
ICS 71.020 CCS C 65
体
标
准
团
T/CCSAS 017—2022
有机硅单体安全生产规范
Safety production specification for organosilicon monomers
2022-07-15发布
2022-07-15实施
中国化学品安全协会 发布
T/CCSAS 017—2022
目 次
前言
III
1
范围 2 规范性引用文件
术语和定义本质安全措施过程安全措施
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1
4
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6 包装、检验、运输与装卸附录A(规范性) 有机硅单体生产企业火灾危险性分类和危险化学品举例附录B(规范性) 有机硅单体生产场所空气中有毒物质及粉尘容许浓度附录C(资料性) 有机硅单体生产过程中的危险因素和有害因素
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10 12 13
T/CCSAS 017—2022
前言
本文件按照GB/T1.1一2020《标准化工作导则 第1部分:标准化文件的结构和起草规则》的规定
起草。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任本文件由中国化学品安全协会提出并归口。 本文件起草单位:中国氟硅有机材料工业协会、中国化学品安全协会、北京国化新材料技术研究院
有限公司、浙江新安化工集团股份有限公司、江西蓝星星火有机硅有限公司、湖北兴瑞硅材料有限公司、 山东东岳有机硅材料股份有限公司
本文件主要起草人:程长进、白洪强、王路、孔建安、李书兵、张阳、于源、李波、李金明、张天海、 邢松松、周计玲、孟令富、颜昌锐、朱永和、薛康、郑东昊、孙志岩、王英明、向磊、唐乃美、梁雅婷、石晓敏
II
T/CCSAS0172022
有机硅单体安全生产规范
1范围
本文件规定了有机硅单体生产中硅粉加工、氯甲烷合成、单体合成、单体分离、二甲基二氯硅烷水
解、水解物裂解、副产物转化等主要工艺环节的安全生产要求
本文件适用于新建、扩建和改建有机硅单体装置的危险化学品企业。现有甲基氯硅烷单体,以及苯
基氯硅烷等特种单体、功能性硅烷和有机硅下游企业可参照执行。
:规范性引用文件
2
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文
件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 7231 工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识 GB15258化学品安全标签编写规定 GB 15577 粉尘防爆安全规程 GB 15603 常用化学危险品贮存通则 GB/T16483 化学品安全技术说明书内容和项目顺序 GB 17914 易燃易爆性商品储存养护技术条件 GB/T 20435 八甲基环四硅氧烷 GB/T 20436 二甲基硅氧烷混合环体 GB/T 23953 工业用二甲基二氯硅烷 GB 30077 危险化学品单位应急救援物资配备要求 GB/T37243 危险化学品生产装置和储存设施外部安全防护距离确定方法 GB 50016 建筑设计防火规范 GB/T 50046 工业建筑防腐蚀设计标准 GB 50052 供配电系统设计规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB 50058 爆炸危险环境电力装置设计规范 GB 50140 建筑灭火器配置设计规范 GB 50160 石油化工企业设计防火标准 GB 50316 工业金属管道设计规范 GB 50489 化工企业总图运输设计规范 GB/T 50493 石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准 GB50650石油化工装置防雷设计规范 GB/T 50770 石油化工安全仪表系统设计规范 GB50974消防给水及消火栓系统技术规范 AQ/T3034 化工企业工艺安全管理实施导则
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GA1002 剧毒化学品、放射源存放场所治安防范要求 HG20231 化学工业建设项目试车规范 HG/T20679化工设备、管道外防腐设计规范 SH/T3097石油化工静电接地设计规范 TSG08特种设备使用管理规则 TSG21 固定式压力容器安全技术监察规程
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1
有机硅单体 organosilicon monomer 以硅粉和氯甲烷为原料,在催化剂作用下生成的甲基氯硅烷,或由有机硅高(低)沸物转化制得的甲
基氯硅烷 3.2
高沸物 high boiling residue 有机硅单体合成所产生的沸点高于二甲基二氯硅烷的副产物及其混合物。 注:高沸物组分包括二硅烷、乙基氯硅烷、亚甲基氯硅烷和长链烷烃等,其沸点通常高于70℃。高沸物通常夹带有
少量残余硅粉、催化剂及碳
3.3
共沸物 azeotrope 在部分精馏工艺中,粗单体中的副产四氯化硅和三甲基氯硅烷因沸点接近(分别为57.6℃和
57.3℃)而难以分离所形成的共沸物 3.4
低沸物 low boiling components 直接法生产甲基氯硅烷单体时,产生的沸点低于40℃的副产物,主要包括四甲基硅、氯甲烷、三氯
氢硅、二甲基氢氯硅烷及部分烃类物质, 3.5
硅氢 hydrosilicon 部分有机硅化合物中含有的,活泼氢与硅直接相连的结构注:该结构常见于甲基氢二氯硅烷及含氢硅油中。
3.6
渣浆slagslurry 单体合成的气相产物经湿法除尘及闪蒸后产生的含尘残液。 注:渣浆中的固体成分主要为未反应完全,且包裹催化剂及碳的细小硅粉,其液体成分主要为高沸物。渣浆经进一
步分离提取高沸物后的固体残渣也称为浆渣。其遇水会释放氯化氢及氢气
3.7
废触体 spent bed 单体合成过程中连续采出的及一个生产周期结束后从流化床排出的含有较多杂质和催化剂的细小
硅粉,可用于提取铜并制备建筑材料,
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4本质安全措施
4.1基本要求 4.1.1新建、改建、扩建工程的安全设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入生产和使用,安全设施投资应纳入建设项目概算 4.1.2建设项目在可行性研究阶段,应委托具备相应资质的安全评价机构进行安全评价;生产装置和储存设施的设计单位应具有化工、石化专业甲级及以上资质 4.1.3生产设备应具备基本安全功能。锅炉、压力容器、压力管道、电梯、起重机械、厂内车辆等特种设备应符合TSG08、TSG21的相关要求。 4.1.4建构筑物防腐应满足GB/T50046等的要求。 4.1.5生产工艺过程涉及的管道材料、组成件的选用、布置应符合GB50316的要求 4.1.6工业管道的识别色、识别符号、安全标识应符合GB7231的要求。 4.1.7各生产区域产品的规模、各工艺环节生产能力、配套副产物转化能力和罐区储存能力应合理匹配,以减少危险化学品的储存量、运输量以及副产物、固体废弃物的暂存量。 4.1.8企业应建立便于员工掌握和执行的过程安全管理文件,并及时更新;采用境外语言文字编制的安全管理文件,应有对应的中文版本。 4.2选址与总平面布置 4.2.1企业应位于化工园区或化工集中区内;工厂总平面布置应满足GB50160、GB50489以及 GB50016的要求,并结合地形、风向等,按功能集中原则分区布置。 4.2.2生产装置与防护目标的外部安全防护距离应满足GB/T37243的要求。 4.2.3生产区与办公区应分开布置,设置隔离设施和安全警示标志;具有甲、乙类火灾危险性、粉尘爆炸危险性、中毒危险性的厂房和仓库内不应设置办公室、休息室、外操室、巡检室,不得在生产区集中交接班。 4.2.4甲醇、氯甲烷、氯硅烷单体等易燃物料储存单元(含堆场)宜位于企业边缘的安全地带、远离明火或散发火花的地点,靠近江、河、海岸边时,应采取防止液体流入江、河、海的措施。氯硅烷单体类库区及其装卸设施应布置在人员集中场所及明火地点或散发火花地点的全年最小频率风向的上风侧。 4.2.5厂区道路宽度应符合道路两侧建筑物、构筑物及生产装置对防火间距的要求,满足工业运输线路布置、工程管线布置和生产装置施工、安装与检修的要求。
4.3火灾危险性分类与防火防爆 4.3.1生产装置火灾危险性类别和防火分区的设置应符合GB50016、GB50160的要求。有机硅单体生产企业火灾危险性分类和举例见附录A。 4.3.2硅粉车间等厂房及库房的泄爆应符合GB50016的要求,单体合成、单体精馏和氯甲烷、氯硅烷罐区等露天装置的防爆应符合GB50160的要求。 4.3.3布置在装置内的控制室或机柜间面向具有火灾、爆炸危险性装置一侧应满足GB50160的要求。 4.4自动化控制 4.4.1企业应努力提高自动化控制水平,减少现场人员数量。改建、扩建项目人员劳动生产率应优于原有装置。
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4.4.2生产装置应设计、装备自动化控制系统。构成重大危险源的,应配备温度、压力、液位、流量、重点组分等信息的不间断采集和监测系统,并具备信息远传、连续记录、事故预警、信息储存(不少于30d)等功能。区高点宜设置全厂性的视频、红外或其他风险监控系统,实现对重大危险源和主要安全风险区域的全覆盖监控,以缩短事故查证、处置的反馈时间 4.4.3对构成重大危险源的氯甲烷罐区、甲醇罐区、氯硅烷罐区等重点设施,应在进出口管道靠近储罐根部位置设置紧急切断装置,构成一级或者二级重大危险源的,应配备独立的安全仪表系统(SIS);其他生产装置和储存设施在风险分析的基础上,确定安全仪表功能(SIF)及其相应的功能安全要求或安全完整性等级(SIL),并按照GB/T50770的要求设置安全仪表系统。 4.4.4有毒、可燃气体泄漏检测报警系统的设置、使用应满足GB/T50493的要求,可燃气体和有毒气体检测报警信号发送至有人值守的现场控制室、中心控制室等进行显示报警。氯硅烷类可燃气体宜选用红外气体探测器或HC1检测仪(电化学)或抗毒性催化燃烧型探测器。 4.5电气安全 4.5.1爆炸性气体环境危险区域、爆炸性粉尘环境危险区域的划分及爆炸性环境电气设备的设计、选择和安装应按GB50058的规定执行。 4.5.2有机硅单体项目供电负荷等级应满足GB50052的要求。 4.5.3地区架空电力线路不应穿越生产区,生产区外架空电力线路应符合GB50160的要求。 4.5.4生产装置内防雷防静电系统的设计、安装和维护保养应按GB50057、GB50650、SH/T3097的规定执行。 4.6防腐蚀 4.6.1应对硅粉加工、输送及合成流化床等易受硅粉磨蚀的关键设备,建立关键设备重点部位台账,运行期间每合成周期至少进行一次测厚以分析磨蚀速率,以设计规定的最小壁厚作为更换依据。 4.6.2应对流化床反应器、精馏塔、水解反应器、裂解反应器及氯硅烷储罐等关键设备建立检修规程,明确设备检修周期、检修内容,做好腐蚀情况检查与记录。 4.6.3非金属材质设备和容器应设置温度、压力联锁、低压报警、液压密封等安全措施,防止出现超压、 超温、负压现象。 4.6.4制定氯硅烷原料质量控制指标,进行在线(或连续)检验分析,采样应避免原料带入水分导致设备腐蚀。 4.6.5建立高风险腐蚀点位台账,制定巡检计划,每班对关键件部位进行巡检,并做好记录。 4.6.6与含有盐酸、氯硅烷等酸性物料换热的循环水、冷却水系统应设置pH值或电导率分析仪,并实时检测。 4.6.7设备及管道外防腐,应满足HG/T20679的要求 4.7 储存设施 4.7.1储罐应设置液位、压力、温度显示仪表,并根据需要设置报警联锁功能。新建、扩建、改建项目中 300m"以上的甲基氯硅烷罐区,宜按照该罐区单个最大容积储罐配备备用储罐或应急收集设施;储存氯硅烷液体不应采用常压容器;300m"以上甲基氯硅烷储罐宜设计为上出料或地埋储罐,或采取其他措施降低泄漏及流尚火的风险。 4.7.2甲、乙类液体的轻便容器(如桶、瓶)存放在室外时,应设置防液体流散设施,并配置防晒棚或水喷淋(雾)设施。氯硅烷储罐区应设防日晒设施或其他降温设施,甲、乙类液体(应根据物料特性)储罐阀
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门应根据所在地区气候条件考虑是否配置冬季防冻措施 4.7.3火灾危险性类别不同的储罐在同一罐组内布置时应设置隔堤;甲基氯硅烷储罐应采用氮气保护措施,氮封系统应完好投用;常压储罐与压力储罐不得布置在同一罐区。可燃、易燃液体罐区的专用泵应设在防火堤外,泵与储罐距离应符合GB50160的要求 4.7.4危险化学品应储存在专用的仓库中,储存场所的建筑结构、电气、通风、调温、消防设置及储存量限制等应符合GB15603、GB17914的要求。剧毒品储存应满足GA1002的要求。 4.7.5甲类物品库房应单层独立设置。储存甲类物品的库房与民用建筑、明火地点的防火间距应符合 GB50016的规定。 4.7.6根据高沸物、低沸物、浆渣等产物危险特性和风险辨识与评估结果,明确其安全储存要求,分类、 分区储存,并设置泄漏检测报警、通风、应急处置等安全措施;渣浆、高沸物、含有硅氢结构的副产物、高沸裂解釜底物、低沸歧化釜底物等桶装副产物不得露天储存,应存放在专用库房或专用堆场,并配置防晒、防水、通风及消防设施,或用管道传输至密闭容器中储存。副产物临时中转(不超过24h)应采取降温、遮阳措施;副产物采出、包装和储存应保证氮气密封或隔绝空气。 4.8消防 4.8.1厂区消防系统设计应符合GB50160和GB50974的规定 4.8.2厂区的消防用水量应至少按同一时间内的火灾处数和相应处的一次灭火用水量确定;消防水泵的主泵应采用电动泵,备用泵应采用柴油机泵,且应按100%备用能力;应设独立的稳高压消防给水系统,其压力宜为0.7MPa~1.2MPa。 4.8.3生产作业场所应按GB50140的规定配消防器材。硅粉加工、单体合成、单体精馏等车间和氯甲烷、甲基氯硅烷、硅氧烷、副产物的罐区、库房或堆场宜设置专用消防系统。 4.8.4扑救氯硅烷类液体火灾或硅粉等可燃固体火灾应根据着火物质性质选用针对性的灭火剂或技术手段;必要时,应在确保安全的情况下进行特定着火物质的灭火实验以确定针对性的灭火措施。 4.8.5涉及氯硅烷、甲醇等甲、乙类介质的设备群应设置水炮保护。固定式水炮的布置应根据水炮的设计流量和有效射程确定其保护范围。消防水炮距被保护对象不宜小于15m,消防水炮的出水量宜为 30L/s~50L/s,水炮应具有直流和水雾两种喷射方式。 4.8.6氯甲烷罐区应设置消防冷却水系统,并应配置移动式干粉等灭火设施,消防冷却水系统的用水量应符合GB50160的要求。 4.8.7应设置火灾报警系统,生产区、公用及辅助生产设施、全厂性重要设施和区域性重要设施的火灾危险场所应设置火灾自动报警系统、火灾电话报警系统和火灾手动报警按钮,其设计应满足GB50160 的要求。 4.8.8工艺装置、罐组或其他设施及建筑物、构筑物、管沟等的排水出口应设水封,水封高度不得小于 250mm 4.9工艺泄压释放 4.9.1压力容器应设置安全泄放装置,放空管应采用金属材质;硅粉加工、单体合成、单体精馏、加压水解等工艺环节或设备宜在安全泄放装置基础上设置预防性配套安全设施。 4.9.2紧急泄放系统应满足以下要求:设置爆破片和导爆管的,导爆管口应朝向无火源的安全方向,必要时应采取防止二次爆炸、火灾的措施;流化床、闪蒸罐等配有可能被粉体物料堵塞或腐蚀的安全阀,在安全阀前应设爆破片或在其出人口管道上采取吹扫等防堵措施;涉及氯甲烷或甲基氯硅烷单体的设备,事故紧急排放设施应排放至安全地点。当尾气中含有氯甲烷等难溶于水的易燃、有毒成分时,不应
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