铸利剑化危为安——走进危险化学品重大事故防控技术支撑基地

危险化学品重大事故防控技术支撑基地是由应急管理部组织,化学品登记中心牵头,联合中国安全生产科学研究院和上海化工研究院共同建设的国内领先、国际先进的危化品安全实验与研发基地,基地位于青岛市即墨区蓝谷高新区内,下设15个实验室, 2020年3月12日正式开工建设,目前已建成投用。日前,记者走进这里,领略危化品事故防范的创新前沿阵地、探寻危化品事故防控的新技术、新装备。

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本质安全从全流程提升控制

走进典型危险化工过程全流程模拟实验室,便能感受到扑面而来的安全科技气息,映入眼帘的是纵向排列的氧化工艺评估装置、过氧化氢工艺评估装置、聚合工艺评估装置、加氢装置、两套平行运作的精馏分离装置、大尺度安全泄放装置。这个实验室主要有两方面的研究任务,一是本质安全化工艺技术研发(高危工艺的本质安全化流程再造技术),二是保障装置安全运行的工艺安全技术研发。

大宗化学品生产核心就是往有机碳分子嵌入氮、氧,如己内酰胺、环己酮、环氧乙烷、环氧丙烷等,氧化反应是发生事故最多的工艺之一。通过氧化工艺评估装置研究氧化过程的失控规律,以及在安全控制边界条件下,开展相应的安全判据模型,为装置安全运行提供保障。

高分子材料研发应用是我国石化行业重点发展方向,实验室研发团队成员陈浩文介绍,目前实验室正参与攻关HDPE、超高分子量聚乙烯,高等规聚丁烯、EVOH等高分子材料研发。在这类材料的合成过程中,引发剂所使用有机过氧化物热稳定性差,易发生分解爆炸,聚合条件控制不当还可能发生爆聚失控,而且反应条件苛刻(要求零水与零氧)。依据聚合工艺评估装置能研究相关体系在典型异常工况条件下的失控规律。

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安全泄放是保护装置、避免事故的最后屏障,涉及反应过程以及多相流过程的泄放,这些过程无法通过简单的计算获取相关数据。陈浩文向记者表示,这就需要首先在实验室进行初步模拟,后续通过大尺度安全泄放装置验证一些危险工况下的泄放过程。一方面研究泄放过程的超压特性,另一方面研究泄放设施流量排放特性,从而建立相应的泄放控制模型。通过多项主动控制措施协同,实现事故危害最小化。

行业首个电磁兼容实验室开启安全新防护

随着科技的进步和产业的发展,石油化工行业的电气设备日益复杂化、智能化,对电磁环境的要求也愈发严格。为了确保生产设备能够在复杂的电磁环境中稳定运行,提高产品的可靠性与安全性,基地建设了我国石油化工行业首个专业电磁兼容(EMC)实验室正式投入使用。

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石油化工行业首个专业电磁兼容(EMC)实验室

电磁兼容是指设备或系统在电磁环境中能够正常工作,并且不对该环境中任何事物构成不可承受的电磁骚扰能力。在石油化工行业,良好的电磁兼容性能是保证生产连续性和人员安全的重要因素之一,对于在生产现场广泛使用的传感器、阀门等仪器仪表和DCS、PLC、SIS等控制系统,都需开展电磁兼容性能测试和评价。随着全行业数字智能化提升,目前生产现场已采用大量技术含量高、内部结构复杂的传感器、控制器,且在厂区里空间分布密度极高。由于所有的电子设备在工作过程中均会产生一定的电磁噪声,可能会导致控制器通讯不稳定、传感器信号灵敏度降低、人员产生生理不适等情况,对安全生产和人员健康产生不利影响,电磁性能的检测与控制需要重点关注。

在实验室主要设施10m法电波暗室,功能安全技术研发工程师郭怡安向记者介绍,这是进行辐射发射、辐射抗扰度以及屏蔽效能等试验的场所,其屏蔽效能、归一化场地衰减、场地电压驻波比、场地均匀性和环境噪声等重要指标及性能具有一定的前瞻性,可根据实际应用条件提出测试要求,检验仪表、控制系统等各类电子产品能否在特定环境条件下正常运行,以及是否对人员健康产生不良影响。

投入巨资打造的专业电磁兼容实验室,标志着我国石油化工企业在电磁兼容安全防控开始起步,为行业的安全、环保与可持续发展奠定了坚实的基础。

安全监测为CO₂管输提供保障

CCUS技术是实现“碳中和”目标不可或缺的重大技术,CO₂管道连接了碳源和碳汇,是CCUS技术的关键一环。

危险化学品重大事故防控技术支撑基地建设了CO管道综合测试环路,长输管道安全技术班组成员孙明源介绍,建设近工业规模的管道安全监督检测技术性能综合测试环路,依据现场实际工况以及管输介质特性,开展泄漏减压试验、管道高点放空和节流降压试验、CO泄漏扩散试验、管输启停相变试验、管道与泄漏介质间耦合效应试验等多功能、复杂工况下的宏观尺度模拟测试实验,为CO管输过程中安全监检测技术研发和管道泄漏事故反演提供指导。

孙明源进一步介绍,这种近工业规模管道安全监检测技术性能综合测试环路,可开展CO输送管道瞬变特性、主要失效模式及预测、风险评估等研究,形成CO管道输送完整性管理基础理论体系,为CO管道工程设计及安全运行管理提供理论支持,分析减压波传递规律、管内相变过程以及CO泄放对管材的影响。

 


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