需的数据
    • 温度,压力,浓度等
  • 了解使用植物尺度的热量损失条件的测试结果
  • 处理条件可能导致问题?
    • 问题是否可以使用现有的保障措施处理?
    • 使用化学需要避免危害吗?
    • 可以减轻后果吗?
    • 了解您的企业可接受的风险水平
11.接下来,量化反应危险:
  • 在扩展之前进行绝热性测试
    • ( ARSST,ARC,VSP2, etc.)
  • 所需反应的最大温度升高
  • 发病温度分解反应
  • 如果发生过程偏差,可以达到分解的发病温度
  • 不可凝聚的燃气速率& quantity
  • 发热 - 速率& quantity
12.绝热数据的应用
  • 临界温度(即不返回的温度)
  • 船舶费用
  • 运营流程
  • 冷却要求以防止失控
  • 时间最高速度
  • 紧急救济系统设计(或其他缓解策略)
  • 紧急响应程序

13.了解后果:

  • 可以安全地进行过程吗?
  • 风险太高了吗?
  • 通风尺寸太大了?
  • 识别化学反应性的原因
  • 决定如何更改过程以消除不良事件
  • 通过重新测试需要验证新进程
  • 评估保护措施的需求

14.确定风险:

  • 风险=严重程度x概率
  • 绝热数据解释很重要
  • 确定化学反应性风险
  • 是否有可能发生这种情况
  • 这种情况是可容忍的吗?发生这种情况
  • 如果风险不能容忍,需要控制它
15.接下来,控制风险:
  • 本质上更安全的替代品
  • 被动控制
  • 主动控制
  • 程序控件
  • 安全运行限制
  • 缓解技术

16.找到固有的更安全的替代方案:

  • 最小化:在储存和加工过程中减少有害物质量
  • 替代:使用较少的危险材料
    • 清洁w /水和洗涤剂与易燃溶剂
    • 使用不同的化学
  • 中等:降低效果的强度
    • 使用稀释形式的材料与浓缩形式
  • 简化:减少不必要的复杂性

17.实施工程/被动控制:

  • 最高水平的保护
  • 设备额定电压
  • 堤防
  • 防火墙
  • 孔板控制流动
  • 要求常规维护和检查
18.下一步,实施 active controls:
  • 控制过程以最小化“事件”的可能性
  • 安全联锁
  • 紧急关闭系统
  • 检测过程偏差并采取纠正措施
  • 有效性取决于适当的选择,安装,测试和维护
19.最后,实施程序控制:
  • 运营流程
    • 程序预防措施(警告或培训),以确保不兼容的材料不组合
    • 用于应以特定序列执行的关键步骤的清单,以避免失控
  • 紧急响应
  • 管理方法
20.建立保险箱 operating limits:
  • 建立处理指南:
    • 设计文档
    • 运营流程
    • 培训教材
  • 温度控制
  • 压力控制
  • 水平控制
  • 化学 - pH,浓度
  • 过程 - 搅拌,添加率和数量

21.选择可能的缓解技术:

  • 紧急冷却
  • 杀炸弹解决方案
  • 二次遏制
  • 底部转储
  • 紧急救济系统

22.紧急救济系统设计:

  • 需要设计基础的文档
  • 设计基础是基于PHA中鉴定的镦粗条件的后果
  • 所有流程和储存船只需要

概括

  • 定义化学,操作条件
  • 识别危险
  • 了解后果(严重程度和可能性)
  • 确定过程控制,保障和缓解策略
  • 实施和维护安全措施(培训和文件)

为援助识别您的危险或进程安全的其他方面,包括测试,培训,设备和现场评估,请联系Jeff Griffin于630-887-5278,[email protected]