某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)重大危險(xiǎn)源辨識(shí)與分級(jí)

王嚴(yán)李琳

(1.青海省西寧市公安消防支隊(duì)；

2.青海師范大學(xué)， 青海 西寧 810000)

某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)重大危險(xiǎn)源辨識(shí)與分級(jí)

王嚴(yán)1李琳2

(1.青海省西寧市公安消防支隊(duì)；

2.青海師范大學(xué)， 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(duì)象，分析該企業(yè)多晶硅的生產(chǎn)工藝與流程，計(jì)算氫氣、三氯氫硅、液氯等危險(xiǎn)化學(xué)品的儲(chǔ)存量，進(jìn)行重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)和分級(jí)，確認(rèn)該企業(yè)構(gòu)成危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源級(jí)別，為多晶硅生產(chǎn)企業(yè)在進(jìn)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(dǎo)。

多晶硅生產(chǎn)企業(yè)；重大危險(xiǎn)源；辨識(shí)；分級(jí)

青海是中國(guó)太陽(yáng)能最為豐富的地區(qū)之一，日照時(shí)間長(zhǎng)，年總輻射量達(dá)每平方米5800兆焦至7400兆焦。同時(shí)，青海有可用于光伏發(fā)電的荒漠化土地10萬(wàn)平方公里，被認(rèn)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(gè)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(yáng)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(guò)程中的主要物料大多為危險(xiǎn)化學(xué)品，工藝流程中易發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒等事故，有著極大的安全隱患。2013年8月23日，韓國(guó)某工廠因帶有毒性的三氯氫硅泄漏而引發(fā)火災(zāi)、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(dāng)?shù)厥忻裣萑肓丝只?。因此，科學(xué)的對(duì)多晶硅生產(chǎn)企業(yè)中的危險(xiǎn)化學(xué)品進(jìn)行摸排，確定重大危險(xiǎn)源并進(jìn)行分級(jí)對(duì)后期企業(yè)事故預(yù)防、控制、應(yīng)急救援和減少事故損失等有重大意義。

1 多晶硅生產(chǎn)企業(yè)工藝流程

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(chǔ)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(xiǎn)化學(xué)品為氫氣、液氯、三氯氫硅、四氯化硅等物質(zhì)。

2 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)

2.1 辨識(shí)依據(jù)、方法

中國(guó)危險(xiǎn)源辨識(shí)現(xiàn)所依據(jù)的最新標(biāo)準(zhǔn)是《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》GB18218-2014。重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)方法如圖1所示：

式中：q1，q2，…qn為所有危險(xiǎn)化學(xué)品具體含量，噸；Q1，Q2，…Qn為所有危險(xiǎn)化學(xué)品相對(duì)的含量，噸。

2.2 重大危險(xiǎn)源辨識(shí)

以青海某大型多晶硅生產(chǎn)企業(yè)為例，進(jìn)行重大危險(xiǎn)源辨識(shí)。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(xiàng)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(jì)年產(chǎn)能12000噸。

圖1 重大危險(xiǎn)源的辨識(shí)方法

(1)辨識(shí)單元?jiǎng)澐?/p>

因一二期與三期其生產(chǎn)過(guò)程相對(duì)獨(dú)立且其空間位置也相對(duì)獨(dú)立，故將一二期作為1個(gè)辨識(shí)單元，三期西側(cè)作為1個(gè)辨識(shí)單元，三期北側(cè)作為1個(gè)辨識(shí)單元。

(2)危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)存情況

該企業(yè)一期存有400m3氫氣球儲(chǔ)罐共2臺(tái)，最高儲(chǔ)存壓力1.0MPa；50m3氫氣緩沖罐2臺(tái)，最高儲(chǔ)存壓力0.5MPa。一期、二期存有三氯氫硅儲(chǔ)罐9個(gè)，每罐存量為300m3，實(shí)際存量2700m3；四氯化硅儲(chǔ)罐10個(gè)，每罐存量為300m3，實(shí)際存量3000m3。三期西側(cè)存有三氯氫硅儲(chǔ)罐2個(gè)，每罐存量為300m3，實(shí)際存量600m3；四氯化硅儲(chǔ)罐8個(gè)，每罐存量為300m3，實(shí)際存量2400m3。三期北側(cè)存有三氯氫硅儲(chǔ)罐2個(gè)，每罐存量為300m3，實(shí)際存量600m3；四氯化硅儲(chǔ)罐6個(gè)，每罐存量為300m3，實(shí)際存量1800m3。此外，一期建筑單元內(nèi)液氯庫(kù)房存有液氯鋼瓶，共計(jì)50個(gè)，每個(gè)存儲(chǔ)1噸液氯，共計(jì)50噸。

表1 某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)廠區(qū)氫氣儲(chǔ)量表

表2 某多晶硅生產(chǎn)企業(yè)廠區(qū)中間儲(chǔ)罐區(qū)儲(chǔ)量表

(3)重大危險(xiǎn)源辨識(shí)結(jié)果

通過(guò)前期現(xiàn)場(chǎng)查勘和《危險(xiǎn)化學(xué)品重大危險(xiǎn)源辨識(shí)》GB18218-2014中規(guī)定的臨界量的取值，可得到下面的兩個(gè)表。

表3 一、二期危險(xiǎn)化學(xué)品臨界量與實(shí)際儲(chǔ)量表

表4 三期西側(cè)、北側(cè)危險(xiǎn)化學(xué)品臨界量與實(shí)際儲(chǔ)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(jì)算可知，一二期和三期西、北兩側(cè)的危險(xiǎn)化學(xué)品儲(chǔ)罐均屬于重大危險(xiǎn)源。

2.3 重大危險(xiǎn)源分級(jí)

重大危險(xiǎn)源的危險(xiǎn)性分級(jí)，目前國(guó)際國(guó)內(nèi)通用的做法是以辨識(shí)單元固有危險(xiǎn)性大小作為分級(jí)的依據(jù)，分級(jí)的目的是方便有關(guān)部門進(jìn)行分級(jí)控制。按照重大危險(xiǎn)源的種類和能源在意外狀態(tài)下可能發(fā)生事故的最嚴(yán)重后果，重大危險(xiǎn)源可分為一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)和四級(jí)，一級(jí)為最高級(jí)別。

(1)分級(jí)指標(biāo)R的計(jì)算方法

而且，q1,q2,...,qn是所以危險(xiǎn)化學(xué)品的具體含量，噸；Q1,Q2,...,Qn也就是所有危險(xiǎn)化學(xué)品相對(duì)的含量，噸；β1, β2,...,βn也就是所有危險(xiǎn)化學(xué)品校對(duì)系數(shù)；α是特定危險(xiǎn)化學(xué)品加工制作區(qū)域爆率人群的校對(duì)系數(shù)；β是有害氣體校對(duì)系數(shù)。

(2)校正系數(shù)β的取值。不同種類的危險(xiǎn)化學(xué)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(dá)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(xiǎn)源辨識(shí)與分級(jí))

(4)分級(jí)結(jié)果。通過(guò)進(jìn)行計(jì)算和分析，對(duì)于所有危險(xiǎn)品所具有的危險(xiǎn)級(jí)別進(jìn)行明確具體的界定。