第3部分第1部分系列作者:Amy Theis,风险管理服务经理,Fauske & Associates, LLC
根据ABET(由美国化学工程研究所的工程和技术领导的认证委员会),“化学,生化,生物分子和类似名为工程计划的计划标准”课程必须:
"...提供包括化学、物理和/或生物在内的基础科学的全面基础,并根据课程目标提供一些高级水平的内容。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,确保危险识别是任何安全计划的核心是非常重要的。本文旨在提供识别的步骤以及评估和测试方法。
1.任何危害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
记录、培训和管理变更
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?
生成热吗?
自发梳理?
过氧化物形成?
水反应?
氧化剂吗?
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
潜在的化学相互作用
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)
成分/配方
pH值
识别不安的条件
4.接下来必须识别所有化学反应的危害:
热稳定性评价
原料、添加剂、催化剂、中间体、产品、废弃物
DSC扫描
反应量热法(RC1,RC,Chemisens)
材料兼容性
文献综述(Bretherick’s, other)
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(r2 = O)
肼(RNH-NH-R)
重氮/重氮(RN = NR / RN = N +)
叠氮化物(RN3)
肟(R2C = NOH)
亚硝基的(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.接下来,是全面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CHETAH评估以确定危险等级
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化学反应工作表(修订)
Bretherick,反应化学危害手册
工业材料的危险特性
美国CSB调查报告
化学过程的热安全(Stoessel)
活性物质安全储存和处理指南(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包含:
- 反应热量
- 绝热温升
- 速率和数量
- 发热
- 气体生成
- 识别试剂/热积累
- 散热要求
- 化学不相容
- 热失控反应
- 热分解(S)
- 过度加压
- 由于最坏的情况而导致流程中断
- 危害及可操作性研究(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
- 批处理单评审(逐行评审)
- 反应物不正确或添加顺序
- 污染
- 腐蚀-有害的催化作用
- 材料兼容性
- 过充/过充催化剂
- 在错误的温度下添加
- 失去冷却
- 无意的加热
- 丧失混合/搅拌
- 凝汽器故障
- 丧失真空
- 积累
- 大规模令人不安
- 火灾曝光
- 实用程序失败
- 试验应提供定义安全加工条件所需的数据
- 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
- 在扩展之前进行绝热性测试
- (VSP2 ARSST,弧,等等。)
- 所需反应的最大温度升高
- 分解反应起始温度
- 如果发生过程偏差,可以达到分解的发病温度
- 不可凝聚的气体速率和数量
- 发热 - 速率和数量
- 临界温度(即不返回的温度)
- 船舶费用
- 运营流程
- 冷却要求,防止失控
- 时间最高速度
- 紧急救援系统设计(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
- 这种情况是否有可能发生
- 这种情况发生是可以容忍的吗
- 如果不能容忍这种风险,就需要控制它
- 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
- 减排技术
16.找到本质上更安全的替代品:
- 最小化:在储存和加工过程中减少有害物质量
- 替代品:使用危害性较小的材料
- 清洁用水和洗涤剂vs.易燃溶剂
- 使用不同的化学
- 中等:降低效果的强度
- 使用稀释的材料而不是浓缩的材料
- 简化:减少不必要的复杂性
17.实现工程/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
- 需要例行维护和检查
- 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
- 有效性取决于正确的选择、安装、测试和维护
- 运营流程
- 程序预防措施(警告或培训),以确保不相容的材料没有组合
- 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
- 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
- 杀了炸弹的解决方案
- 二次遏制
- 底部转储
- 紧急救济系统
22.紧急救援系统设计:
- 需要设计基础文件
- 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
总结
- 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
- 执行和维护安全措施(培训和文件编制)
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,Griffin@fauske.com