李加旺，曹衛(wèi)東

（云南能投化工有限責(zé)任公司，云南 昆明 650299）

HAZOP分析方法在懸浮法氯乙烯聚合過程中的運用

李加旺，曹衛(wèi)東

（云南能投化工有限責(zé)任公司，云南 昆明 650299）

以氯乙烯聚合工藝過程為例，對HAZOP分析方法的步驟及操作流程進行了闡述，運用HAZOP方法系統(tǒng)對裝置風(fēng)險進行了評價并提出了相應(yīng)的風(fēng)險控制措施，為預(yù)防類似事故，提供了具體參考和重要依據(jù)。

HAZOP；氯乙烯聚合；風(fēng)險評價

由于氯乙烯介質(zhì)及聚合工藝的特殊性[1]，在氯乙烯聚合生產(chǎn)過程中極易發(fā)生中毒、火災(zāi)、爆炸等事故，隨著裝置的大型化及產(chǎn)業(yè)集中度增強，事故造成的危害和影響更加巨大。系統(tǒng)辨識生產(chǎn)過程中可能導(dǎo)致事故發(fā)生的不安全因素，從源頭消除或降低風(fēng)險，提高風(fēng)險控制能力顯得尤為重要。云南能投化工有限責(zé)任公司運用HAZOP評價方法對聚氯乙烯生產(chǎn)過程進行安全分析，并將該方法推廣到整個氯堿化工裝置，取得較好的效果，促進了工藝安全管理。

1 HAZOP分析方法和流程概述

HAZOP一詞是由ICI于20世紀(jì)70年代早期創(chuàng)始的，是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，定性分析或定量評價工藝裝置危險性的一種方法。方法的本質(zhì)就是以連續(xù)或間歇工藝流程為分析范圍，在工藝圖紙和操作規(guī)程基礎(chǔ)上，用參數(shù)+引導(dǎo)詞的方式，尋找系統(tǒng)中工藝過程或狀態(tài)的偏差，然后再進一步分析造成該變化的原因、造成的后果，有針對的提出必要的預(yù)防對策措施。

HAZOP方法主要針對化工裝置工藝過程危害辨識，也是目前工藝危害辨識中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。整個分析過程包括4個步驟：分析界定和分析準(zhǔn)備、分析會議、文檔和跟蹤。其中分析會議為HAZOP分析方法的核心部分，其分析流程見圖1。

2 HAZOP分析方法在氯乙烯聚合過程中的運用

2.1 HAZOP分析范圍的界定及準(zhǔn)備

分析范圍的界定和準(zhǔn)備是指進行分析會議前的工作，包括分析范圍選定、評價小組成立、組員分工、評價計劃、會議資料等。小組成員4～6人，專業(yè)包括工藝或工程、操作、設(shè)備、儀表電氣等。分析主席為小組的核心，決定分析質(zhì)量、進度等，一般由工藝專業(yè)人員擔(dān)任。

小組成員確定后，根據(jù)分析范圍，收集會議中需要的資料和圖紙，包括PID圖，設(shè)備結(jié)構(gòu)及參數(shù)表，化學(xué)品安全技術(shù)說明書、安全附件數(shù)據(jù)、工藝規(guī)程、操作規(guī)程、國內(nèi)外行業(yè)、企業(yè)內(nèi)事故案例匯編等。資料收集齊備后，組長/HAZOP分析主席負(fù)責(zé)組織團隊，合理制定會議計劃，進入分析會議。

2.2 分析會議

2.2.1 氯乙烯聚合生產(chǎn)工程流程簡述

去離子水（純水）VCM（氯乙烯）單體和回收單體及各種助劑按照一定程序加入聚合釜內(nèi)，控制一定的溫度、壓力，在攪拌作用下懸浮聚合生成聚氯乙烯，聚合生產(chǎn)成聚氯乙烯漿料送至出料槽，再經(jīng)汽提塔脫除殘留氯乙烯后，經(jīng)離心、干燥脫除水分達GB5761-2006標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)包裝后入庫。未反應(yīng)的氣相氯乙烯經(jīng)壓縮機壓縮冷凝后回收至回收單體槽，與新鮮單體按一定比例再進行聚合。聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程見圖2。

2.2.2 HAZOP在氯乙烯聚合過程中的分析運用

以圖2中框畫內(nèi)1（助劑單元）2（聚合單元）3（出料及回收單元）為HAZOP分析范圍，按系統(tǒng)的復(fù)雜性、危險的嚴(yán)重程度及工藝流程順序，劃分為28個節(jié)點。本文以VCM聚合單元為例，闡述HAZOP分析法的運用。根據(jù)氯乙烯聚合單元的設(shè)計意圖，將聚合單元分成9個節(jié)點，節(jié)點劃分見圖3和表1。

圖2 氯乙烯聚合生產(chǎn)工藝流程簡圖

圖3 氯乙烯聚合單元節(jié)點劃分圖

采用HAZOP分析法對劃分的9個節(jié)點進行偏差識別，對有意義的偏差的原因、后果、采取的措施進行了分析，對小組討論的結(jié)果進行了整理，編制了氯乙烯聚合HAZOP分析表。氯乙烯聚合HAZOP部分分析結(jié)果見表2。

通過表2可以看出，超溫、超壓、氯乙烯泄漏、聚合反應(yīng)偏快，攪拌不勻/停止等偏離風(fēng)險較高，容易

引起較大事故，操作人員對這些偏差應(yīng)引起特別重視。

表1 氯乙烯聚合單元節(jié)點劃分一覽表（VCM聚合單元）

表2 氯乙烯聚合HAZOP部分分析結(jié)果

在現(xiàn)有安全設(shè)施基礎(chǔ)上對剩余風(fēng)險進行風(fēng)險評估，提出相應(yīng)的完善措施，包括硬件和軟件兩方面。硬件方面，應(yīng)全面實現(xiàn)自動化生產(chǎn)，包括確保安全使用的監(jiān)測和調(diào)節(jié)儀表、必要的隔斷、事先報警系統(tǒng)、聯(lián)鎖系統(tǒng)，同時保證材料、設(shè)備和安裝質(zhì)量；軟件方面，對偏離正常工藝參數(shù)和違反操作規(guī)程、出現(xiàn)事故時操作員應(yīng)采取的動作進行良好的培訓(xùn)和演練，提高操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，以保證裝置的安全運行。

2.3 后續(xù)實施方案及文檔的跟蹤

HAZOP分析結(jié)束后，首先對分析記錄結(jié)果進行整理、匯總，形成HAZOP分析報告，提出的建議措施應(yīng)得到有效落實，由專人負(fù)責(zé)每條建議措施落實并明確完成時間；其次，根據(jù)分析要求對HAZOP報告和審查用的PID等資料進行歸檔保存；第三，每隔一定時間，進行再分析評估，回頭看，不斷進行總結(jié)，利用PDCA的管理思路，不斷提高安全評價水平，提升裝置安全控制能力。

3 HAZOP分析存在的不足

（1）HAZOP分析耗時費力，存在信息缺失和信息隱含，報告修改、結(jié)果審查困難的不足；（2）HAZOP分析的成功很大程度上取決于分析小組組長的知識體系及組織能力，同時依賴于團隊的整體配合；（3）方法掌握起來很簡單，提高較難，分析質(zhì)量取決于分析小組對PID圖紙識讀，工藝設(shè)備原理、安全管理原理等的解讀認(rèn)知、車間生產(chǎn)實踐經(jīng)驗；（4）與任何識別危險與可操作性問題所用的技術(shù)一樣，HAZOP分析也無法保證能識別所有的危險或可操作性問題。對復(fù)雜系統(tǒng)的研究不應(yīng)完全依賴HAZOP，而應(yīng)將HAZOP 與其他（比如：LOAP、FMEA、LEC、FTA等）合適的技術(shù)聯(lián)合使用。

4 結(jié)論

通過應(yīng)用HAZOP方法對氯乙烯聚合進行分析實例可表明以下幾個方面。

（1）通過引導(dǎo)詞+參數(shù)引出偏差狀況，并對偏差進行前因排查、后果評估，清理已有安全保護、進行再次風(fēng)險評估、對剩余風(fēng)險提出相應(yīng)的對策措施的分析程序?qū)嵺`，HAZOP方法簡明、系統(tǒng)、實用；

（2）氯乙烯聚合的生產(chǎn)過程中，超溫和超壓是安全生產(chǎn)的最重要因素，應(yīng)重點監(jiān)控；

（3）VCM聚合生產(chǎn)HAZOP分析結(jié)果表是對氯乙烯聚合生產(chǎn)事故（假想）的一個系統(tǒng)的歸納總結(jié)，為預(yù)防和減少、避免類似事故，實現(xiàn)氯乙烯聚合生產(chǎn)的安全控制提供了具體參考和重要依據(jù)。同時對于工藝流程、操作規(guī)程的一次梳理和完善、也是安全、工藝知識培訓(xùn)的一種載體；

（4）HAZOP方法除了可以單獨使用外，可與安全檢查表法、事件樹（ETA）和故障樹（FTA）等分析方法一起使用，取長補短，具有較好的實用意義。

［1］劉玲梅.氯乙烯的物理、化學(xué)特性及安全防護.2016年聚氯乙烯行業(yè)技術(shù)年會論文集，2006，266-278.

［2］中國化學(xué)品安全協(xié)會組織編寫、吳重光主編.危險與可操作性分析（HAZOP）應(yīng)用指南.中國石化出版社，2012.09.

Application of HAZOP analysis in the polymerization of vinyl chloride by suspension method

LI Jia-wang，CAO Wei-dong

（Yunnan Energy Investment Chemical Co.,Ltd.,Kunming 650300，China）

Based on the vinyl chloride polymerization process as an example，on the steps and operation process of the HAZOP analysis method is discussed，the system used HAZOP method for risk evaluation and put forward the corresponding risk control measures，to prevent and reduce and avoid similar accidents，provides an important basis and specific reference.

hazard and operability analysis；polymerization of VC；risk evaluation

C931.2

B

1009-1785(2017)10-0036-05

2017-05-25