摘 要

本文将依据现有的乙炔气柜的设计规范《工业企业湿式气柜设计规范》以及各类湿式气柜设计的相关文献，了解乙炔气柜，并且对乙炔气柜进行水槽、钟罩、导轨、防雷防静电等一系列安全设计，设计一个2500m³ 的湿式乙炔螺旋气柜。针对该气柜使用故障类型及其影响分析（failure mode and effect analysis）分析气柜运行过程中各个部件可能出现的故障来辨析出气柜运行过程中存在的风险，并以工作危害分析（Job Hazard Analysis）对乙炔气柜检维修等过程中的各个操作步骤进行风险分析。同时针对风险分析中出现的各种可能存在风险提出一些气柜运行以及检修过程中的安全管控措施来预防并控制乙炔泄漏事故。

关键词：乙炔气柜 设计 作业危害分析 故障类型及其影响分析 风险管控

Abstract

In this paper, according to the existing design code of acetylene gas holder "Code for Design of Wet Gasholder in Industrial Enterprises" and related documents of various kinds of wet gas holder design, we will understand acetylene gas holder, and design a 2500m³ wet acetylene spiral gas holder for a series of safety designs of acetylene gas holder, such as water tank, bell cover, Guide rail, lightning protection and static electricity protection. Aiming at the failure mode and effect analysis of the gas holder, this paper analyzed the possible faults of each component in the operation of the gas holder to identify the risks in the operation of the gas holder, and analyzed the risks in the operation steps of the acetylene gas holder inspection and maintenance by Job Hazard Analysis. At the same time, some safety control measures are proposed to prevent and control acetylene leakage accidents in the process of gas tank operation and overhaul in view of various possible risks in risk analysis.

Key words: Acetylene gas holder Design Job Hazard Analysis failure mode and effect analysis Risk Control

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章绪论 1

1.1乙炔气柜研究背景及其意义 1

1.2本文的主要工作 2

1.3论文组织结构 2

第二章乙炔气柜的设计 3

2.1乙炔气柜总体设计参数 3

2.2水槽底板的设计 4

2.3水槽壁设计 6

2.4钟罩设计 8

2.4.1钟罩壁板设计 8

2.4.2钟罩顶设计 9

2.5配重设计 10

2.5.1配重计算 10

2.5.2配重块设计要求 11

2.6导向装置的设计 12

2.6.1导轨的设计 12

2.6.2导轮的设计 13

2.7气柜附属件与安全设计 13

2.7.1附属件设计 13

2.7.2气柜的安全设计 16

第三章乙炔气柜使用以及检修过程中的风险分析 19

3.1乙炔气柜运行中的风险分析 19

3.1.1故障类型及其危险性分析 19

3.1.2乙炔气柜运行过程中的故障分析 22

3.2乙炔气柜检修作业中的风险分析 25

3.2.1JHA分析法其使用要点 25

3.2.2乙炔气柜检修的JHA分析 26

3.2.3乙炔气柜检修工作危害分析表 35

第四章气柜使用过程的风险管控 38

4.1气柜使用过程的风险管控措施 38

4.2气柜检修过程中的风险管控措施 39

4.3气柜事故的应急处理 40

4.3.1气柜的常见故障及处理方法 40

4.3.2乙炔气柜泄漏引发燃爆的事故应急预案 41

参考文献 46

第一章绪论

1.1乙炔气柜研究背景及其意义

近些年来，随着我国冶金、石油、化工事业的飞速发展, 生产装置愈发的大型化、多样化，生产装置中的气柜亦相应增多。作为工业生产中乙炔的储存设备，乙炔气柜在工业生产中起着十分重要的作用。乙炔因其三键特性，可与多种物质发生反应，容易和空气形成爆炸混合物并且爆炸极限很宽泛，在空气中的爆炸极限为2.3%~72.3%，当其含量在7% ～13%时，爆炸能力最强。因而一旦乙炔大量泄漏，将会给企业造成大量的经济损失，甚至威胁人员的生命安全。2013年10月8日，山东省博兴县诚力供气有限公司的焦化装置煤气柜在生产运行的过程中发生了一起重大爆炸事故，事故造成10人死亡，33人受伤，直接经济损失达到3200万元。四川江油长特一厂乙炔厂在2018年7月31日对厂内的乙炔气柜进行检修作业，检修中因为操作工人的违章操作导致发生爆炸，掀翻气柜顶部造成参与工作检修人员一死一伤。另外，张家口中国化工集团河北盛华化工有限公司在2018年11月28日氯乙烯气柜发生倾斜泄露，气柜泄露出的氯乙烯扩散到厂外的附近公路，与周边火花接触发生爆燃事故。因为周边存在大量待卸载货车，爆炸造成货车上等待的司机以及其他人员等23人死亡、22人受伤。此外，国内外工业生产中不时会有气柜泄漏引发爆炸的事故发生。通过这几起案例可以看出，随着乙炔气柜在国内使用量逐步增加，气柜设计技术虽然现下较为成熟，但是在企业使用过程之中依然会因为一些气柜本身原因或者风险管控体系做的不够全面又或日常使用以及检修过程中企业安全意识不到位导致发生安全事故。而因为相关规章没有落实到位，导致没有有效的遏制事故的发生，只能在事故发生后对事故进行处理。并且由于相关体系的不到位，相关事件发生初期无法快速的处理事故导致事故影响进一步扩大。

因此对于气柜的安全设计需要重视，在日常使用以及检修过程中系统安全管理体系的建立也十分重要。通过一系列风险款控措施的建立，在遏制气柜日常使用以及检修过程中的事故，或在意外事故发生初期进行补救阻止事故影响进一步扩大起到相当重要的作用。

1.2本文的主要工作

本文将依据现有的乙炔气柜设计规范以及各类相关文献，了解乙炔气柜。对乙炔气柜进行安全设计，确定所设计气柜的设计参数，分析气柜的结构和组件，并且针对相关的组件依照相关文献与气柜设计规范开展水槽壁板壁厚，钟罩壁板壁厚，配重块计算，安全附件等组件的设计计算；设计一个乙炔气柜。然后从系统安全角度分析学习乙炔气柜事故，来学习并确定在气柜使用保管过程中需要注意的事项。并且自由使用或组合使用工作危害分析、事故树分析法、工艺危险性分析等安全评价方法对乙炔气柜使用以及维修等过程中的危害进行风险分析。通过风险分析出的相关风险点，有针对性的提出使用以及检修过程中的安全技术与风险管控措施。

1.3论文组织结构

本文将通过五个章节来详细描述从乙炔气柜的设计到风险分析以及后续的气柜使用检修过程中的风险管控措施与安全技术。