摘 要:新建化工裝置在投料試車前,為防范生產(chǎn)安全事故的發(fā)生,往往運(yùn)用工作危害分析(JHA)、安全檢查表分析(SCL)等方法,對(duì)每套化工裝置及其輔助設(shè)施進(jìn)行分析,辨識(shí)各部位可能發(fā)生的危險(xiǎn)因素和危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí),但是這些傳統(tǒng)的排查方式難以識(shí)別出潛在的危險(xiǎn),此時(shí)借助HAZOP可以識(shí)別出潛在的危險(xiǎn),進(jìn)而采取有針對(duì)性的措施,進(jìn)一步提高試車安全性。
關(guān)鍵詞:化工;HAZOP;安全
1 引言
隨著新建化工項(xiàng)目裝置規(guī)模日益擴(kuò)大,生產(chǎn)工藝日趨復(fù)雜,操作條件愈加苛刻,危險(xiǎn)化學(xué)品的存量增加,發(fā)生事故的風(fēng)險(xiǎn)增加。在投料試車前,為防范生產(chǎn)安全事故的發(fā)生,往往運(yùn)用工作危害分析(JHA)、安全檢查表分析(SCL)等方法,對(duì)每套化工裝置及其輔助設(shè)施進(jìn)行分析,辨識(shí)各部位可能發(fā)生的危險(xiǎn)因素和危險(xiǎn)區(qū)域等級(jí),但是這些常用的方法更多的基于過往的經(jīng)驗(yàn)或已知的危害,當(dāng)生產(chǎn)人員缺乏經(jīng)驗(yàn),而又面對(duì)新工藝、新裝置時(shí),就難以識(shí)別出工藝過程中潛在的危險(xiǎn)以及操作性的問題。此時(shí)借助HAZOP可以系統(tǒng)、詳細(xì)地對(duì)工藝過程和操作進(jìn)行檢查,對(duì)擬訂的操作規(guī)程進(jìn)行分析,列出引起偏差的原因、后果,以及針對(duì)這些偏差即后果已使用的安全裝置,提出相應(yīng)的改進(jìn)措施,進(jìn)一步提高裝置試車的安全性。
2 HAZOP概述
HAZOP是英文危險(xiǎn)與可操作性分析方法簡寫,是一種用于辯識(shí)設(shè)計(jì)缺陷、工藝過程危害及操作性問題的結(jié)構(gòu)化分析方法。該方法由各專業(yè)人員組成的分析組,通過對(duì)特定節(jié)點(diǎn)(單元)的設(shè)計(jì)工藝條件的偏離進(jìn)行危險(xiǎn)和可操作性分析,識(shí)別出那些潛在的危險(xiǎn)。
HAZOP分析的特點(diǎn)主要包括三個(gè)方面,首先是確立了系統(tǒng)安全的觀點(diǎn),而不是僅依靠一個(gè)人或單一專業(yè)針對(duì)單個(gè)設(shè)備進(jìn)行安全分析;其二是系統(tǒng)性、完善性好,有利于發(fā)現(xiàn)各種可能的潛在危險(xiǎn);其三是結(jié)構(gòu)性好,通過引導(dǎo)詞加參數(shù)的設(shè)置,沒有經(jīng)驗(yàn)的人也很容易上手。
HAZOP分析由具有不用專業(yè)背景的人員成立一個(gè)分析小組,通過“頭腦風(fēng)暴”的方式系統(tǒng)地分析每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的各類偏差產(chǎn)生的原因和后果,這樣能夠使每個(gè)人能夠了解到他們獨(dú)自做不到的情況,能夠更加全面地識(shí)別出許多更為關(guān)鍵的問題。HAZOP分析方法可適用于化工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和開發(fā)、制造和安裝、操作和保養(yǎng)、停止使用和報(bào)廢等階段。HAZOP分析已經(jīng)成為當(dāng)今世界進(jìn)行化工工藝危害識(shí)別的重要手段之一,我國也在?;菲髽I(yè)中大力推廣該分析方法的應(yīng)用。
3 HAZOP在試車準(zhǔn)備階段的應(yīng)用實(shí)踐
本次選取了某新建化工項(xiàng)目試車準(zhǔn)備階段的液氨球罐裝置開展了為期8天的HAZOP分析工作,分析過程如下:
3.1 總體進(jìn)度
本次分析工作按照分為三個(gè)階段,分別是工作準(zhǔn)備、工藝系統(tǒng)分析、報(bào)告形成。分析工作的階段如下:
第一階段:3工作日。主要工作是進(jìn)行了HAZOP相關(guān)技術(shù)資料的收集、節(jié)點(diǎn)初步劃分和偏離的設(shè)定。
第二階段:2工作日。主要工作是對(duì)鄂能化公司氨庫裝置液氨球罐(T40101A)的工藝系統(tǒng)進(jìn)行了HAZOP分析。
第三階段:3工作日。主要工作是對(duì)HAZOP分析結(jié)果進(jìn)行了整理,并編寫報(bào)告。
3.2 節(jié)點(diǎn)確認(rèn)
本次分析以液氨球罐(T40101A)為節(jié)點(diǎn)開展HAZOP分析。
該液氨球罐的作用是對(duì)液氨采取保冷措施,在0.4MPa、4℃條件下儲(chǔ)存尿素裝置停車時(shí)氨合成工段的冷氨產(chǎn)品。
工作過程為:當(dāng)需要由氨庫向尿素裝置供氨時(shí),液氨球罐送出的液氨經(jīng)液氨輸送泵(P40101A)提壓至2.76MPa,經(jīng)液氨加熱器(E40101A)加熱至35℃后送往尿素裝置。
安全措施為:氨庫設(shè)置2臺(tái)保安冰機(jī)(K40101A/B),當(dāng)氣氨壓力達(dá)到0.45MPa時(shí),保安冰機(jī)聯(lián)鎖自啟,待球罐壓力降至0.35MPa時(shí)保安冰機(jī)聯(lián)鎖停車。多余的氣氨經(jīng)保安冰機(jī)壓縮、冷凝變?yōu)橐喊?,液氨返回到球罐;?dāng)保安冰機(jī)故障球罐壓力超壓時(shí),氣氨通過球罐頂部放空閥泄壓至氨火炬系統(tǒng);球罐設(shè)有高、低液位報(bào)警及高、低液位聯(lián)鎖。
3.3 引導(dǎo)詞和參數(shù)說明
下表中列出了本次HAZOP分析所使用的引導(dǎo)詞和參數(shù),根據(jù)這些引導(dǎo)詞和參數(shù)我們共設(shè)定了24個(gè)偏離,通過分析其中8個(gè)偏離沒有重大關(guān)注,所以只分析如下16個(gè)偏離。
3.4 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估
經(jīng)HAZOP分析得出各類風(fēng)險(xiǎn)是定性結(jié)果,需結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)矩陣,利用事故的后果嚴(yán)重等級(jí)和事故發(fā)生頻率等級(jí)在風(fēng)險(xiǎn)矩陣中計(jì)算事故的風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。此次使用的風(fēng)險(xiǎn)矩陣,后果從人員傷害、設(shè)備損壞、工廠停產(chǎn)、環(huán)境影響、外界反應(yīng)5個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估;而在可能性方面按照1次/1000年、1次/100年、1次/10年、1次/1年、1次/1月等5個(gè)方面進(jìn)行設(shè)置。
3.5 建議措施
通過以上風(fēng)險(xiǎn)矩陣評(píng)估出的中、高級(jí)風(fēng)險(xiǎn),根據(jù)這些風(fēng)險(xiǎn),共提出了8條建議。
(1)修改檢修規(guī)程,將SV401109安全閥校驗(yàn)周期由12個(gè)月改為6個(gè)月。
(2)修改操作規(guī)程,明確液氨球罐管路LA-40102-8CCHA1-CA三個(gè)閥接通時(shí),才能打開送料閥。
(3)修改操作規(guī)程,明確規(guī)定盲板CP25-05/06/07使用條件。
(4)401PIA10003增加低報(bào)低聯(lián)鎖。
(5)N4出口安全閥SV40101、SV40102設(shè)置為梯級(jí)聯(lián)鎖,且修改檢修規(guī)程,將校驗(yàn)周期由12個(gè)月改為6個(gè)月。
(6)在GAN-40102-4-CBBA1管道上截止閥與單向閥之間加裝盲板。
(7)修改操作規(guī)程,明確防化服和防毒面具數(shù)量,并正確配置和使用勞保用品。
(8)修改檢修規(guī)程,明確在維護(hù)時(shí)有效隔絕的內(nèi)容,明確入罐檢查氮?dú)庵脫Q后應(yīng)做空氣置換,并作含氧量檢測等內(nèi)容。
4 總結(jié)
一是發(fā)現(xiàn)了潛在風(fēng)險(xiǎn)。HAZOP分析涉及到安全、工藝、設(shè)備、電氣、儀表、操作等多個(gè)方面,是一次對(duì)裝置的全面梳理。通過有效的分析,能夠發(fā)現(xiàn)已有安全設(shè)施的不足,從而優(yōu)化安全配置,防范事故的發(fā)生。
二是明確了重點(diǎn)。通過此次HAZOP分析識(shí)別出了裝置中的危險(xiǎn)環(huán)節(jié)或部位,并且將安全設(shè)施(比如安全閥、聯(lián)鎖等)分級(jí)進(jìn)行檢查、校驗(yàn),提高了安全設(shè)施的可靠性。同時(shí),針對(duì)以上發(fā)現(xiàn)的問題可以進(jìn)一步完善規(guī)程,消除了日常管理中的盲點(diǎn)。
三是培訓(xùn)了員工。新建化工項(xiàng)目的操作人員有很多是剛畢業(yè)的大學(xué)生,缺乏實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。通過參加本次HAZOP分析,這些操作人員對(duì)工藝流程的設(shè)計(jì)意圖有了更加深入的了解,對(duì)實(shí)施各類操作后會(huì)造成什么樣的后果有了更加清醒的認(rèn)識(shí),也大大提高了他們分析問題和解決問題的能力,提高了操作水平,減少誤操作,將使裝置生產(chǎn)更加穩(wěn)定可靠。
參考文獻(xiàn):
[1]中國化學(xué)品安全協(xié)會(huì).危險(xiǎn)與可操作性分析(HAZOP)應(yīng)用指南[S].中國石化出版社,2012(08).
[2]中國石化青島安全工程研究院.HAZOP分析指南[S].中國石化出版社 2008(09).
[3]黃云松.化工建設(shè)項(xiàng)目HAZOP分析的應(yīng)用與管理[J].煤化工 2012(04).
作者簡介:曾琦(1975—),男, 北京人,本科,工程師。