国家标准计划《石油化工用离心泵安全风险评估导则》由 TC211(全国泵标准化技术委员会)归口 ,主管部门为中国机械工业联合会。
主要起草单位 中国计量大学 、上海凯士比泵有限公司 、昆明嘉和科技股份有限公司 。
| 23 流体系统和通用件 |
| 23.080 泵 |
1、立项的必要性 (1)经济社会和产业的发展需求 石油化工行业是国民经济的重要支柱,离心泵作为其核心流体输送设备,其安全运行直接关系到生产连续性、人员安全及环境保护。
开展离心泵安全风险评估不仅是技术管理的必要环节,更是推动经济社会可持续发展和产业升级的关键举措。
石油化工装置(如炼油、乙烯裂解)中离心泵若发生泄漏、爆炸等事故,可能导致单次损失超亿元(如设备损毁、停产损失、环境赔偿)。
例如,2020年某石化厂因泵轴断裂引发火灾,直接损失达2.3亿元。
基于风险评估的预测性维护(如振动监测、润滑油分析),可延长离心泵寿命20%~30%,降低更换频率。
石油化工用离心泵安全风险评估是连接技术安全与经济社会效益的核心纽带。
其意义不仅在于避免事故损失,更在于通过风险管控推动产业技术进步、增强国际竞争力,并最终实现“安全-经济-环境”的协同发展。
(2)相关法律法规、政策规划的需求 石油化工行业作为高风险领域,其设备安全直接关系到生产安全、环境保护和公共健康。
离心泵作为关键设备之一,其安全风险评估受到国内外法律法规和政策规划的严格约束与指导。
《中华人民共和国安全生产法》(2021年修订)明确企业安全生产主体责任,要求对涉及重大危险源的设备(如高温高压离心泵)进行定期安全风险评估,并建立隐患排查治理制度。
未履行风险评估义务的企业将面临最高200万元罚款,甚至停产整顿。
《危险化学品安全管理条例》(2013年修订)要求危险化学品单位对输送易燃、易爆、有毒介质的离心泵进行专项安全评价,包括泄漏风险、密封失效概率等。
《特种设备安全法》(2014年实施)对设计压力≥10MPa或介质为极度危害(如硫化氢)的离心泵纳入压力容器监管范畴,需定期检验(如每3年一次)。
《中国制造2025》与工业互联网政策要求大型石化园区建立设备安全信息平台,实现离心泵运行数据与应急管理系统的实时对接。
(3)标准实施后重大经济、社会、生态效益分析 本标准的实施可以首先在经济效益方面:减少石化工程的事故发生率、延长离心泵设备的使用寿命、提升设备能源效率。
通过安全风险评估预防离心泵故障,可避免因泄漏、爆炸等事故导致的高额修复费用和停产损失。
减少非计划停机时间,提高设备利用率,保障生产连续性。
安全运行的离心泵能减少因泄漏、磨损导致的效率下降。
在社会效益方面:保护人员生命安全、推动就业和技术培训。
风险评估可识别高风险点(如密封失效、材料疲劳),降低爆炸、中毒等事故概率。
安全评估需求催生专业岗位(如风险分析师、智能监测工程师),促进高技能人才就业。
据测算,国内石化行业风险评估相关岗位年增长率达12%。
在生态效益方面:通过安全风险评估,高危介质泄漏率降低90%以上。
预防性维护避免土壤、水体污染,减少应急处理和环境赔偿支出。
高效节能泵与智能化管理(如变频控制)降低碳排放。
石油化工用离心泵安全风险评估通过“防事故、降成本、护生态”三位一体的作用,成为驱动经济、社会与生态协同发展的核心引擎。
随着智能化(数字孪生、AI预测)和绿色化(高效驱动)技术的深化应用,安全风险评估将进一步释放综合效益,助力中国石化行业迈向高质量、低风险的新发展阶段。
2、项目可行性 (1)产业发展情况 中国石化泵年产量超50万台,产值约400亿元。
中国石化泵产业正处于“规模与质量并进”的关键阶段:中低端市场已实现自主可控,高端领域加速突破,但核心技术、材料及标准仍受制于人。
未来,随着政策支持(国产化替代)、市场需求(新能源+炼化升级)和技术创新(智能化+绿色化)三重驱动,产业将向高附加值、高技术门槛方向升级。
预计到2030年,中国高端石化泵国产化率有望突破60%,带动全产业链规模超800亿元,成为全球石化泵市场的重要单元。
(2)有关技术的成熟度和经济性分析 石化离心泵作为石化行业的核心设备,其安全评估技术是保障生产连续性和安全性的关键。
石化离心泵主要的安全风险包括介质腐蚀性、颗粒冲刷导致泵体及叶轮材料退化,轴承失效、轴不对中、密封泄漏(如机械密封失效引发易燃介质泄漏),高温、高压、高转速运行引发的热应力及疲劳裂纹等。
现有的安全评估技术主要包括传统检测与监测、智能监测与预测性维护和标准与规范等。
传统检测与监测方面:通过频谱分析识别轴承磨损、转子不平衡等问题(如API 670标准要求),红外热像仪检测轴承、密封部位异常温升等。
智能监测与预测性维护方面:集成压力、流量、温度、振动传感器,实现实时数据采集(IoT技术),利用机器学习模型实现石化离心泵剩余寿命的精准预测和故障模式准确分类。
1、范围 本标准规定了石油化工用离心泵的风险评估和风险减小策略、产品安全技术要求、风险评估内容、风险减小控制措施和风险评估和风险减小的文件。本标准适用于石油、石化和天然气工业用泵。 2、技术内容 本标准按照GB/T 1.1-2020《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。充分地考虑到离心泵技术发展的趋势和标准实施的可行性。 (1)术语和定义: 标准定义了以下术语:1)可靠性;2)伤害;3)危险;4)危险事件;5)危险状态;6)危险区;7)风险;8)风险估计;9)风险分析;10)风险评价;11)风险评估;12)保护措施。 (2)风险评估和风险减小策略: 1)风险评估和风险减小措施; 2)风险评估和风险减小过程; (3)产品安全技术要求: 1)泵零部件技术要求:包含水力设计,转子设计,结构设计,泵壳,机械密封,轴承、轴承箱和润滑,联轴器和联轴器护罩,底座,泵的密封件、承压件及连接件; 2)零部件材料要求; 3)驱(传)动设备及零部件要求; 4)辅助系统设计要求; 5)制造要求; 6)电气设备安全设计要求; 7)信号显示和控制执行器设计要求; 8)其他安全装置设计要求; 9)特殊高危工况要求:包含高压工况、高温工况、低温工况、有毒有害工况、易燃易爆工况、噪声和振动工况; 10)产品试验:包含性能试验、水静压试验、密封泄漏量试验、噪声与振动试验、温升试验、低温试验。 (4)风险评估内容; 1)总则; 2)风险评估信息; 3)泵限制的确定; 4)危险的识别; 5)安全风险预估; 6)安全风险评估要素; (5)风险减小控制措施; 1)总则; 2)本质安全设计措施; 3)安装防护措施; 4)运转调试措施; 5)装置安全防护措施; 6)产品维护措施; 7)运行状态监测措施; 8)产品使用信息标识措施。 (6)风险评估和风险减小的文件: 1)文件要求; 2)评估文件内容要求; 3)风险减小控制措施建议。 (7)附录A(规范性附录)泵的安全因素: 1)总则; 2)初步观察; 3)安全整合; 4)机械危险防护; 5)电气危险防护; 6)热危险防护; 7)振动与噪声危险防护; 8)信息要求。 (8)附录B(资料性附录)危险、危险状态和危险事件示例: 1)总则; 2)危险示例; 3)危险状态示例; 4)危险事件示例。 (9)附录C(资料性附录)应用本文件的工具: 1)风险评估记录表。