王嚴李琳
(1.青海省西寧市公安消防支隊;
2.青海師范大學, 青海 西寧 810000)
某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)重大危險源辨識與分級
王嚴1李琳2
(1.青海省西寧市公安消防支隊;
2.青海師范大學, 青海 西寧 810000)
本文選定青海某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)作為研究對象,分析該企業(yè)多晶硅的生產(chǎn)工藝與流程,計算氫氣、三氯氫硅、液氯等危險化學品的儲存量,進行重大危險源的辨識和分級,確認該企業(yè)構(gòu)成危險化學品重大危險源級別,為多晶硅生產(chǎn)企業(yè)在進行安全生產(chǎn)方面提供一定的理論依據(jù),并能夠使得安全生產(chǎn)監(jiān)督管理部門獲得一定的依據(jù)和指導。
多晶硅生產(chǎn)企業(yè);重大危險源;辨識;分級
青海是中國太陽能最為豐富的地區(qū)之一,日照時間長,年總輻射量達每平方米5800兆焦至7400兆焦。同時,青海有可用于光伏發(fā)電的荒漠化土地10萬平方公里,被認為是發(fā)展新能源產(chǎn)業(yè)的理想之地。多晶硅是硅產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)鏈中的一個非常重要的中間產(chǎn)品,是光伏產(chǎn)業(yè)的基石,是制造太陽能電池及高純硅的主要原料,是信息產(chǎn)業(yè)和新能源產(chǎn)業(yè)最基礎(chǔ)的原料。多晶硅生產(chǎn)過程中的主要物料大多為危險化學品,工藝流程中易發(fā)生火災、爆炸、中毒等事故,有著極大的安全隱患。2013年8月23日,韓國某工廠因帶有毒性的三氯氫硅泄漏而引發(fā)火災、爆炸,造成一位工人受傷,而這也是這家公司一年半之內(nèi)第三次發(fā)生事故,讓當?shù)厥忻裣萑肓丝只拧R虼耍茖W的對多晶硅生產(chǎn)企業(yè)中的危險化學品進行摸排,確定重大危險源并進行分級對后期企業(yè)事故預防、控制、應急救援和減少事故損失等有重大意義。
目前,多晶硅生產(chǎn)企業(yè)大多采用改良西門子工藝技術(shù)。其生產(chǎn)工序主要包括:氫氣制備與凈化處理、液氯儲存及氣化工序、氯化氫合成工序、三氯氫硅合成工序、合成氣干法分離、三氯氫硅還原、四氯化硅氫化、干法回收工序,主要涉及到的危險化學品為氫氣、液氯、三氯氫硅、四氯化硅等物質(zhì)。
2.1 辨識依據(jù)、方法
中國危險源辨識現(xiàn)所依據(jù)的最新標準是《危險化學品重大危險源辨識》GB18218-2014。重大危險源的辨識方法如圖1所示:

式中:q1,q2,…qn為所有危險化學品具體含量,噸;Q1,Q2,…Qn為所有危險化學品相對的含量,噸。
2.2 重大危險源辨識
以青海某大型多晶硅生產(chǎn)企業(yè)為例,進行重大危險源辨識。該企業(yè)是專門從事多晶硅及三氯氫硅、四氯化硅等產(chǎn)品的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售的公司。其多晶硅項目分期建設(shè),一、二期工程多晶硅產(chǎn)能5000t/a,三期多晶硅多晶硅產(chǎn)能7000t/a,累計年產(chǎn)能12000噸。

圖1 重大危險源的辨識方法
(1)辨識單元劃分
因一二期與三期其生產(chǎn)過程相對獨立且其空間位置也相對獨立,故將一二期作為1個辨識單元,三期西側(cè)作為1個辨識單元,三期北側(cè)作為1個辨識單元。
(2)危險化學品儲存情況
該企業(yè)一期存有400m3氫氣球儲罐共2臺,最高儲存壓力1.0MPa;50m3氫氣緩沖罐2臺,最高儲存壓力0.5MPa。一期、二期存有三氯氫硅儲罐9個,每罐存量為300m3,實際存量2700m3;四氯化硅儲罐10個,每罐存量為300m3,實際存量3000m3。三期西側(cè)存有三氯氫硅儲罐2個,每罐存量為300m3,實際存量600m3;四氯化硅儲罐8個,每罐存量為300m3,實際存量2400m3。三期北側(cè)存有三氯氫硅儲罐2個,每罐存量為300m3,實際存量600m3;四氯化硅儲罐6個,每罐存量為300m3,實際存量1800m3。此外,一期建筑單元內(nèi)液氯庫房存有液氯鋼瓶,共計50個,每個存儲1噸液氯,共計50噸。

表1 某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)廠區(qū)氫氣儲量表

表2 某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)廠區(qū)中間儲罐區(qū)儲量表
(3)重大危險源辨識結(jié)果
通過前期現(xiàn)場查勘和《危險化學品重大危險源辨識》GB18218-2014中規(guī)定的臨界量的取值,可得到下面的兩個表。

表3 一、二期危險化學品臨界量與實際儲量表

表4 三期西側(cè)、北側(cè)危險化學品臨界量與實際儲量表
然后根據(jù)公式(1),得:
一二期: 50/5+4440/200+3645/200=50.425>1
三期西側(cè):3552/200+810/200=21.81>1
三期北側(cè):2664/200+810/200=17.37>1
由上面計算可知,一二期和三期西、北兩側(cè)的危險化學品儲罐均屬于重大危險源。
2.3 重大危險源分級
重大危險源的危險性分級,目前國際國內(nèi)通用的做法是以辨識單元固有危險性大小作為分級的依據(jù),分級的目的是方便有關(guān)部門進行分級控制。按照重大危險源的種類和能源在意外狀態(tài)下可能發(fā)生事故的最嚴重后果,重大危險源可分為一級、二級、三級和四級,一級為最高級別。
(1)分級指標R的計算方法

而且,q1,q2,...,qn是所以危險化學品的具體含量,噸;Q1,Q2,...,Qn也就是所有危險化學品相對的含量,噸;β1, β2,...,βn也就是所有危險化學品校對系數(shù);α是特定危險化學品加工制作區(qū)域爆率人群的校對系數(shù);β是有害氣體校對系數(shù)。
(2)校正系數(shù)β的取值。不同種類的危險化學品,校正系數(shù)β值不同。具體數(shù)值見下表:

表5 校正系數(shù)β取值表

表6 校正系數(shù) 取值表
(3)校正系數(shù)α的取值。校正系數(shù)α值和距廠區(qū)邊界500米范圍內(nèi)的常住人口數(shù)量相關(guān),關(guān)系如下表所示。該企業(yè)周邊500米范圍內(nèi)有某社區(qū),村民數(shù)約達到680余人。故:取α=2。

表7 校正系數(shù)α取值表
(文章題目:某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)重大危險源辨識與分級)
(4)分級結(jié)果。通過進行計算和分析,對于所有危險品所具有的危險級別進行明確具體的界定。