TCCSAS 044-2023 化工过程本质安全化评估指南

标准名：化工过程本质安全化评估指南

标准号：TCCSAS 044-2023 

发布日期：2023年10月20日

实施日期：2023年10月20日

化工过程本质安全化评估指南

1   范围

本文件提供了化工过程本质安全化评估总体要求 、全生命周期评估以及评估报告编写的指南 。

本文件适用于化工工艺路线选择 、工艺开发 、工程设计与装置运行等阶段的本质安全化评估 , 技术 改造项目参照本文件执行 。

2   规范性引用文件

本文件没有规范性引用文件 。

3   术语和定义

下列术语和定义适用于本文件 。

3. 1

本质安全    inherent safety

通过控制工艺过程中物料的种类 、数量和使用条件 , 采用最小化 、替代 、缓和 、简化等手段 , 从根本上 降低工艺过程及其设施事故风险 。

3. 2

最小化    minimization

采用不使用/产生或者减少使用/产生危害化学物质的方式 , 降低危险程度 。

3. 3

强化    intensification

在实现既定生产目标的前提下 , 通过减小生产设备的尺寸 、减少装置的数目等方法来使工厂布局更 加紧凑合理 , 单位能耗更低 , 废料 、副产品更少 , 并最终达到提高生产效率 、降低生产成本 、提高安全性和 减少环境污染的目的 。

注:  强化是最小化中最重要的手段 。

3. 4

替代    substitution

用无害或危害性较小的物料去替代危险性较高的物料 , 或者用危险性较低的工艺或加工技术替代 危险性高的工艺或加工技术 , 或者用更可靠的设备设施来替代风险性更高的设备设施 。

3. 5

缓和    moderation

使用较低危险或能量的加工或储存条件 , 较低危险的物料形式或者设施 , 从而可减小危险物料或能 量释放的影响 。

3. 6

简化    simplification

消除不必要的复杂性 , 使工厂和过程更容易设计 、建造和操作 , 降低操作错误发生的可能性 , 以及容 错设计 , 使其不易发生设备 、控制和人为故障 。

3.7

工艺设计包    process design package

包含工艺流程 、工艺基础数据 、工艺操作参数 、关键的工艺计算 、工艺设备等的成套技术数据包，是 工程设计的技术基础 。

3. 8

定量风险评估    quantitative risk assessment

通过对系统或设备的失效概率和失效后果的严重程度进行量化分析，进而精确描述系统的风险 。

4   总体要求

4. 1   根据工作任务 、风险特点以及掌握的工艺信息，选择相适应的本质安全化评估方法，开展化工过程 全生命周期本质安全化评估，选择本质更安全的工艺方案与技术手段，提升装置的本质安全化水平 。

4. 2   本质安全化评估应采用本质安全检查表法 、分析法和量化评估法中的一种或多种方法 。

4. 3   本质安全化评估应采用本质安全检查表法从物料 、反应 、工艺条件 、工艺流程 、设备与平面布置等 方面对工艺进行本质安全化检查 。 附录 A提供了本质安全检查表示例，企业可根据实际需求与装置特 点编制检查表 。

4. 4   本质安全化评估可采用本质安全分析法，通过本质安全化引导词和参数，以会议形式引导各方人 员进行头脑风暴，寻找并考察可能的本质安全化技术方案 。本质安全分析法可单独开展，也可在危险与 可操作性（HAZOP）分析时开展（分析方法见 GB/T35320）。 附录 B提供了本质安全分析法示例 。

4. 5   本质安全化评估宜采用本质安全量化评估方法对工艺本质安全化水平进行半定量或定量评估，为 选择本质更安全的工艺方案与技术手段提供决策依据 。 附录 C提供了化工过程全生命周期本质安全 量化评估的示例 。

5   全生命周期评估

5. 1   实验室研究与工艺方案设计

5. 1. 1   实验室研究与工艺方案设计阶段应获取以下基本的工艺安全信息： a）  所有物料的安全数据表（SDS）；

b）  物料是否为危险化学品以及危险化学品种类；

c）  主反应以及可能副反应的反应热数据；

d）  原料与产物的分解热数据 。

5. 1. 2   通过本质安全量化评估方法比较各待选择工艺方案的本质安全化水平，在技术指标等其他因素 相近时，优先选择本质更安全的工艺方案 。本质安全量化评估方法可采用基础本质安全指数法或图 形法 。

5. 1. 3   应采用本质安全检查表法，确认是否可采用替代/消除 、强化/最小化 、缓和等本质安全化原理优 化物料 、反应与工艺条件 。

5. 2   中试试验

5. 2. 1   中试试验前应获取以下工艺安全信息：

a）  物料安全信息，如物料的热稳定性 、反应性 、毒性 、腐蚀性 、可燃性 、爆炸性等；

b）  反应安全信息，包括主反应 、副反应与失控二次反应的反应热力学数据（反应热 、放出气体量 、 失控最高温度/压力等）和动力学数据（反应级数 、活化能 、反应过程物料累积度 、放热速率等）， 反应安全风险分级，反应失控的影响因素等；

c）  相容性表格，物料之间 、物料与环境介质（水 、空气 、容器材料 、杂质及其他可能接触物质等）的 相容性；

d）  工况条件下的燃爆危险，包括气体/粉尘爆炸极限 、饱和蒸汽压 、闪点 、自燃点 、极限氧含量 、爆 炸超压等燃爆特性数据；

e）  可能的火灾 、爆炸 、中毒 、环境污染等危险因素；

f）  异常工况下的典型危险场景 。

5. 2. 2   应采用本质安全检查表对物料 、反应 、工艺流程与设备等进行本质安全检查 。

5. 2. 3   采用本质安全量化评估方法比较各技术手段的本质安全化水平，优先选择本质更安全的技术手 段 。本质安全量化评估方法可采用基础本质安全指数法 、图形法或综合物流指数法，在可获取工艺物流 数据的条件下，综合物流指数法为较佳选择 。

5. 3   工艺设计包开发

5. 3. 1   工艺设计包开发阶段应获取以下工艺安全信息：

a）  反应工程放大所需的宏观动力学 、参数敏感性数据；

b）  新引入物料对安全的影响；

c）  工程放大后传热 、传质对安全的影响，提高传热 、传质效率的措施；

d）  全流程反应风险评估与分级；

e）  采用危险与可操作性（HAZOP）分析等方法识别出的工艺危险；

f）  物料储存与运输过程的安全信息 。

5. 3. 2   应采用检查表法审核工艺流程图（PFD）、工艺管道仪表流程图（P&ID）、工艺过程说明书 、工艺 物料的 SDS（见 GB/T16483）、重要工艺控制方案 、主要工艺设备表等文件，对物料 、反应 、工艺条件 、工 艺流程 、工艺控制方案与设备等进行全面优化，选择本质更安全的技术手段 。

5. 3. 3   针对工艺全流程或重点危险部位进行本质安全分析（见附录 B），优化工艺技术方案 。

5. 3. 4   可采用单股物流指数法对单个设备/管线的本质安全水平进行评估，并筛选出危险性较高的物 流，重点对这些物流进行优化 。采用后果指数法对最危险物料的后果进行评估，将评估结果与工厂的可 接受标准相比较 。如果后果经评估不可接受，则应进一 步优化设备与物流，或在基础设计阶段进行空间 布置优化；如果后果经评估可接受，则确定为最终设计 。

5. 4   工程设计与施工

5. 4. 1   工程设计与施工阶段应进一 步补充工艺安全信息：

a）  可能引入的物料如清洗剂 、维护用物料等对安全的影响；

b）  根据工艺危害分析（PHA）结果，补充必要的数据；

c）  基于全面工艺危害分析的工艺危险因素与风险定量数据；

d）  关键工艺参数的正常操作条件 、安全操作条件与安全边界条件等数据；

e）  标准操作程序（SOP）与应急处置方案等 。

5. 4. 2   应采用本质安全检查表法，应用最小化 、缓和 、替代 、简化等原理进行本质安全优化，包括降低危 险物料大量泄漏的可能性，简化管线系统，优化设备选型 、公用工程和辅助系统设计，优化平面布置等 。

5. 4. 3   针对工艺全流程或重点危险部位进行本质安全分析，优化工程设计 。本质安全分析法可参照附 录 B的要求单独开展或在 HAZOP分析时开展 。

5. 4. 4   采用后果指数法对设备的本质安全水平进行评估，优化设备型式 、工艺条件或平面布置 。

5. 5   装置开车与运行

5. 5. 1   装置开车前，应检查工艺安全信息的完备性，包括物料危险信息 、反应危险信息 、装置危险因素与防控措施 、安全关键参数与必要安全信息说明 、操作安全注意事项及应急处置方案等。

5. 5. 2   装置开车前，应检查工艺安全条件的完备性。 包括本质安全化设计 、安全防控措施的现场检查， 工艺规程 、操作规程 、工艺卡片与应急处置方案等资料的检查，工艺安全信息 、各种规程和工艺技术等的  培训效果检查。

5. 5. 3   装置运行时，应定期或在变更 、发生事故后进行本质安全化评估，采用方法可参照工程设计阶段 所使用的方法。

5. 6   变更

5. 6. 1   工艺变更如果引入新物质，应掌握新物质的危险特性以及对系统安全性的影响。

5. 6. 2   工艺变更应掌握变更的工艺危险因素与风险，采用本质安全检查表法 、分析法或量化评估法开 展本质安全化评估，选用本质更安全的变更方案。

5. 7   报废和拆除

5. 7. 1   报废和拆除前应掌握设备与管线内残留物的危险特性，制定相应的处置方案。

5. 7. 2   报废和拆除前应对设备与管线进行彻底净化。

6   评估报告编写

6. 1   本质安全化评估报告应包含以下技术内容：

a）  全面的工艺安全信息，必要时提供数据的来源，如物质热稳定性 、反应风险与燃爆特性等测试 与研究数据；

b）  本质安全检查情况，提供自实验室研究至工程设计阶段使用的本质安全检查表以及检查情况， 对于不采纳的条款，应说明理由；

c）  本质安全分析情况，如果采用了本质安全分析法，应提供分析表格 、建议措施以及建议措施的 采纳情况等；

d）  本质安全量化评估，说明自实验室研究至工程设计阶段采用的本质安全量化评估方法以及评 估结果；

e）  本质安全化设计，总结本质安全原理在工艺方案选择 、技术开发与工程设计方面的应用情况。 本质安全化评估报告提纲见附录 D。

6. 2   对于新工艺 、新技术开发项目，应在中试试验前形成第 一 版本质安全化评估报告，具体内容根据 5. 1和 5. 2提出的要求而确定；在工艺设计包开发阶段形成正式的本质安全化评估报告；并在后续阶段 不断补充完善。

6. 3   对于引进成熟工艺设计包的建设项目，工艺设计包应含有全面的工艺安全信息，本质安全评估内 容根据 5. 3提出的要求而确定。

下载地址：

TCCSAS 044-2023 化工过程本质安全化评估指南.pdf: 

https://url00.ctfile.com/f/15961800-963746409-cdbb17?p=5851

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