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启东兴东石化设备制造有限责任公司

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《石油化工密闭采样安全要求》(征求意见稿)编制说明
一、必要性
    采样分析是石油化工生产中工艺和产品质量控制的重要手段, 传统的直接采样法由于需要对采样容器、 管线的物料滞留区域进行置换和清洗, 造成有毒有害物料泄漏, 威胁工人安全和健康, 对环境也造成污染。 近年来密闭采样的应用日益增多, 通过将采样前的物料循环回工艺管路、 排入回收装置或者送入火炬等方式, 避免采样时的放空、 撒漏等对安全生产、 人员健康和作业环境的危害. 但目前企业中密闭采样应用方而存在诸多亟待规范解决的问题, 如密闭采样原理工艺设计不完善、 密闭采样器具材质与介质不匹配、 采样设计没有考虑物科特性易发生结晶堵塞等原因, 使得密闭采样器的实际在用率不高,未发挥应有作用, 造成了安全隐忠、 健康损害和环境污染。 上述问题的一个重要原因在于尚无专门的国家或行业标准对密闭采样进行规范。
 
二、工作简况
    2014年5月, 国家安全监管总局〈安监总政法(2014) 39 号〉《国家安全监管总局关于下达 2014 年安全生产行业标准制修订项目计划的通知》下达了《石油化工密闭采样安全要求》标准制定计划。
    编写小组依据前期调研的内容和立项审查会的建议, 确立了标准的主要内容, 并着手编制标准初稿。在标准编制过程中, 编制小组收集整理国内外在密闭采样技术方面的进展和资料, 深入齐鲁石化、 青岛炼化、 天津石化、普光天然气净化厂等密闭采样器的应用企业调研存在的问题和经验, 并走访了镇海检安等密闭采样器的生产企业, 通过反复的修改、 讨论, 编写小组于 2014 年7月拿出标准草案(工作组讨论稿〉。总结企业在应用密闭采样时所遇到的问题与经验, 对密闭采样器使用和维护部分的内容进行管理把关: 冯永生、 李巧等在密闭采样器国内外现状、工艺原理进展、生产与安装解决方案等方而提出了建设性的意见。
 
三、标准编制原则和主要内容
标准编制严格遵循“统一性、协调性、适用性、一致性、规范性”的原则。
      1.注重标准的可操作性。本标准严格按照《GB/T1.1标准化工作导则 第1部分:标准的结构和编写规则》的要求进行编写。
      2.本标准的主要内容为密闭采样榕在石油化工企业中的安装场合、 设计的安全指标、 安装时的注意事项、 采样过程的安全规范和维护的安全要求。
      3.安装场合要求主要从采样介质的毒性、可燃性等危险性以及频次方面综合考虑, 依据风险等级进行划分, 同时不给企业增加过多的负担。
      4.设计的安全指标给出了总的设计原则, 并就密闭性能、 电气安全、 材质匹配、 高温防烫伤低温防冻伤等方面提出了具体要求, 以切实达到作业安全的目的。
      5.安装的注意事项也同时给出, 主要是吸取了已有实践中的经验教训, 避免重复性的简单错误。
      6.采样过程的安全规范同时给出, 在人员培训、 器具标识和操作过程注意事项等方面做出规定。
      7.维护的要求主要是为了保证密闭采样器的管理, 以提升设施的完好率和在用率, 充分发挥应有作用。
 
四、技术论证与效果
       密闭采样的工艺原理相对成熟, 密闭采样器的生产企业众多, 但是大多为小型企业, 技术基础积累相对薄弱, 产品质最参差不齐, 安装施工和验收规范性有待提高。同时, 石油化工企业作为密闭采样系统的应用单位, 同样存在多头管理、 维护不到位等现象。加之密闭采样相对直接采样的操作步骤多、采样器具相对沉重等客观原因 , 使得目前密闭采样器在石油化工企业的应用不容乐观。
      本标准中的规定内容主要是针对现有密闭采样工作的无规可依、 含糊不清等现象给出规范。 其所涉及的具体工艺要求、 仪表设施性能等均已有成熟的工艺。本标准的实施不会给生产企业或应用企业带来大的经济负担, 贯彻执行后可以显著提升密闭采样对工人作业安全及环境保护的效果, 避免投资浪费, 具有较好的经济预期。
 
五、对标情况
      本标准为新制定标准, 目前国内外均未有同类标准, 无采标。
 
六、 需要说明的主要问题
(一)名称:
      本标准的名称为《石油化工密闭采样安全要求》, 应用行业为石油化工行业, 主要是因为石油化工行业的原料、 产品和中间产品均有着易燃易爆、 有毒有害的特点, 同时由于生产工艺要求分析任务中采样点多, 对密闭采样的需求多,保护工人作业安全的要求迫切。
 
(二)适用范围:
    本规范适用于石油化工行业生产装置〈单元〉中液体、 气体以及气液共存样品介质的密闭采样过程的管理, 不适用于石油化工行业生产装置〈单元〉中固体样品介质的密闭采样和储罐密闭采样。 因为固体样品的采样很少采用密闭采样, 同时固体介质具有一定的特殊性。储罐的密闭采样已有生效的技术标准加以规定。 本标准主要是针对石油化工生产装置的工艺管线和容器中介质的密闭采样的安全管理。
 
(三)重要条款说明:
1.应用范围
      本标准所述液体、气体均指该物料在工艺管道或容器中的状态。气液共存状态的物料, 如热低分油、 冷低分油等, 在采样前一般需要先进行气液分离 , 然后根据工艺分析分别或单独进行样品采袋。
 
2.应用场所
      从介质有毒有害程度 、 燃爆危险性、 采样频次等多角度综合考虑, 确定需要安装密闭采样设施的采样点, 即保障安全、 环境和工人健康, 又不给企业增加过多的经济负担。 考虑到目前对于化学品的危险性分类有多个标准, 如《职业性接触毒物危害程度分级》(GBZ 230-2010)、《化学品分类和标签规范 第18部分:急性毒性》(GB 30000.18-2013)等均对毒性做出规定, 《化学品分类和标签规范 第3部分:易燃气体》(GB 30000.3-2013)《化学品分类和标签规范 第7部分:易燃液体》(GB 30000.7-2013)、《石油化工企业防火规范》(GB 50160-2008)等标准均对化学燃爆危险性做出规定, 为避免遗漏, 本标准对符合上述标准要求的, 采用符合之一即应参照其要求。 对于分级的化学物质, 参照其危险性、 接触风险等确定是 “应 ”还是 “ 宜 ” 设置密闭采样器, 未规定“可 ” 采用密闭采样器的场所。《石油化工企业职业安全卫生设计规范》(SH 3047-1993)中要求极度危害( I级)、 高级危害(II级);甲B 乙A类易燃液体宜采用密闭循环系统。但是该标准制定较早, 随着社会对人员职业健康以及环境保护工作的关注度不断提高 , 应提高相应的防护要求, 原SH 3047中对高含硫化氢样品要求是应采取密闭采样, 由于本标准中己经要求 3级以上毒物均“应” 采取密闭采样, 故不另行规定硫化氨样品的采样。
      《工业用乙烯液态和气态采样法》(GB/T 13289-91 ),《工业用丙烯和丁二烯液态采样法》(GB/T 13290-91)、《液化石油气采样法》(SH 0233-1992)等标准中已经具体规定了密闭采样的, 从其规定。
 
3.设计安全要求
      目前采样人员反应强烈的一个问题就是密闭采样过程操作复杂、 步骤多, 易发生误操作, 放一般要求中规定应设计合理、 操作简便, 以鼓励采取球阀、 三通阀、 多位阀等设施, 减少工人的操作步骤和扭矩, 符合人体工程学。
      铭牌标注注要求消晰 , 因为实际调研中发现许多铭未标注或脱落, 采样人员变动后不知道应该开哪个开关或旋钮, 造成误解。 同时许多采样操作需要一定的步骤, 简要简明的提示。同时, 如发生误操作、 漏操作会有一定的危险的, 应给出注意事项。
      密闭要求部分是重点, 密闭采样的核心就在于不对外界发生不可控的泄漏。目前普遍存在的问题在于部分非正规企业生产的密闭采样器所采用的原理不合理、 部件材质等级不高、 密封性能差、 质最不稳定, 从而造成在插拔采样器具等操作时, 接头等处也会发生一定的泄漏量。 对液体样品, 规定每个接头插拔或松脱时不得有可见的液滴滴落, 因为可视液滴滴落会使工人对采样器具产生不信任感, 特别是如果滴溅到皮肤上对采样人员的心理和生理均可能造成一定 的伤害. 对气体样品, 以使用泄漏检测仪器对采样过程中气体泄漏的检测值不大于样品中特征物的作业限值为控制原则。
      为防止静电危险, 密闭采样器应有接地措施。目前密闭采样器内有部分使用电伴热设施, 另外所使用的泵一般为气动泵, 不涉及强电驱动或弱电控制, 但不排除有新型号如原油智能采样器可能使用电动泵或电动阀门, 故做出本条规定。
      密闭采样器与介质直接接触部位的材质, 不得与介质发生溶解、 溶胀、吸附及化学反应。 直接接触的部位主要指的容器和相关管路、 阀门的内壁, 包括可能采取的酸洗钝化、 磷化防腐涂层或者内衬聚四氟乙烯的涂层。 溶解指的碳溶解 、 酸碱腐蚀、 (此处与防腐室征求意见〉。 溶胀指的是密封材料吸收溶胀, 如胶圈、 橡胶垫等。 吸附是介质中某个组分与材质发生较强的吸附, 如用橡胶球胆采集微量合疏化氧气体, 目标物可能被器壁吸附。 化学反应指的是腐蚀、 催化等反应过程。 密闭采样器不与介质直接接触部位不做材质腐蚀要求。
      对高温高压物料的采样,在密闭采样器的设计中, 应采取降温措施, 通过热交换、 冷却水 、 风冷等手段, 使样品在采样器具中的温度不超过器具的允许温度, 器具外壁的温度不越过人体耐受温度。有特殊要求的样品除外, 是指的部分样品, 直如高温油浆, 需要降低到一定温度, 但又不能到常温,只能较高温度下采集和储运, 否则结块。
      苯、 硫化氢等高毒流体输送时, 部分管道压力可能小于大气压, 以避免对外界发生泄漏。 此时应注意避免采样系统的泄漏进工艺管道的外界空气 、水汽对工艺过程造成的不利影响。
      低温介质在石化行业中常见的有丙烯 、 液化气等介质,特别应注意防止液体冲出气化造成的冻伤。
      应有防止措施以避免当物料中存在的颗粒物、 碎屑或可能出现的结晶、 结块物体对密闭采样器的出气孔堵塞,发生采样容器爆裂事故。 曾出现某款密闭采样产品由于扎针碎屑造成出气孔堵死, 玻璃采样瓶压力过高发生爆裂的事故。当采样器具为玻璃材质时, 应设置防炸裂保护措施。 玻璃遇热可能增大风险。该设施可以为提示玻璃耐压等级、 增加外置保护套、 设置卸压孔等。
 
4.安装安全要求
      常见的安装问题是密闭采样器被安装于狭窄空间, 或者高处临边位置, 不利于操作人员紧急情况下撤离。
      另外密闭采样器安装位置宜协调统一。指的是同一单元内尽量沿框架等布置在同一直线上, 采样箱或操作面板朝向尽量统一。发生过同一排类型的密闭采样器, 箱体朝向各不相同, 不利于人员操作和观察。 故要求尽量协调统一。
      安装高度目前也不统一, 有的必须人员仰头踮脚操作, 有的必须蹲坐低头,不利于人体工程学, 故对操作中心高度作出规定, 降低人员劳动强度。
      要求密闭采样与主体实现三同时, 单独建设的密闭采样项目也要参照执行, 强化验收工作。
 
5.采样过程安全要求
      由于密闭采样相对传统直接采样有一定的操作步骤, 故要求加强人员培训。
同时介质本身可能有毒有害、 高温高压, 采样过程可能有相态变化, 故要求对介质理化性质也有所了解。
      为避免采样失败, 器具不能混淆, 也避免不同介质发生化学反应导致事故,
要求标签管理, 器具和样品应具有唯一性。
      采样器具应按照要求进行处理, 避免存在与介质发生剧烈物理相态变化或不利化学反应。 例如器具中残留水分在高温介质下发生剧烈气化。
      企业宣采购接口规格相同的采样器具, 以便于不同器具、 配件的更换, 并减少备件量。
      同时对采样时的周边环境安全确认、 必要的个体防护设施也进行了规定。
      采样完成后应按照要求及时恢复密闭采样器的状态。指的是将阀门等旋钮旋到采样结束时应有的位置。并确认关闭箱门, 避兔采样箱保温失效。
 
6.维护要求
      目前部分企业的密闭采样工作无明确的责任单位或责任人, 可能安装申请归安环部门管理, 采样归车间装置管理, 维护则无具体责任部门。 从而造成设备运行一段时间后发生故障便弃用, 未发挥应有的作用。 故要求明确责任单位和人员。
      定期检查和维护, 对延长密闭采样装置的运行寿命很有必要。 对密闭采样
器应定期进行外观及功能检查、 泄漏检测和维护。 检查和检测在下条中已有展开, 维护一般指的是保温锦更换、 泵润滑液更换等作业。 对损毁或失效部件及时进行更换, 指的是密封填料如垫片, 穿刺过多失效, 活性炭罐吸附饱和、 碱液吸收饱和等。
      特别提出了泄漏检测与修复的内容, 可通过目视、 涂易发泡液体、 氢火焰离子检测器检测等方式对密封点进行检查。 相关数据要求参照美国EPA和我国的部分行业、企业的泄漏检测的标准, 视同装置泄漏一样管理。
      目前普遍存在的问题是碳罐、 碱罐到期未更换, 未起到应有的尾气吸附或吸收作用, 故明确要求定期或饱和失效应更换。
      目前对部分石化企业的调研表明, 由于密闭采样器的质量以及维护问题,造成大部分被调研企业的完好率在30%~80%之间, 未充分起到减少泄漏、 保护环境和健康的目的。 通过调研也发现, 有多家石化企业由于有明确的企业管理制度, 以及较强的维保力量支持, 密闭采样器的完好率可达90%以上, 是高的为97%。因此, 本标准制定了完好率应≥90%, 且认为90%这一目标经过努力应可以达到。
      为完成闭环管理工作, 要求对分析的剩余样品进行相应处理。 避免污染环境或影响实验室人员的健康。
 
(四)重大分歧意见的处理经过和依据:
      尚无。
 
(五)与有关的现行法律、 法规和强制性标准的关系。
      本标准遵从现有的法律法规的要求, 其所涉及的密闭采样器具的生产均要求符合相应的压力容器等强制性标准的要求。 在应用场所方面, 随着经济的发展和社会对HSE的关注度提高, 较已有标准有所提高。
 
七、相关建议
(一)标准性质(强制性、 推荐性〉的建议:
      由于密闭采粹的工艺实现方式多样, 建议本标准性质为推荐。
(二)贯彻标准的要求和建议措施(组织措施、 技术措施、 过渡办法等):
      本标准通过审查批准后, 建议由制定单位组织宣贯活动。 并留出半年的期限供密闭采样器生产企业和应用企业进行对照整改。
(三)废止现行有关标准的建议
      无。
 
八、征求意见的反馈和处理情况
(一)标准征求意见稿发送情况, 发送《征求意见稿》的单位情况与数量、《征求意见稿》反馈情况(包括数量)、 收到《征求意见稿》后, 回函井有建议或意见的单位数量(注:此处个数大于10家), 没有回函的单位数量。
(二)标准征求意见稿发送单位涉及领域, 如安全监管部门、 危险化学品企业、 安全生产专业服务机构、 科研院所等。
(三)意见处理情况, 共有多少条修改建设、采纳情况、 采纳与不采纳的理由。
 
九、标准审查情况
(一)审查意见, 对修改意见的采纳情况及理由。
(二)有关条款的修改情况。