液體二氧化碳生產開停車風險分析

㈠ 二氧化碳的生產危害

現在地球上氣溫越來越高，是因為二氧化碳增多造成的。因為二氧化碳具有保溫的作用，現在這支小部隊的成員越來越多，使溫度升高，近100年，全球氣溫升高0.6℃，照這樣下去，預計到21世紀中葉，全球氣溫將升高1.5——4.5℃。
海平面升高，也是二氧化碳增多造成的，近100年，海平面上升14厘米，到21世紀中葉，海平面將會上升25——140厘米，海平面的上升，亞馬孫雨林將會消失，兩極海洋的冰塊也將融化。所有這些變化對野生動物而言無異於滅頂之災。 [編輯本段]二氧化碳乾洗原理目前最普遍的乾洗技術是採用烴類(石油類)、氯代烴(如四氯乙烯)作為溶劑。但石油溶劑閃點低，易爆易燃，乾燥慢；氯代烴氣味刺鼻，毒性較高(一般在空氣中的含量限制在50ppm以下)。乾洗行業特別是歐美一些國家一直在尋找一種既清潔衛生安全高效的洗滌溶劑，目前推出的有綠色大地(Greenearth)、RYNEX、以及液體二氧化碳等新型清洗劑。Greenearth是一種清澈無味的液體，KB值(洗凈率)與石油溶劑接近，但低於四氯乙烯，而且價格昂貴；RYNEX的KB值與四氯乙烯差不多，但含水量較高，而且蒸發太慢，不容易再生和回收，乾洗周期長；液體二氧化碳KB值比石油溶劑高，略低於四氯乙烯，但在滲色、防污物再凝集等方面比四氯乙烯更好。
二氧化碳作為生命活動的代謝產物和工業副產品存在於自然界中，主要來源於火力發電、建材、鋼鐵、化工、汽車尾氣及天然二氧化碳氣田，它是造成「溫室效應」的主要氣體。液體二氧化碳乾洗溶劑是一種工業副產品，只是在其回歸自然之前被利用一下，並沒有增加大氣中二氧化碳的濃度。

對人體沒有明顯的傷害的

㈡ 二氧化碳地質儲存環境風險評價

2004年開始實施至今的《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ/T169－2004)，提出「為貫徹《中華人民共和國環境影響評價法》、《建設項目環境管理條例》以及《環境影響評價技術導則》，將建設項目環境風險評價納入環境影響評價管理范疇，從而有利於項目建設全過程風險管理，並提高環境風險評價工作及審查工作的質量和效率，使其達到法制化、規范化和標准化的要求」。

2007年實施的《環境影響評價技術導則·陸地石油天然氣開發建設項目》(HJ/T349－2007)中要求:「根據建設項目的特點，按鑽井、集輸、處理等工藝過程進行環境風險評價，加強對井噴、套外返水、井管破損及集輸管線泄漏、儲罐及處理裝置發生火災及爆炸的風險計算、評價和管理，重點提出具體環境風險應急防範措施和制訂應急預案，防止風險事故對周圍環境敏感點造成次生污染」。

一、環境風險評價的涵義與目的

《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ/T169－2004)將環境風險評價定義為:對建設項目建設和運行期間發生的可預測突發性事件或事故(一般不包括人為破壞及自然災害)引起有毒有害、易燃易爆等物質泄漏，或突發事件產生的新的有毒有害物質所造成的對人身安全與環境的影響和損害進行評估，提出防範、應急與減緩措施。

環境風險評價的目的是分析和預測建設項目存在的潛在危險、有害因素，建設項目建設和運行期間可能發生的突發性事件或事故(一般不包括人為破壞及自然災害)，引起有毒有害和易燃易爆等物質泄漏，所造成的人身安全與環境影響和損害程度，提出合理可行的防範、應急與減緩措施，以使建設項目事故率、損失和環境影響達到可接受水平。

建設項目的環境風險評價是針對建設項目本身引起的環境風險進行評價。按其成因，環境風險可分為化學風險、物理風險和自然災害引發的風險。化學風險是指對人類、動物和植物能產生毒害或不利作用的化學物品的排放、泄漏或易燃易爆物品的泄漏而引發的風險;物理風險是指由機械設備或機械結構的故障所引發的風險;自然災害引發的風險是指地震、火山、洪水、台風、滑坡等自然災害帶來的各種風險。因此，CO₂地質儲存環境風險評價主要評價化學風險。

按危害性事件承受的對象，風險分為人群風險、設施風險和生態風險。人群風險是指因危害事件而致人病、傷、死、殘等損失的概率;設施風險是指危害事件對人類社會經濟活動的依託設施等損失的概率;生態風險是指危害性事件對生態系統中某些要素或生態系統本身造成破壞的概率。顯然，CO₂地質儲存危害性事件承受的對象為人群風險和生態風險。

根據上述定義，CO₂地質儲存環境風險評價的重點是CO₂泄漏造成的對人身安全與環境的影響和損害程度。而因地震、火山噴發等突發自然災害引起的CO₂泄漏造成的人身安全與環境影響，宜納入建設項目安全評價中。

綜上所述，CO₂地質儲存的環境風險考慮的環境要素主要包括土壤、水資源(地下水、飲用水)、生態環境和人體健康等。考慮的環節包括CO₂地質儲存工程建設和CO₂注入儲存過程。工程建設過程重點考慮的目標是對能源消費、廢物、化學品及危險品、水資源和大氣污染物的排放等。

二、二氧化碳地質儲存環境風險評價的內容與方法

根據《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ/T169－2004)規定，CO₂地質儲存環境風險評價應包括風險識別、源項分析、後果計算、風險計算和評價以及風險管理五方面內容。

1.風險識別

風險識別包括生產設施風險識別、物質風險識別以及風險類別識別。對於CO₂地質儲存而言，具有風險的設施包括廢棄井、灌注井和監測井井筒的完整性、井口裝置、泵室、閥室等工程單元以及地質因素的各類泄漏通道;具有風險的物質為CO₂;風險事故為泄漏。

1)灌注井和監測井井筒的完整性以及廢棄井的可封堵性:影響井筒完整性的因素包括技術套管完整性、水泥環質量和地層因素3部分。技術套管完整性是井筒完整性最重要的因素，而水泥環質量和地層條件差會增大井筒失效，導致CO₂泄漏的風險。廢棄井的可封堵性包括，廢棄井內是否有水泥和套管等設備被遺棄其內、腐蝕和酸化或鹼破壞原有地層穩定性的程度、原有套管腐蝕程度、套管與水泥牆、套管與水泥塞以及套管本身的銜接程度等。

2)泵室、井口裝置、閥室等工程單元:包括各類閥、環、密封圈等。井口裝置及各類管道引發事故的主要因素有內腐蝕、外腐蝕、第三方破壞、建築物破壞、地層位移、焊縫、接點故障、超壓及其他。同類項目中，內腐蝕因素所佔比例最大(羅小蘭等，2008)。

3)地質因素:地質構造因素，如活動斷裂、蓋層擴散裂隙、構造成因地裂縫、地震成因的活動斷裂和地震裂縫，以及跨越蓋層和水力圈閉可能是造成CO₂泄漏的主要地質因素。

蓋層封閉性取決於蓋層的強度和重量是否足以抵抗流體壓力及注入CO₂產生的壓力，蓋層厚度越薄，擴散裂隙及蓋層斷裂越發育，越容易發生CO₂泄漏。

儲層地下水水壓是影響上覆蓋層力學穩定性的主要因素之一。水壓大、水量豐富、通道暢通、補給充足時，不利於CO₂地質儲存，易導致CO₂泄漏。反之則反。

4)其他因素:其他因素主要包括自然因素(如台風、雷電、地震等)和人為因素(如戰爭、人為破壞等)。但一般環境風險評價不考慮工程外部事故風險因素(如地震、雷電、戰爭和人為蓄意破壞等)，主要考慮可能對場地外圍居民和環境造成污染危害的事故。

5)其他泄漏風險:如果注入的CO₂純度不是很高，在一些特定的環境下，H₂S、SO₂、NO₂和其他等氣體將會和CO₂一起注入儲層中，從而帶來一些潛在的風險。如發生井噴時，泄漏出的H₂S的毒害性要比泄漏CO₂的毒性大得多;同樣，當SO₂溶解於地下水時，影響程度要比CO₂更為嚴重，無疑將增加各種重金屬的活動性，導致更為嚴重的危害性(沈平平等，2009)。

2.源項分析

源項分析包括最大可信事故概率分析和有害物質泄漏量計算兩個方面。最大可信事故是指在所有預測的概率不為零的事故中，對環境(或健康)危害最嚴重的重大事故。在目前尚無CO₂泄漏事件報道的情況下，最大可信事故概率分析可採用類比法得出。

3.後果計算

依據上述CO₂泄漏途徑的復雜性以及在大氣中的擴散，按照《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ/T169－2004)的要求，可採用重氣體擴散模式計算。

4.風險管理

風險管理的重點是CO₂地質儲存場地選址的合理性及CO₂灌注工程本質風險防範措施。

首先，在CO₂地質儲存場地選址階段，應對場地所在區域地震地質和工程地質按相關技術要求和標准進行詳細工作，從地震地質－工程地質角度，對選址地區的區域穩定性進行綜合評價。

其次，CO₂灌注工程裝置一旦失控，誤操作或設備、管線發生破裂、泄漏等，就開始了風險事故發生。盡管我們無法改變環境風險的客觀存在，但可以通過科學的設計、施工、操作和管理，將環境風險發生的可能性和危害性降到最低程度，真正做到防患於未然，達到預防事故發生的目的。因此，CO₂灌注工程建設與運營應嚴格遵循有關安全標准、規范和規定，制定具體的防範及應急處理措施和方案。

三、二氧化碳地質儲存泄漏事故影響預測方法

1.源強估計

假設典型的CO₂泄漏是井口裝置上的輸送管道連接處泄漏，設定泄漏孔徑10mm，在3min內泄漏得到控制，且當氣體流速在音速范圍(臨界流)，CO₂泄漏速度按下式計算(梁鵬等，2009):

中國二氧化碳地質儲存地質基礎及場地地質評價

式中:P為容器內介質壓力，Pa;P₀環境壓力，Pa;K為氣體的絕熱指數(熱容比)，取1.29。

根據計算，CO₂泄漏速度可按下式計算(假定氣體的特性是理想氣體):

中國二氧化碳地質儲存地質基礎及場地地質評價

式中:Q_G為氣體泄漏速度，kg/s;P為容器壓力，Pa;C_d為氣體泄漏系數，圓形裂口取1.0;A為裂口面積，m²，泄漏孔徑10mm;M為物質分子量;R為氣體常數，8.314J/(mol·k);T₀為氣體溫度，298K;Y為流出系數，臨界流Y=1.0。

據此可計算出進入大氣環境的CO₂泄漏量。

2.事故預測

(1)預測模式

據《建設項目環境風險評價技術導則》(HJ/T169－2004)，建議採用重氣體擴散模式計算。按一年氣象資料逐時滑移或按天氣規范取樣，計算各網格點和關心點濃度值，然後對濃度值由小到大排序，取其累積概率水平為95%的值，作為各網格點和關心點的濃度代表值進行評價。

重氣體擴散採用Cox和Carpenter稠密氣體擴散模式，計算穩定連續釋放和瞬時釋放後不同時間時的氣團擴散。氣團擴散按下式計算:

在重力作用下的擴散:

中國二氧化碳地質儲存地質基礎及場地地質評價

在空氣的夾卷作用下擴散:

中國二氧化碳地質儲存地質基礎及場地地質評價

中國二氧化碳地質儲存地質基礎及場地地質評價

式中:R為瞬間泄漏的煙雲形成半徑;H為圓柱體的高;γ為邊緣夾卷系數，取0.6;α為頂部夾卷系數，取0.1;u₁為風速，m/s;K為試驗值，一般取1;R_i為Richardon數，由下式得出:R_i= α為經驗常數，取0.1;U₁為軸向紊流速度;L為紊流長度。

(2)預測內容

在假定天氣條件下，預測事故對關心點及一定范圍內的影響。

(3)參考標准

國標《工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2－2002)，規定CO₂短時間接觸容許濃度為18000mg/m³，以及國標《室內空氣質量標准》(GB/T18883－2002)，規定室內CO₂日平均值為0.1%。

四、風險評價原則

大氣環境風險評價，首先計算濃度分布，然後按《工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2－2002)規定的短時間接觸容許濃度給出該濃度分布范圍及在該范圍內的人口分布。

水環境風險評價，以水體中污染物濃度分布，包括面積及污染物質質點軌跡漂移等指標進行分析，濃度分布以對水生生態損害閾做比較。

對以生態系統損害為特徵的事故風險評價，按損害的生態資源的價值進行比較分析，給出損害范圍和損害值。

綜上所述，我國現行相關法律、條例、技術導則及公眾調查結果表明，盡管CO₂地質儲存屬環保項目，但CO₂泄漏潛在的風險是不可否認的，特別是目前CCS技術在我國還處於研究階段，CO₂地質儲存環境風險評價方法尚有待深入研究。

㈢ 風險分析

（一）CO₂管道與儲存罐等的破裂、爆炸風險

CO₂管道或儲存罐的破裂爆炸風險通常有四種情況：①儲罐壓力超過限值，安全閥失靈，造成罐體爆炸；②CO₂充裝過程中，管道破裂或操作失誤等，造成CO₂大量泄漏；③儲罐管道、閥門等保養檢修不及時，發生故障造成泄漏；④進入儲罐內進行檢修、保養等作業，未進行通風或置換，造成缺氧。而一旦CO₂管道或儲存罐發生破裂或爆炸後，易引發物理性爆炸和人員窒息事故。

我國已有較為成熟的《特種設備安全監察條例》（國務院令第549號第三章、第99條）、《特種設備作業人員監督管理辦法》（質量監督檢驗檢疫總局令第140號）、《固定式壓力容器安全技術監察規程》（TSG R0004—2009）、《壓力容器定期檢驗規則》（TSG R7001—2004）等規章制度和管理辦法對CO₂儲存罐從管理要求、作業環境和設備條件、作業活動、檢測維修和應急處理全方面進行了詳細的安全技術管理要求和規范，應嚴格執行。

（二）人為因素CO₂泄漏風險

1.人為造成的泄漏通道

人為泄漏通道主要包括CO₂灌注井、監測井和場地原有廢棄井等。當鑿完一個深井後，在地表和深層地下就會建立一個連續、貫通的通道。如果鑽井時操作不當，灌注井有可能淪為廢棄井。鑽井不單單是往地下鑽一個井筒，還要考慮所用原材料的性質，如水泥和套管的性質。沿著廢棄井有許多泄漏的路徑，如水泥和外面的套管、水泥和裡面的套管、水泥自身、腐蝕變化的套管、環面中腐蝕的水泥、水泥和岩石之間等（圖11-12）。

隨著各類勘探開發的深入，廢棄井的數量越來越多。這些廢棄井多數缺乏封堵處理，將成為CO₂人為泄漏通道。以上CO₂人為泄漏通道可通過精心成井，認真安裝質量達標的井內及井口裝置；對舊井、廢棄井嚴加修復、封堵，配以堵漏材料作為預防措施；規范CO₂灌注程序，控制最佳的灌注壓力、流速和灌注量等；在出現CO₂泄漏時，是人為可以控制和處理的。

2.灌注井、監測井施工因素導致的泄漏

充填於灌注井和監測井套管與井筒之間的水泥環起到將井與周圍地層嚴密封隔的作用，但其封隔能力與水泥的充填情況、水泥的理化特性以及井筒的應力狀態等因素密切相關。即使水泥漿充填情況良好，如果井底環境變化所導致的應力很大，仍可能對水泥環的完整性造成損害。隨著時間的推移，壓力密封測試、泥漿比重的增加、過套管射孔、增產措施、采氣或井筒溫度的顯著提高等都會對水泥施加一定的應力（Le Roy-Delage et al.，2002），進而可能對水泥環造成損害。

圖11-19 阿爾及利亞In Salah CCS項目地表差異變形情況示意圖

（據Rutqvistetal.2008）

當然，在In Salah之所以能用In SAR技術監測地表變形，主要是因為該地區基本無植被覆蓋，在植被覆蓋較多的地區可能無法實現准確監測。此外，In Salah Krechba氣田屬於低滲透性氣田，且儲層較薄，僅20m左右，這些特點可能有利於目標儲層灌注井附近岩石孔隙彈性變形有效傳遞至蓋層岩石，進而使得地表能較快地測得到擴容隆起變形。而對於儲層厚度較大、孔滲性較好的儲存地層而言，儲層應力集中因子較小，儲層孔隙彈性變形的傳遞可能就不會那麼容易傳遞至地表。

上述實例監測和模擬結果表明：CO₂充注儲存將會在灌注井附近儲層和蓋層岩體中產生局部的垂向彈性變形，而這種彈性擴容可能會導致淺層地表局部的降起變形。但是，這一變形能否傳遞至地表進而導致地表隆起，還取決於CO₂注入量、注入速率、儲層物性特徵（孔隙度、滲透率）、儲層厚度和埋藏深度等因素。目前In Salah Krechba氣田CO₂注入區淺層地表的垂向差異變形還是個特例，但這一現象值得引起相關部門及研究人員的足夠重視。

㈣ 化工企業開停車制度如何編寫

化工生產中的開、停車包括基建完工後的第一次開車，正常生產中開、停車，特殊情況（事故）下突然停車，大、中修之後的開車等。
一、基建完工後的第一次開車
基建完工後的第一次開車，一般按四個階段進行：開車前的准備工作；單機試車；聯動試車；化工試車。下面分別予以簡單介紹。
1、開車前的准備工作
開車前的准備工作大致如下：
（1）施工工程安裝完畢後的驗收工作；
（2）開車所需原料、輔助原料、公用工程（水、電、汽等），以及生產所需物資的准備工作；（3）技術文件、設備圖紙及使用說明書和各專業的施工圖，崗位操作法和試車文件的准備；（4）車間組織的健全，人員配備及考核工作；
（5）核對配管、機械設備、儀表電氣、安全設施及盲板和過濾網的最終檢查工作。
2、單機試車
此項目的是為了確認轉動和待動設備是否合格好用，是否符合有關技術規范，如空氣壓縮機、製冷用氨壓縮機、離心式水泵和帶攪拌設備等。
單機試車是在不帶物料和無載荷情況下進行的。首先要斷開聯軸器，單獨開動電動機，運轉48h，觀察電動機是否發熱、振動，有無雜音，轉動方向是否正確等。當電動機試驗合格後，再和設備連接在一起進行試驗，一般也運轉48h（此項試驗應以設備使用說明書或設計要求為依據）。在運轉過程中，經過細心觀察和儀表檢測，均達到設計要求時（如溫度、壓力、轉速等）即為合格。如在試車中發現問題，應會同施工單位有關人員及時檢修，修好後重新試車，直到合格為止，試車時間不準累計。
3、聯動試車
聯動試車是用水、空氣或和生產物料相類似的其它介質，代替生產物料所進行的一種模擬生產狀態的試車。目的是為了檢驗生產裝置連續通過物料的性能（當不能用水試車時，可改用介質，如煤油等代替）。聯動試車時也可以給水進行加熱或降溫，觀察儀表是否能准確地指示出通過的流量、溫度和壓力等數據，以及設備的運轉是否正常等情況。
聯動試車能暴露出設計和安裝中的一些問題，在這些問題解決以後，再進行聯動試車，直至認為流程暢通為止。
聯動試車後要把水或煤油放空，並清洗干凈。
4、化工試車
當以上各項工作都完成後，則進入化工試車階段。化工試車是按照已制定的試車方案，在統一指揮下，按化工生產工序的前後順序進行，化工試車因生產類型的不同而各異。
綜上所述，一個化工生產裝置的開車是一個非常復雜也很重要的生產環節。開車的步驟並非一樣，要根據具體地區、部門的技術力量和經驗，制定切實可行的開車方案。正常生產檢修後的開車和化工試車相似。
二、停車及停車後的處理
在化工生產中停車的方法與停車前的狀態有關，不同的狀態，停車的方法及停車後處理方法也就不同。一般有以下三種方式：
1、正常停車
生產進行到一段時間後，設備需要檢查或檢修進行的有計劃的停車，稱為正常停車。這種停車，是逐步減少物料的加入，直至完全停止加入，待所有物料反應完畢後，開始處理設備內剩餘的物料，處理完畢後，停止供汽、供水，降溫降壓，最後停止轉動設備的運轉，使生產完全停止。
停車後，對某些需要進行檢修的設備，要用盲板切斷該設備上物料管線，以免可燃氣體、液體物料漏過而造成事故。檢修設備動火或進入設備內檢查，要把其中的物料徹底清洗干凈，並經過安全分析合格後方可進行。
2、局部緊急停車
生產過程中，在一些想像不到的特殊情況下的停車，稱為局部緊急停車。如某設備損壞、某部分電氣設備的電源發生故障、在某一個或多個儀表失靈等，都會造成生產裝置的局部緊急停車。
當這種情況發生時，應立即通知前步工序採取緊急處理措施。把物料暫時儲存或向事故排放部分（如火炬、放空等）排放，並停止入料，轉入停車待生產的狀態（絕對不允許再向局部停車部分輸送物料，以免造成重大事故）。同時，立即通知下步工序，停止生產或處於待開車狀態。此時，應積極搶修，排除故障。待停車原因消除後，應按化工開車的程序恢復生產。
3、全面緊急停車
當生產過程中突然發生停電、停水、停汽或發生重大事故時，則要全面緊急停車。這種停車事前是不知道的，操作人員要盡力保護好設備，防止事故的發生和擴大。對有危險的設備，如高壓設備應進行手動操作，以排出物料；對有凝固危險的物料要進行人工攪拌（如聚合釜的攪拌器可以人工推動，並使本崗位的閥門處於正常停車狀態）。
對於自動化程度較高的生產裝置，在車間內備有緊急停車按鈕，並和關鍵閥門鎖在一起。當發生緊急停車時，操作人員一定要以最快的速度去按這個按鈕。為了防止全面緊急停車的發生，一般的化工廠均有備用電源。當第一電源斷電時，第二電源應立即供電。
從上述可知，化工生產中的開、停車是一個很復雜的操作過程，且隨生產的品種不同而有所差異，這部分內容必須載入生產車間的崗位操作規程中。

㈤ 二氧化碳地質儲存安全與環境風險

大規模CO₂地質儲存可能引起的環境風險包括全球環境影響和局部環境影響。全球環境影響主要是指地下儲存的CO₂泄漏到大氣中，降低CO₂地質儲存對減緩氣候變化的作用。局部環境風險主要是指CO₂地質儲存對局部地區環境甚至人體健康產生的不利影響，如地下水污染等。

CO₂地質儲存技術潛在的危害主要有兩個方面:一是可能增大接納水體的酸度，打破原有的地球化學和生態平衡;二是一旦發生大規模新構造運動，大量的CO₂泄漏將給附近地區造成毀滅性的災難(周錫堂等，2006)。

一、二氧化碳地質儲存安全和環境風險的涵義

我國現行行業標准HJ/T169－2004《建設項目環境風險評價技術導則》(國家環境保護總局，2004年發布)，對建設項目「環境風險評價」的定義是，建設項目環境風險評價是對建設項目建設和運行期間發生的可預測突發性事件或事故(一般不包括人為破壞及自然災害)引起有毒有害、易燃易爆等物質泄漏，或突發事件產生的新的有毒有害物質，所造成的對人身安全與環境的影響和損害進行評估，提出防範、應急與減緩措施。評價流程包括風險識別、源項分析、後果計算、風險評價、風險管理和應急措施六項。

根據我國現行行業標准AQ8001－2007《安全評價通則》，安全評價是以實現工程、系統安全為目的，應用安全系統工程原理和方法，對工程、系統中存在的危險、有害因素進行辨識與分析，判斷工程、系統發生事故和職業危害的可能性及其嚴重程度，從而為制定防範措施和管理決策提供科學依據。安全評價程序包括准備階段、危險因素識別與分析、定性定量評價、提出安全對策措施。

由上述可見，環境風險評價的目的是分析和預測建設項目存在的潛在危險、有害因素，建設項目建設和運行期間可能發生的突發性事件或事故(一般不包括人為破壞及自然災害)，引起有毒有害和易燃易爆等物質泄漏，所造成的人身安全與環境影響和損害程度，提出合理可行的防範、應急與減緩措施，從而使建設項目事故率、損失和環境影響達到可接受水平。

安全評價的目的是查找、分析和預測存在的危險、有害因素，以及可能導致的危險、危害後果和程度，提出合理可行的安全對策措施，指導危險源監控和事故預防，進而達到最低事故率、最少損失和最優的安全投資效益。

環境風險評價和安全評價的評價對象分別為環境風險和安全問題。環境風險評價主要針對自然環境，如水、空氣、土壤等，及其通過自然環境的傳遞對人身健康安全造成的傷害;安全評價主要針對人為因素和設備因素等引發的火災、爆炸、中毒等重大安全危害。

環境風險評價和安全評價在評價內容、評價程序和評價方法上很多是相通的，特別是對危險源辨識、風險概率計算時，採用的方法基本相同。方法的基本原理都是風險理論與方法，常用事故樹或事件樹方法來分析、確定項目涉及的危險源和風險概率等。在判別指標上，兩類評價都將自然人作為重要的評價判別指標來進行評價。不同的是安全風險評價的重點是廠(場)界內火災、爆炸和人員急性毒害;環境風險評價的重點是廠(場)界外空氣、水、土壤的污染、生態危害和人員毒害(李偉東等，2008)。

基於上述，考慮到CO₂地質儲存的特殊性，本書作者初步認為CO₂地質儲存的環境風險是指生產設施、CO₂地質儲存灌注工程建設、運行和封場後CO₂泄漏對場地及周圍一定區域內人群及生態環境系統產生的危害、對土壤和地下水產生污染等的風險。CO₂地質儲存的安全風險是指CO₂地質儲存灌注工程運行和封場後CO₂灌注井、監測井井口裝置失效，以及CO₂通過人為泄漏通道(原有廢棄井、灌注井和監測井井管斷裂等)、地質構造泄漏通道、跨越蓋層和水力圈閉泄漏通道，導致大量的CO₂泄漏，引起周圍人群及動、植物中毒，以及對人身、生態環境和水環境等安全產生威脅等的風險。

上述界定具有如下內涵:

1)CO₂地質儲存安全和環境風險評價既不同於一般地上工程建設項目，也不同於地下建設項目安全和環境風險評價，如天然氣儲氣庫周期性注、采和儲氣庫地層壓力處於年際間周期性變化等。CO₂地質儲存鮮明的特殊性體現在儲存的長期性，儲存工程系統屬於高壓裝置，以及CO₂地質儲存泄漏通道的復雜性和地下儲存庫的隱蔽性。關鍵技術在於集成已有的安全和環境風險評價的理論方法，創新性地提出對長時間、大范圍內，特別是儲存場地封場及封場後，灌注井、監測井等地下隱蔽工程、CO₂地質儲存泄漏通道和地下儲存庫的安全風險評價方法。

2)CO₂地質儲存環境風險因素以生產設施和物質因素為主，主要包括CO₂地質儲存工程施工、灌注工程實施與管理以及建設和運行期間的物質產生。風險環節是灌注井、監測井，以及廢棄井井筒的完整性和井口裝置等相關工程單元機械失效，以及儲存期間的CO₂泄漏。相比而言，一旦出現CO₂泄漏事故，是人為可以控制的，影響范圍相對較小。

3)CO₂地質儲存地質安全風險因素主要以地質因素為主，包括地震、活動斷裂運動、火山噴發、滑坡、崩塌、泥石流、地下水運動等突發或緩變的自然內、外動力地質作用。風險環節是地下CO₂地質儲存庫崩潰和與之聯通的各類CO₂地質儲存泄漏通道的開啟。相比而言，一旦因地質因素導致CO₂發生泄漏事故，是人為不可控制的，影響范圍更大，危害更為嚴重;

4)CO₂地質儲存環境風險和安全風險的主要風險物均為CO₂，主要的風險事故為泄漏，承災體為人群及其與之密切相關的水環境、土壤環境、大氣環境和動、植物生態環境。評價的重點是事故態下的CO₂泄漏，對人群和生態系統的損害程度，以及土壤、地表水和地下水的污染程度等。此外，也可能間接增加對建築物基礎、橋梁基礎和其他構築物基礎的腐蝕性。

由於CO₂地質儲存技術在我國尚處於知識儲備和工程示範階段，現階段安全風險評價和環境風險評價界定依然不明確，本書著重從CO₂地質儲存場地選址與綜合地質調查、CO₂灌注井、監測井完整性和安全及環境監測幾大環節提出初步見解。

二、公眾對二氧化碳地質儲存風險調查的反應

有關公眾對CCS的認知水平和可接受度調查表明，僅就CO₂地質儲存而言，受調查者傾向於認為突然大規模泄漏是主要或嚴重的風險;而多數人認為CCS對於生態系統影響、區域投資環境也具有中等以上風險;值得注意的是，較多受調查者認為在地質災害、對人體健康影響、水污染和土壤退化等方面，CCS的風險不確定或信息不充足(圖8－2)(胡虎等，2009)。

圖8－2CCS實施的風險評估(據胡虎等，2009)

三、二氧化碳泄漏可能產生的安全與環境問題

(一)對人群健康和生態系統的影響

CO₂是人體生理必需物質，屬於呼吸中樞的興奮劑，是人呼吸的排出物，調節血液中的pH值。CO₂一般意義上不是有毒物質，濃度超過一定范圍才對人體產生毒害作用(梁寶生等，2003)。CO₂為大氣中可變組分，正常空氣中CO₂濃度為(300～500)×10^－6，人體呼出氣體中CO₂濃度約為4000×10^－6。高濃度CO₂(>15000×10^－6)會引發中樞神經系統中毒，使呼吸中樞先興奮、後抑制，最後導致麻痹和窒息，機體缺氧而導致肺、腎等臟器充血、水腫(紀雲晶，1991)。

我國現行《工作場所有害因素職業接觸限值》(GBZ2－2002)，規定CO₂短時間接觸容許濃度為18000mg/m³;我國現行《室內空氣質量標准》(GB/T18883－2002)，規定室內CO₂日平均值為0.1%。

根據前蘇聯的空間實驗研究結果，5000×10^－6被認為是人體對CO₂長期耐受濃度的極限，15000×10^－6是CO₂毒性的起始濃度，90000×10^－6是CO₂對人的最小致死濃度。表8－1為CO₂的毒性研究結果。表8－2為人體暴露於不同濃度的CO₂中的中毒反應。CO₂對人的中毒濃度差別很大，Lehmann論述了在發酵倉中如果CO₂濃度為10000～25000×10^－6，一個健康人可以耐受1年時間，當濃度為60000～120000×10^－6時才發生中毒。

表8－1CO₂的毒性

表8－2人體暴露不同濃度水平的CO₂的中毒反應

CO₂對人體的物理作用是逐步產生的，與濃度和暴露在CO₂中的時間有關(沈平平等，2009)(圖8－3)。在CO₂濃度為1.5%的低濃度條件下，1小時左右其物理作用並不明顯。當濃度為3%～5%時，呼吸加快、加深並伴有頭昏眼花症狀。當濃度達到5%～9%時，就會感到惡心和眩暈。超過9%，只要待5～10分鍾就會昏迷。當濃度超過20%，待20～30分鍾就會死亡。因此，在地上環境、地下室或房屋中，高濃度的CO₂影響健康，使人類和其他動物從窒息到死亡(Bensonetal.，2002)。野外實驗表明，當CO₂濃度小於1%時，沒有證據表明對人有任何危害影響(BertMetzetal.，2005)。

由於CO₂的密度比空氣重近50%，當地質儲存的CO₂發生泄漏，進入近地表大氣環境後，將在重力和大氣流的作用下，沿地表在較淺的窪地聚集，使局部地區濃度偏高。如果人或動物在此區域活動，危險也隨之產生。因此，不宜將CO₂灌注場地置於地勢低窪，缺乏主導風向的地區。

CO₂在生態系統中起著重要的作用。植物光合作用過程中，在光和葉綠素的催化作用下，空氣中的CO₂和水反應生成糖等有機物，同時釋放出氧氣，即:6CO₂+6H₂O=C₆H₁₂O₆+6O₂↑

圖8－3CO₂的物理影響(據Fleming等，1992)

在熱帶雨林中這一反應約占整個地球的60%以上。在動物的呼吸循環中發生上述反應的逆過程，即從大氣中吸入氧氣，與體內的糖反應，產生動物生命活動所需的能量，同時放出CO₂(沈平平等，2009)。

CO₂泄漏至地表土壤層時，可導致土壤的酸化和土壤中氧的置換，進而影響植被生態系統。高流量的CO₂引起土壤氣體中CO₂濃度增高，會導致植物呼吸作用受限，甚至死亡(Farraretal.，1995;Qietal.，1994)。此外，低pH值和高CO₂濃度環境可促使部分生物大量繁殖，導致另外一部分生物由於自然競爭的優勝劣汰而逐漸萎縮甚至消失。

一般土壤氣里CO₂的正常含量應該維持在0.2%～4%之間，當含量增加到5%時將對植物的生長產生不利的影響;當上升至20%時，CO₂將變成有毒物質(BertMetzetal.，2005)。因此，長期存在CO₂泄漏的陸地表面附近，植物一般很難生長。

(二)導致地下水污染

通常情況下，CO₂地質儲存注入深度在地表800m以下，遠遠深於飲用含水層深度，而且飲用含水層與CO₂儲層之間常被多層非滲透岩層構成的隔水層(蓋層)相隔離(圖8－4)。只要通過謹慎的選址和注入井、監測井井管外嚴格封固，CO₂對飲用含水層的影響微乎其微。CO₂本身亦不太可能向上運移進入淺層地下水含水層，再加上CO₂監測、地下水分析和示蹤劑追蹤都能監測到CO₂進入飲用含水層的現象，並且能夠計算出對水資源的量與質的影響程度(IEA，2008)。

當泄漏的CO₂進入飲用地下水補給區時，CO₂的溶解量增加，會導致地下水pH值降低，使微量元素在地下水中的富集程度增加，形成一些有機酸，增加某些有毒重金屬和化合物，如鉛、硫酸鹽和氯化物的活動性，可能改變地下水的物理性質，並造成地下水水質破壞(強薇等，2006;曾榮樹等，2004)。

CO₂及其隨CO₂泄漏一起運移的有害物質對地下水質量的影響主要包括以下幾個方面:

1)在陸地上進行CO₂地質儲存時，最可能出現的問題是由於CO₂泄漏，導致CO₂進入飲用地下水含水系統;

2)碳酸鹽礦物和鐵氧化物對砂岩和碳酸鹽岩含水層的地下水質量有重要的控製作用;

圖8－4CO₂地質儲存與飲用水含水層開采層位和深度關系圖

3)CO₂泄漏可能引起重金屬污染物從礦體進入下游飲用地下水含水系統;

4)即使從地下儲存庫滲漏出少量的CO₂，也可能造成飲用地下水質量的嚴重破壞;

5)大量CO₂的注入將改變地層中的孔隙流體壓力，使原有孔隙流體被CO₂擠出或置換，礦化度較高的地下水則通過斷裂、裂縫或鑽井向淺部地層運移，將對淺部地下水造成污染。

顯然，在CO₂地質儲存過程中，不管是物理貯存還是地球化學貯存，都將受到岩層的壓力、溫度和地球化學等因素影響，而這些因素都與一定的水文地質條件相關聯。因此，適宜的水文地質條件是CO₂長期安全儲存的基礎地質條件之一(曾榮樹等，2004;強薇等，2006)。

綜上所述，在CO₂地質儲存場地選址勘查評價階段，應加強區域水文地質條件的調查與研究，查明區域性含水層與隔水層的分布以及各地下水系統之間的關系。不僅要重點研究蓋層的力學穩定性和封閉性，也要高度關注蓋層上部多層結構承壓水含水層各隔水層的封閉性，即二次截留或二次封閉能力。特別應高度重視斷裂系統與各地下水含水層之間的潛在輸導關系，盡可能查明CO₂通過含水層或斷裂系統發生泄漏的各種地質－水文地質途徑。

(三)誘發地質災害

1.誘發地震

Talebi et al.(1998)研究發現，在靠近震源附近，如果向孔隙中注入流體，將極易誘發地震產生。因此，將大量的CO₂注入沉積層或斷裂岩體後，會改變岩層本身的力學狀態，儲層或附近高的孔洞壓力可誘發微震，甚至發生破壞性地震(IPCC，2005;強薇等，2006;許志明等，2009)。

通常情況下，深井注入能削弱斷層強度，成為斷層位移的「潤滑劑」和驅動力，從而導致地震發生。高壓下，通過岩層或斷層之間的應力－應變變化關系可以清楚地認識到這一點(圖8－5)。隨著CO₂注入，地層壓力逐漸增加，在應力平衡條件下，岩層的軸向壓力和側限壓力相應減少(圖8－5a)，當整個岩層力學系統無法維持這種平衡時，必將導致斷層活動，從而誘發地震(許志明等，2008)。

JUrgen et al.(2004)運用「摩爾圓理論」，詳細解釋了孔隙流體壓力變化與斷層穩定性之間的關系(圖8－5b)。岩層間的有效作用力隨孔隙流體壓力增加而降低，當孔隙流體壓力增加到一定程度時，將導致斷層的封閉作用和岩層間的相互作用和原有的封閉系統整體失效。

圖8－5斷層穩定性隨孔隙流體壓力變化圖(據JUrgen等，2004)

顯然，CO₂注入儲層孔隙後會造成儲層壓力增加，如果注入壓力超過儲層上部蓋層壓力，可能誘發蓋層產生裂縫，形成斷層，並發生移動，進而產生兩方面的風險:一是由於高壓所形成的破碎帶和與之相關的微地震將提高破碎帶的滲透率，進而為CO₂泄漏提供了通道;二是高壓所導致的斷層活動有可能誘發地震，產生更大的危害。因此，應加強CO₂地質儲存誘發地震的監測和機理研究。

2.誘發地面變形

在構造壓力很大的儲層中，任何構造壓力的變化均會誘發斷裂，導致地表向上抬升或向下錯斷。另外，CO₂儲層岩石的溶解也會導致地面沉降。如果含水的CO₂腐蝕了岩石結構，在上覆結構層的作用下，儲層會被壓密，在多孔的碳酸鹽岩儲層中尤其要關注此類問題(強薇等，2006)。

四、類似二氧化碳地質儲存泄漏事故分析

(一)自然因素引發的二氧化碳致災實例

據文獻檢索，在自然因素影響下，1986年喀麥隆的尼奧斯湖(LakeNyos)大量堆積在湖底的CO₂突然釋放出來，造成方圓25km范圍內的1700多人和大量的動物窒息死亡。

1984年，喀麥隆的莫奴恩湖(LakeMonoun)地震釋放出的CO₂造成37人死亡。1979年，印度尼西亞的迪恩火山(Diengvolcano)爆發，釋放出20×10⁴tCO₂，造成142人窒息。

2006年4月，美國加利福尼亞猛獁象山(Mammoth Mountain)的三名滑雪巡邏員在試圖進入用籬笆隔離一個危險的火山口時，由於高濃度的CO₂而窒息死亡，而且100公畝內的樹木也由於CO₂濃度過高而死亡。

目前仍有人擔心儲存於地下的CO₂可能會像多年前喀麥隆Nyos湖CO₂泄漏事件一般造成重大傷亡。Nyos湖位於喀麥隆中西部Oku火山區，為火山口湖，海拔1091m，長約2500m，寬約1500m，平均水深200m。1986年8月21日夜間，CO₂突然從湖中噴出，掀起80m高浪，CO₂迅速擴散，半個小時即使沿湖1746位居民和6000多頭牲畜窒息死亡。

調查發現Nyos湖底的CO₂系因火山活動產生，從地層深處緩慢滲進湖底，依靠湖水封存，密度不斷增大，噴發前至少聚積了3×10⁸m³CO₂，恰遇湖旁因地震發生坍方，攪動湖水，使得聚集於湖水底部的CO₂泄漏，而泄漏情形異常劇烈，彷彿爆炸一般，爆發之後CO₂仍不斷聚集增加。

Nyos湖底的CO₂系因火山活動從地層深處緩慢滲進湖底，依靠湖水封存，遇上湖旁因地震發生坍方，攪動湖水，聚集於湖底的CO₂泄漏，此種情形與CO₂地質儲存在蓋層封閉機理上明顯不同。

(二)人為因素引發的二氧化碳致災實例

1.同類事故類比分析

目前，尚未見到CO₂地質儲存發生CO₂泄漏的實例報道。為此，IPCC(2005)特別報告以美國天然氣儲集工程說明CO₂儲存的可能性。目前，在美國有470個天然氣儲集場所，儲集約160×10⁴t天然氣。最新的監測管理發現，共有9處發生了泄漏。其中，有5處直接與井筒的完整性有關，1處與早期選址失誤有關，有3處由於上覆蓋層封閉不嚴密，其中2處已經被修復，1處直接導致工程報廢。此外，發生在Kansas地區的鑽井嚴重泄漏事件，直接導致3000tCO₂泄漏到大氣中，占總存儲量的0.002%(Lee，2001)。經調查，Kansas地區至少有470個鑽井設施服務年齡已經超過25年，鑽井設施的陳舊老化直接導致了泄漏風險的產生。

IPCC特別報告認為，CO₂地質儲存泄漏風險要比天然氣儲存小。因天然氣儲存需要快速的變壓循環，從而增加了泄漏的可能性。而CO₂被注入後會與水發生溶解，從而減小了壓力，降低了泄漏的風險。CO₂地質儲存同天然氣儲存相比，因天然氣是易燃氣體，所造成的泄漏危害更大;同核廢料地質處置相比，核廢料是以其高度的危害性為基礎進行風險評估的，相比之下CO₂泄漏導致的危害要溫和的多。

2.同類事故類比對人類健康和安全造成的影響

目前，尚無此類實例報道。IPCC特別報告推斷，CO₂地質儲存泄漏事故對人類健康和安全的危害主要由周圍大氣環境、低窪地勢和建築物等CO₂濃度上升引起。一旦CO₂的濃度超過2%將會使人呼吸困難，超過7%～10%時，將會導致休克和死亡。一般而言，濃度低於1%時，不會產生危險。

對風險評估最大的挑戰是如何估計CO₂泄漏至淺層地面後的運移分布狀況以及在周圍環境的濃度分布情況。空氣中CO₂的濃度受當地地形和氣候條件影響明顯。因為CO₂的密度比空氣大50%，所以它傾向於往低處流動，於低窪地勢處聚集。工程中緩慢的泄漏雖然不是很重要的因素，但是有理由相信有可能對人類造成危害。由於采礦和火山噴發劇烈震動等原因CO₂有可能發生突然大量的泄漏聚集。特別是CO₂地質儲存封場後，如果管理和預防措施被忽略，這種情況很有可能發生。因此，CO₂地質儲存封場後的安全和環境管理與監測將成為一項長期的任務。

3.同類事故類比對生態系統造成的影響

IPCC特別報告指出，當前沒有來自陸地生態系統的證據表明，當前的CO₂地質儲存工程會對陸地生態系統造成影響。同樣，提高石油採收率的工程中也沒有明顯的證據，相關提高系統採收率工程中也沒有對陸地生態系統的系統性進行研究。

類似的實例是發生在20世紀90年代美國內華達州Dixie峽谷地區，由於該地區地表下深3000m上下，賦存有一處近62MW的地熱資源儲層，每年不斷地向地表釋放大量的CO₂，平均每天釋放7g/m²，最大可達到每天570g/m²，使地表附近植物徹底消亡。直到1999年，隨著監測的CO₂濃度的降低，植物才開始慢慢地恢復生長(BertMetzetal.，2005)。

雖然火山噴發產生的CO₂為研究儲存CO₂可能泄漏到大氣產生的影響提供了可借鑒的案例，但兩者之間存在很大的區別，有一定的局限性。如1999年9月和2001年10月，在義大利的幾起獨立事故中共有29頭牛和8隻羊窒息死亡。當時CO₂濃度達到了98%，H₂S濃度達到了2%，並且當時的風速較低，因而導致牲畜死亡。

4.同類事故類比對地下水造成的影響

目前，尚無此類比實例。IPCC特別報告推斷，在陸地上進行CO₂地質儲存時，由於泄漏可能導致CO₂進入飲用含水層地下水系統，導致地下水pH值降低，使許多微量元素在地下水中富集程度增加而影響水質。另外，CO₂的泄漏也可能引起重金屬污染物由礦體進入下游飲用含水層地下水系統，從而造成地下水水質的破壞。

5.同類事故類比誘發地震情況

據報道，在美國科羅拉多州Rangely油田，已發生過因為向孔隙中注入流體而導致微地震產生的事件(Gibbs et al.，1973)。德國大陸深鑽工程(Shapiro et al.，1997)和加拿大艾伯特冷湖油田(Talebi et al.，1998)都因為向深部鑽井中注入廢水而頻繁誘發中等級別的地震。美國1967年和1986～1987年分別發生的5.3級Denver地震和4.9級Ohio地震，都與向孔隙中注入流體相關(Bert Metz et al.，2005)。

2000年8月21日～10月20日，德國大陸超深鑽井(KTB)進行了為期60天的新一輪注水誘發地震實驗，對其中的237次地震進行了精確定位。定位結果顯示，在大於9.3km的深度(幾乎是主井底的深度)沒有發生誘發地震。這一現象表明，在這個深度，應力可能低於摩擦強度，注水引起的孔隙壓力變化不足以誘發地震，不存在可滲透的、傾向恰當的斷層。即使這一相對穩定的板塊內部，主井底已接近脆—韌性轉換帶。並用實驗室的結果和超深鑽井中所觀測到的熱流值資料解釋了這一現象(塗毅敏，2002)。

6.已有二氧化碳地質儲存計算機數值模擬成果

通過數學模擬可以探究CO₂通過各種泄漏通道對生物圈可能發生的泄漏，比如廢棄井。這種模擬使風險評估更加有效。如在Weyburn地區的兩項研究中就採用數值模擬技術模擬CO₂可能對生物圈的泄漏影響。Walton使用基於概率論的數學模型對CO₂運移和對生物圈可能的泄漏進行了模擬和估算。Walton研究表明，5000年以後，少於總儲存量的1%的CO₂發生泄漏的概率是95%。使用一個確定性的模型進行模擬，Zhou發現在5000年以內不會有CO₂發生泄漏。然而使用概率論CO₂運移的模型對廢棄井進行模擬，表明平均會有總量的0.001%發生泄漏，最大量為0.14%(IPCC，2005)。

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壓力容器安全技術監察規程
第五章 無損探傷與壓力試驗

第80條 壓力容器的無損探傷和壓力試驗，必須符合本章的有關規定，同時還應滿足有關標准和設計文件的要求。

第81條 無損探傷人員應按照《鍋爐壓力容器無損檢測人員資格鑒定考核規則》進行考核，取得資格證書的方能承擔與考試合格的種類和技術等級相應的無損探傷工作。

第82條 壓力容器的焊接接頭，必須先進行規定的形狀尺寸和外觀質量檢查，合格後，才能進行規定的無損探傷檢驗。有裂紋傾向的材料應在焊接完成24h後，才能進行無損探傷檢驗。

第83條 壓力容器的無損探傷包括射線、超聲波、磁粉和滲透探傷等。壓力容器製造單位應根據本規章和有關標準的規定選擇探傷方法。

第84條 壓力容器的對接焊接接頭射線探傷或超聲波探傷的比例，按合計分為全部（1OO％）和局部（>=20％）兩種。 鋼制壓力容器射線探傷，應按GB3323（鋼熔化焊對接接頭射線照相和質量分級》的規定執行。射線照相的質量要求不應低於AB級。全部射線探傷的壓力容器對接焊縫D級合格；局部射線探傷的壓力容器對接焊縫且級合格，但不得有未焊透缺陷。 有色金屬制壓力容器和採用鑄造方法製造的壓力容器的射線探傷和合格標准。應符合專門技術條件的規定。 鋼制壓力容器對焊接接頭超聲波探傷，應按JBll52（鍋爐和鋼制壓力容器對接焊縫超聲波探傷》的規定執行。全部超聲波探傷的壓力容器對接焊縫1級合格，局部超聲波探傷的壓力容器對接焊縫D級合格。

第85條 符合下列情況之一的壓力容器對接接頭的對接焊縫，必須進行全部射線或超聲波探傷：
1. GB150中規定進行全部射線或超聲波探傷的；
2.第三類壓力容器；
3.設計壓力≥5MPa的；
4.第二類壓力容器中易燃介質的反應壓力容器和儲存壓力容器； 5.設計壓力≥0.6MPa的管殼式余熱鍋爐；
6.鈦制壓力容器；
7.設計選用焊縫系數為1.0的；
8.不開設檢查孔的；
9.公稱直徑≥250mm接管的對接焊接接頭；
10.選用電渣焊的；
11.用戶要求全部探傷的；
12.符合下列條件之一的鋁、銅制壓力容器：
（l）介質為易燃或毒性程度為極度、高度、中度危害的；
（2）採用氣壓試驗的；
（3）設計壓力≥1． 6MPa的。

第86條 壓力容器焊接接頭探傷方法的選擇要求。
1.壓力容器壁厚運≤38mm時，其對接接頭的對接焊縫應選用射線探傷；由於結構等原因，確實不能採用射線探傷時，可先用超聲波探傷。對標准抗拉強度≥540MP。的材料，且殼體厚度＞ 20mm的鋼制壓力容器，每條對接接頭的對接焊縫除射線探傷外，應增加局部超聲波探傷；
2.壓力容器壁厚＞ 38mm，其對接接頭的對接焊縫，如選用射線探傷，則每條焊縫還應進行局部超聲波探傷；如選用超聲波探傷，則每條焊縫還應進行局部射線探傷，其中應包括所有的T型連接部位； 3.對要求探傷的角接接頭、T型接頭，不能進行射線或超聲波探傷時，應作表面探傷；
4.有色金屬制壓力容器對接接頭的對接焊縫，應選用射線探傷。

第87條 除本規程第85條規定外的其他壓力容器，其對接接頭的對接焊縫應作局部探傷檢查，並應滿「足第84、86條的規定。探傷檢查部位由製造單位檢驗部門根據實際情況選定。但對所有的T型連接部位，以及拼接封頭（管板）的對接接頭，必須進行射線探傷。 經過局部射線探傷或超聲波探傷的焊接接頭，若在探傷部位發現超標缺陷時，則應進行不少於該條焊縫長度10％的補充探傷；如仍不合格，則應對該條焊縫全部探傷。

第88條 壓力容器的對接接頭進行全部或局部探傷，採用射線和超聲波兩種探傷方法進行時，其質量要求，按各自標准均合格的，方可認為探傷合格。

第89條 進行局部探傷的壓力容器，製造單位對本探傷部分的質量仍應負責。如經進一步檢驗發現僅屬於氣孔之類的超標缺陷，則由製造單位與用戶協商解決。

第90條 壓力容器表面探傷要求。
1.鋼制壓力容器對接、」角接和T型接頭，應按GB150有關規定進行磁粉或滲透探傷：
（l）磁粉探傷按 JB3965《鋼制壓力容器磁粉探傷》進行。檢查結果不得有任何裂紋、成排氣孔，並應符合Ⅱ級的線性和圓形缺陷顯示；
（2）滲透探傷按GB150有關規定進行，不得有任何裂紋和分層。
2.有色金屬制壓力容器應按相應的標准進行。

第91條 現場組裝焊接的壓力容器，耐壓試驗前，應按標准規定對現場焊接的焊接接頭進行表面探傷；耐壓試驗後，應做局部表面探傷，若發現裂紋等超標缺陷，則應作全部表面探傷。

第92條 製造單位必須認真做好無損探傷的原始記錄，正確填發報告，妥善保管好底片（包括原返修片）和資料。保存期限應≥5a

第93條 壓力容器的壓力試驗是指耐壓試驗和氣密性試驗，耐壓試驗包括液壓和氣壓試驗。壓力試驗的壓力應符合設計圖樣要求，且不小於下表的規定。 壓力試驗的試驗壓力 壓力容器名稱 壓力等級 耐壓試驗壓力PT=η*P MPa 氣密性試驗壓力 MPa 液(水)壓 氣壓 鋼制和有色金屬制壓力容器 低壓 1.25P 1.15P 1.00P 中壓 1.25P 1.15P 1.00P 高壓 1.25P 1.00P 鑄鐵 2.00P 1.00P 搪玻璃 1.25P 1.00P 1.00P 上表說明： l.鋼制低壓壓力容器耐壓試驗壓力取 1.25P和 P＋0.1二者中較大值。 2.對不是按內壓強度計算公式決定壁厚的壓力容器（如考慮穩定性等因素設計的），應適當提高耐壓試驗壓力。 3.對設計溫度（壁溫)20O℃的鋼制或≥15O℃的有色金屬制壓力容器，耐壓試驗壓力P'T按下式計算：P'T＝P'T*[σ]/[σ]^t=η*P*[σ]/[σ]^t 式中P---壓力容器的設計壓力，MPa（對在用壓力容器為最高工作壓力） P'T---設計溫度下的耐壓試驗壓力，MPa PT---試驗溫度下的耐壓試驗壓力，MPa η---耐壓試驗壓力系數（附表） [σ]---試驗溫度下材料的許用應力，MPa [σ]^t---設計溫度下材料的許用應力，MPa

第94條 耐壓試驗時，壓力容器殼體平均一次總體薄膜應力值應符合下列要求：
1.液壓試驗時，不得超過試驗溫度下材料屈服點的90％；
2.氣壓試驗時，不得超過試驗溫度下材料屈服點的80％。
校核耐壓試驗應力時，所取的壁厚應扣除壁厚附加量，對液壓試驗所取的壓力還應計人液柱靜壓力。對殼程壓力低於管程壓力的列管式熱交換器，可不扣除腐蝕度。

第95條 壓力試驗前，壓力容器各連接部位的緊固螺栓，必須裝配齊全，緊固妥當。必須用兩個量程相同並經校正的壓力表，壓力表應符合第八章有關規定，並裝在試驗裝置上便於觀察的部位。 第96條 壓力試驗場地應有可靠的安全防護設施，並應經單位技術負責人和安全部門檢查認可。壓力試驗過程中，不得進行與試驗無關的工作，無關人員不得在試驗現場停留。 第97條 壓力容器液壓試驗的要求。
1.凡在試驗時，不會導致發生危險的液體，在低於其沸點的溫度下，都可用作液壓試驗介質。一般應採用水。當採用可燃性液體進行液壓試驗時，試驗溫度必須低於可燃性液體的閃點。試驗場地附近不得有火源，且應配備適用的消防器材。
2.以水為介質進行液壓試驗，其所用的水必須是潔凈的。奧氏體不銹鋼壓力容器用水進行液壓試驗後，應立即將水漬去除干凈。無法達到這一要求時，則應控制水中氯離子含量≤25ppm。
3.應將壓力容器充滿液體，滯留在壓力容器內的氣體必須排凈。壓力容器外表面應保持乾燥，待壓力容器壁溫與液體溫度接近時，才能緩慢升壓至設計壓力；確認無泄漏後繼續升壓到規定的試驗壓力，根據容積大小保壓10～30min，然後降至設計壓力下保壓進行檢查，保壓時間≥30min。檢查期間壓力下保持不變，不得採用連續加壓以維持試驗壓力不變的做法。不得帶壓緊固螺栓。
4.碳素鋼、16MnR和正火 15MnVR制壓力容器液壓試驗時，液壓溫度應≥5 C；其他低合金鋼制壓力容器，液體溫度≥15℃。如果由於板厚等因素造成材料無延性轉變溫度升高，則需相應提高液體溫度。其他材料制壓力容器液壓試驗溫度按設計圖樣規定。鐵素體鋼制低溫壓力容器液壓試驗時，液體溫度不得低於受壓元件及焊接接頭進行夏比沖擊試驗的溫度再加20℃。
5.換熱壓力容器液壓試驗程序按GB151規定。
6.新製造的壓力容器液壓試驗完畢後，應用壓縮空氣將其內部吹乾。在用壓力容器液壓試驗完畢後，其試驗用液體的處置，以及對內表面的專門技術處理，應在使用單位的管理制度中予以規定。 第98條 壓力容器液壓試驗後，符合下列情況，即認為合格：
1.無滲漏；
2.無可見的異常變形；
3.試驗過程中無異常的響聲。

第99條 壓力容器氣壓試驗的要求。
1.由於結構或交承原因，不能向壓力容器內安全充灌液體，以及運行條件不允許殘留試驗液體的壓力容器，可按設計圖樣規定採用氣壓試驗。
2.氣壓試驗所用氣體，應為乾燥、潔凈的空氣、氮氣或其他惰性氣體。具有易燃介質的在用壓力容器，必須進行徹底的清洗和置換，否則嚴禁用空氣作為試驗介質。
3.碳素鋼和低合金鋼制壓力容器的試驗用氣體溫度應≥15℃；其他材料制壓力容器，其試驗用氣體溫度應符合設計圖樣規定。
4.氣壓試驗時；試驗單位的安全部門應進行現場監督。
5.應先緩慢升壓至規定試驗壓力的10％，保壓5～10min，並對所有焊縫和連接部位進行初次檢查；如無泄漏可繼續升壓到規定試驗壓力的5O％；如無異常現象，其後按每級為規定試驗壓力的10％，逐級升壓到試驗壓力，應根據容積大小保壓10～30min；然後降至設計壓力，保壓進行檢查，其保壓時間≥30min。檢查期間壓力應保持不變，不得採用連續加壓維持試驗壓力不變的做法。不得在壓力下緊固螺栓。經肥皂液或其他檢漏液檢查無漏氣、無可見的異常變形即為合格。

第100條 壓力容器氣密性試驗的要求。
1.介質毒性程度為極度、高度危害或設計上不允許有微量泄漏的壓力容器，必須進行氣密性試驗。 2.氣密性試驗應在液壓試驗合格後進行。對設計圖樣要求作氣壓試驗的容器，是否需再做氣密性試驗，應在設計圖樣上規定。
3.碳素鋼和低合金鋼制壓力容器，其試驗用氣體的溫度應≥5℃，其他材料制壓力容器按設計圖樣規定。
4.氣密性試驗所用氣體，應符合第99條2款的規定。
5.壓力容器進行氣密性試驗時，安全附件應安裝齊全。
6.經檢查無泄漏即為合格。

第101條 有色金屬制壓力容器的壓力試驗，還應符合相應標准規定的特殊要求。

第六章 使用與管理
第102條 使用壓力容器單位的技術負責人（主管廠長或總工程師），必須對壓力容器的安全技術管理負責。應指定具有壓力容器專業知識的工程技術人員，負責安全技術管理工作。

第103條 使用壓力容器單位的安全技術管理工作主要包括：
1.貫徹執行本規程和有關的壓力容器安全技術規范；
2.編制壓力容器的安全管理規章制度；
3.參加壓力容器安裝的驗收及試車；
4.檢查壓力容器的運行、維修和安全附件校驗情況；
5.壓力容器的檢驗、修理、改造和報廢等技術審查；
6.編制壓力容器的年度定期檢驗計劃，並負責組織實施；
7.向主管部門和當地勞動部門報送當年壓力容器數量和變動情況的統計報表，壓力容器定期檢驗計劃的實施情況，存在的主要問題等；
8.壓力容器事故的調查分析和報告；
9.檢驗、焊接和操作人員的安全技術培訓管理；
10.壓力容器使用登記及技術資料的管理。

第104條 壓力容器的使用單位，必須建立《壓力容器技術檔案》，內容應包括：

1.壓力容器登記卡；
2.第三章第31條規定的壓力容器設計技術文件；
3.第四章第58條規定的壓力容器製造、安裝技術文件和有關資料；
4.檢驗、檢測記錄，以及有關檢驗的技術文件和資料；
5.修理方案，實際修理情況記錄，以及有關技術文件和資料；
6.壓力容器技術改造的方案、圖樣、材料質量證明書、施工質量檢驗及技術文件和資料；
7.安全附件校驗、修理、更換記錄；
8.有關事故的記錄資料和處理報告。

第105條 壓力容、的使用單位，在壓力容器投入使用前，應按勞動部頒布的《壓力容器使用登記管理規則》的要求，向地、市級勞動部門鍋爐壓力容器安全監察機構申報和辦理使用登記手續。

第106條 壓力容器的使用單位，應在工藝操作規程和崗位操作規程中，明確提出壓力容器安全操作要求，其內容至少應包括：
1.壓力容器的操作工藝指標（含最高工作壓力、最高或最低工作溫度）；
2.壓力容器的崗位操作法（含開、停車的操作程序和注意事項）；
3.壓力容器運行中應重點檢查的項目和部位，運行中可能出現的異常現象和防止措施，以及緊急情況的報告程序。

第107條 壓力容器使用單位應對壓力容器操作人員進行安全教育和考核，操作人員應持安全操作證上崗。 第108條 壓力容器發生下列異常現象之一時，操作人員應立即採取緊急措施，並按規定的報告程序，及時向本廠有關部門報告。
1.壓力容器工作壓力、介質溫度或壁溫超過許用值，採取措施仍不能得到有效控制；
2.壓力容器的主要受壓元件發生裂紋、鼓包、變形、泄漏等危及安全的缺陷；
3.安全附件失效；
4.接管、緊固件損壞，難以保證安全運行；
5.發生火災直接威脅到壓力容器安全運行；
6.過量充裝；
7.壓力容器液位失去控制，採取措施仍不能得到有效控制；
8.壓力容器與管道發生嚴重振動，危及安全運行。

第109條 壓力容器內部有壓力時，不得進行任何修理或緊固工作。對於特殊的生產過程，在開車升（降）溫的過程中，需要帶溫帶壓緊固螺栓的設備，使用單位必須按設計要求制訂有效的操作要求和防護措施，並經使用單位技術負責人批准。在實際操作時，使用單位安全部門應派人進行現場監督。 第110條 以水為介質產生蒸汽的壓力容器，必須做好水質管理和監測。沒有可靠的水處理措施，不應投入運行。

第1ll條 壓力容器檢驗、修理人員在進入壓力容器內部進行工作前，使用單位必須按《在用壓力容器檢驗規程》的要求，作好准備和清理工作。達不到要求的，工作人員不得進入。

第112條 壓力容器受壓元件的修理或技術改造，必須保證其結構和強度，滿足安全使用要求。

第113條 採用焊接方法對壓力容器進行修理或技術改造，應遵守以下要求：
1.壓力容器的焊補、挖補、更換筒節及熱處理等技術要求，應參照相應製造技術規范，制定施工方案及合於使用的質量要求，焊接工藝應經焊接技術負責人審查同意。
2.缺陷清除後，一般均應進行表面探傷，確認缺陷已完全消除。完成焊接工作後，應再做無損探傷，確認修補部位符合質量要求。
3.母材堆焊修補部位，必須磨平。焊縫缺陷清除後的修補長度應≥1OOmm。
4.有熱處理要求的，應在補焊後重新做熱處理。
5.受壓元件不得採用貼補的修理方法。

第七章 定期檢驗

第114條 壓力容器的使用單位，必須認真安排壓力容器的定期檢驗工作，並將壓力容器a度檢驗計劃報主管部門和當地勞動部門鍋爐壓力容器安全監察機構。主管部門負責督促落實，勞動部門鍋爐壓力容器安全監察機構負責監督檢查。

第115條 壓力容器的定期檢驗分為：
1.外部檢查：是指專業人員在壓力容器運行中的定期在線檢查，每年至少一次。
2.內外部檢驗：是指專業檢驗人員，在壓力容器停機時的檢驗，其期限分為： 安全狀況等級為l～3級的，每隔6a至少一次； 安全狀況等級為3～4級的，每隔3a至少一次。
3.耐壓試驗：是指壓力容器停機檢驗時，所進行的超過最高工作壓力的液壓試驗或氣壓試驗，其周期每10a至少一次。 外部檢查和內外部檢驗內容及安全狀況等級的規定，見《在用壓力容器檢驗規程》。

第116條 有下列情況之一的壓力容器，內外部檢驗期限應予適當縮短：
1.介質對壓力容器材料的腐蝕情況不明、介質對材料的腐蝕速率 ＞0.25mm／a，以及設計者確定的腐蝕數據嚴重不準確的；
2.材料焊接性能差，在製造時曾多次返修的；
3.首次檢驗的；
4.使用條件差，管理水平低的；
5.使用期超過15a，經技術鑒定，確認不能按正常檢驗周期使用的；
6.檢驗員認為應該縮短的。

第117條 有下列情況之一的壓力容器，內外部檢驗期限可以適當延長：
1.非金屬材里層完好的，但其檢驗周期應運≤9a
2.介質對材料腐蝕速率<0.1mm/a的或有可靠的耐腐蝕金屬材里的壓力容器，通過一至二次內外部檢驗，確認符合原要求的，但應≤10a。
3.裝有觸媒的反應容器以及裝有充填物的大型壓力容器，其定期檢驗周期由使用單位根據設計圖樣和實際使用情況確定。

第118條 有下列情況之一的壓力容器，內外部檢驗合格後必須進行耐壓試驗；
1.用焊接方法修理或更換主要受壓元件的；
2.改變使用條件且超過原設計參數的；
3.更換村裡在重新襯里前；
4.停止使用2。重新復用的；
5.新安裝的或移裝的；
6.無法進行內部檢驗的；
7.使用單位對壓力容器的安全性能有懷疑的。

第119條 因情況特殊不能按期進行內外部檢驗或耐壓試驗的，使用單位必須申明理由，提前3個月提出申報，經單位技術負責人批准，由原檢驗單位提出處理意見，省級主管部門審查同意，發放《壓力容器使用證》的勞動部門鍋爐壓力容器安全監察機構備案後，方可延長，但一般應運12個月。

第120條 大型關鍵性在用壓力容器，確需進行缺陷評定的，應按以下規定辦理：
1.壓力容器使用單位應提出書面申請，說明原因，經使用單位主管部門和所在省級勞動部門鍋爐壓力容器安全監察機構同意後，方可委託具有資格的壓力容器缺陷評定單位承擔。在用壓力容器缺陷評定單位的資格認可，應按照勞動部的有關規定辦理。
2.負責缺陷評定的單位，必須對缺陷的檢驗結果、缺陷評定結論和壓力容器的安全性能負責。最終的評定報告和結論，須經承擔評定的單位技術負責人審查批准，在主送委託單位的同時，報送企業主管部門和委託單位所在地省級和地、市級勞動部門鍋爐壓力容器安全監察機構備案。

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㈦ 液體二氧化碳

液態二氧化碳不是易燃品，但是是易爆品。液態二氧化碳在高壓低溫下將二氧化碳氣體液化為液體形態。物理性質：液體二氧化碳，密度1.101g/cm ，（-37℃）；二氧化碳溶於水後，水中PH值會降低，會對水中生物產生危害；液態二氧化碳蒸發時會吸收大量的熱；當它放出大量的熱時，則會凝成固體二氧化碳，俗稱 乾冰。用途： 液態的二氧化碳是一種製冷劑，可以用來保藏食品，也可用於人工降雨。它還是一種工業原料，可用於制純鹼、尿素和汽水。液體二氧化碳還應用於冷卻劑、焊接、鑄造工業、清涼飲料、滅火劑、碳酸鹽類的製造、殺蟲劑、氧化防止劑、植物生長促進劑、發酵工業、葯品(局部麻醉)、製糖工業、膠及動物膠製造等。