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工业循环冷却水处理系统安全分析与风险评估研究

冯茜

  随着安全生产事故的日益严重,人们的安全意识逐渐加强,工业循环冷却水系统中,腐蚀结垢和微生物滋生是运行的重大障碍。循环水供水系统是整体装置运行最基本的冷量来源,是其他系统正常运行的根本保证,虽然该装置无任何危险性介质,但是水质是系统能否安全运行的重要因素,系统的腐蚀结垢与循环冷却水水质密切相关。据统计,90%以上的换热设备都存在腐蚀问题,因此,需要采用安全系统工程的研究思路,对循环冷却水系统的安全隐患作全面地分析和评估。本文主要以循环冷却水系统为研究对象,采用本质安全分析法和保护层分析法进行循环冷却水系统风险评估,主要研究结果如下:(1)循环冷却水系统腐蚀风险分析本文选取3家2016-2017年在用循环冷却水系统进行水质追踪分析,发现A工厂循环冷却水水质各项指标均符合国家标准,B、C工厂循环冷却水水质pH、电导率等指标存在超标情况,系统稳定运行可能存在隐患;采用A3碳钢作为实验试样,采用电化学测试及失重法,研究以pH及浓缩倍数为代表的环境腐蚀因子对循环冷却水系统的腐蚀影响,研究发现循环冷却水pH越低,浓缩倍数越高,A3碳钢在冷却水中腐蚀倾向越强,腐蚀速率数值越大。(2)循环冷却水系统本质安全分析从本质安全设计的角度出发,分析水质及水处理工艺两方面存在的风险。采用模糊综合评价法进行水质风险评价,评价结果表明B工厂循环冷却水水质风险等级为“中度风险”,C工厂循环冷却水水质风险等级为“安全”;采用危险性和可操作性研究(Hazard and Operability Analysis,简称HAZOP)方法进行工艺风险因素辨识,并分析系统安全隐患的影响因素,建立适用于循环冷却水系统的本质安全评价指标体系,通过分析共找到由水质、压力、温差、流速等导致的8项风险场景。(3)基于LOPA法的循环冷却水系统风险评估HAZOP分析法是一种广泛应用的风险评估方法,可定性的识别危险性和可操作性问题,然而该方法存在一定局限性,无法将问题量化。因此,在HAZOP分析基础上采用LOPA法对循环冷却水系统各保护层的联合作用进行定量风险评估,确定企业现有的保护层是否足够,建立适用于循环冷却水系统的风险评估体系。本文选取“循环冷却水pH过低”作为研究场景,通过增加保护层,该事故场景的风险等级由较高风险降为低风险,说明该方法适用于循环冷却水系统。……   
[关键词]:循环冷却水;腐蚀;安全分析;风险评估
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:华东理工大学2018年