田 鋒，趙 爽，種 瑋，王有剛

(蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司，陜西 蒲城 715500)

引 言

蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司一期為180萬t甲醇70萬t聚烯烴項(xiàng)目，其以煤為原料，先合成甲醇，再通過DMTO二代技術(shù)，由甲醇制丙烯、乙烯，最終得到聚丙烯、聚乙烯產(chǎn)品。在烯烴生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，會(huì)產(chǎn)生部分副產(chǎn)品，如，液化氣(碳四等混合物料)、混合戊烯(碳五等混合物料)、丙烷等，本文以混合戊烯裝車的操作步驟為基礎(chǔ)，利用HAZOP分析方法，對(duì)操作步驟中的存在的安全風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行詳細(xì)分析，并制定出更安全的防范措施及操作步驟。

1 HAZOP分析方法介紹

1.1 HAZOP簡(jiǎn)介

危險(xiǎn)與可操作性(HAZOP)分析是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的安全分析法之一，其本質(zhì)是由各專業(yè)人員組成分析團(tuán)隊(duì)，按照規(guī)定方式系統(tǒng)地研究每一個(gè)單元(即分析節(jié)點(diǎn))，分析偏離設(shè)計(jì)工藝條件的參數(shù)所導(dǎo)致的危險(xiǎn)和操作性問題。如在工藝生產(chǎn)運(yùn)行過程中，要了解工藝參數(shù)(壓力、流量、溫度、濃度等)與設(shè)計(jì)要求不一致的地方(即產(chǎn)生偏差)，繼而進(jìn)一步分析偏差出現(xiàn)的原因及其產(chǎn)生的后果，并提出相應(yīng)的解決辦法，從而減少安全事故的發(fā)生。

1.2 HAZOP分析主要術(shù)語

HAZOP分析用到的術(shù)語主要有以下9個(gè)：節(jié)點(diǎn)、偏離、引導(dǎo)詞、工藝參數(shù)、概念性參數(shù)、原因、后果、安全措施、建議措施。

1.3 HAZOP分析常用引導(dǎo)詞及其含義(僅列出本文主要應(yīng)用的，見表1)

表1 HAZOP分析引導(dǎo)詞含義表

2 混合戊烯裝車工藝介紹

2.1 混合戊烯裝車的工藝流程

液相鶴管與罐車底部液相管線相連，氣相鶴管與罐車底部氣相管線相連。混合戊烯液相從罐區(qū)輸送泵來，通過液相鶴管進(jìn)入罐車，同時(shí)，罐車頂部揮發(fā)氣體通過氣相鶴管回到儲(chǔ)罐，從而維持罐車內(nèi)壓力與儲(chǔ)罐平衡，防止罐車憋壓或超壓，流程簡(jiǎn)圖見圖1(圖中C5為混合戊烯的簡(jiǎn)稱)。

圖1 混合戊烯裝車流程簡(jiǎn)圖

2.2 混合戊烯裝車的操作步驟

STEP 1：確認(rèn)裝車鶴管臂上的閥門關(guān)閉，復(fù)位罐車上的緊急切斷裝置，稍開罐車上的切斷閥，通過罐車切斷閥后的泄放閥置換鶴管接頭部位。

STEP 2：裝車人員檢查確認(rèn)裝車票據(jù)，根據(jù)票據(jù)上的提貨量在自動(dòng)裝車系統(tǒng)面板上設(shè)定裝車量，打開罐車氣、液相切斷閥，打開鶴管上的氣、液相閥。

STEP 3：確認(rèn)混合戊烯裝車系統(tǒng)氣相、液相管線流程已具備投用條件，聯(lián)系混合戊烯所在罐區(qū)啟動(dòng)混合戊烯輸送泵，開始裝車。

STEP 4：充裝完成后，如有其他鶴管仍需繼續(xù)充裝，則關(guān)閉該?dān)Q管的流量計(jì)前切斷閥。若無其他充裝車作業(yè)則聯(lián)系罐區(qū)關(guān)閉混合戊烯輸送泵。

STEP 5：記錄裝車系統(tǒng)顯示的質(zhì)量數(shù)據(jù)和充裝罐車車牌號(hào)，并與過磅后的質(zhì)量進(jìn)行校核，做好記錄。

STEP 6：關(guān)閉鶴管及罐車的氣相閥，打開鶴管上氣液相連通閥，打開鶴管氣相放火炬閥，鶴管與罐車連接管道卸壓。卸壓后，確認(rèn)罐車內(nèi)部壓力正常，拆開鶴管快裝接口，并將鶴管復(fù)位。

STEP 7：拆下罐車靜電接地儀導(dǎo)線并復(fù)位，清理裝車現(xiàn)場(chǎng)。

STEP 8：確認(rèn)罐車前方與地面無阻礙，與周邊設(shè)備無連接，充裝手續(xù)交接完畢。指揮罐車離開裝卸臺(tái)，裝車結(jié)束。

3 混合戊烯裝車操作步驟的HAZOP分析

液相產(chǎn)品裝卸一般為間歇性操作，在HAZOP分析時(shí)，需要對(duì)裝卸過程操作步驟所存在的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行重點(diǎn)分析。

3.1 混合戊烯裝車過程操作步驟的分析

圖2是使用HAZOP分析軟件對(duì)混合戊烯裝車電液閥關(guān)閉過晚這一參數(shù)偏離進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的過程截圖。從圖2可以看出，這一偏離導(dǎo)致的后果有兩個(gè)：一是罐車超裝，即充裝量超過了其設(shè)計(jì)的允許最大裝車量，不但存在較大泄漏風(fēng)險(xiǎn)，而且罐車無法正常上路運(yùn)輸；二是罐車如果裝滿，液相混合戊烯會(huì)進(jìn)入到氣相管線中，從而引起液擊現(xiàn)象，管道劇烈振動(dòng)，嚴(yán)重時(shí)可能造成法蘭或接口泄漏，從而發(fā)生安全事故。通過該偏離往前分析，產(chǎn)生該偏離的原因有三個(gè)：一是裝車系統(tǒng)自動(dòng)控制閥(電液閥)故障，當(dāng)充裝質(zhì)量達(dá)到設(shè)定值后，電液閥未完全關(guān)閉，混合戊烯仍然繼續(xù)充裝，最終造成超裝；二是裝車人員操作失誤，在設(shè)定裝車量時(shí)將數(shù)字輸錯(cuò)，造成設(shè)定裝車量大于罐車設(shè)計(jì)裝車量，從而導(dǎo)致車輛超裝；三是自動(dòng)裝車系統(tǒng)的流量計(jì)計(jì)量不準(zhǔn)，系統(tǒng)顯示的裝車量小于實(shí)際裝車量，最終導(dǎo)致超裝。

根據(jù)以上三個(gè)原因，HAZOP分析小組針對(duì)性地提出了三條建議措施：

1) 在混合戊烯裝車操作規(guī)程中增加電液閥故障的應(yīng)急操作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電液閥無法正常關(guān)閉后，操作人員立即在現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉故障電液閥的前、后切斷閥；

2) 根據(jù)多數(shù)罐車的最大充裝量，給自動(dòng)裝車系統(tǒng)設(shè)置輸入上限，防止操作人員超限輸入。對(duì)操作工實(shí)行“雙重確認(rèn)”制度，裝車量輸入完成后由操作工及罐車押運(yùn)員共同確認(rèn)，無誤后再開始裝車。

3) 每月或每季度對(duì)自動(dòng)裝車系統(tǒng)的流量計(jì)進(jìn)行一次檢查校驗(yàn)，確保計(jì)量系統(tǒng)準(zhǔn)確可靠。

3.2 混合戊烯裝車概念性參數(shù)的分析

圖3是針對(duì)某石化公司汽車裝卸站液化氣泄漏爆炸事故案例進(jìn)行HAZOP分析的過程，該事故造成了10死9傷的人員傷亡，屬于重大安全事故。為避免同類事故在我公司發(fā)生，HAZOP分析小組將該事故案例作為概念性參數(shù)，結(jié)合現(xiàn)有操作規(guī)程，提出了5條改進(jìn)措施：

圖2 混合戊烯裝車操作步驟分析示圖

圖3 混合戊烯裝車概念性參數(shù)分析示圖

1) 每月設(shè)備專業(yè)定期檢查一次鶴管接頭，確認(rèn)其完好無缺損；

2) 每次裝車前，對(duì)鶴管接頭與罐車連接部位進(jìn)行試漏和拉脫試驗(yàn)，確認(rèn)無泄漏且接頭牢固可靠方可進(jìn)行下一步操作；

3) 利用公司“手指口述”制度，要求裝卸人員對(duì)每一步操作必須進(jìn)行手指口述一遍、執(zhí)行一遍、確認(rèn)一遍，使裝卸人員能夠完整無誤地按照操作規(guī)程去執(zhí)行每一步操作，保證裝車安全。

4) 要求在氣液相鶴管或總管設(shè)計(jì)上增加緊急切斷閥及遠(yuǎn)程切斷按鈕，以便在發(fā)生大量泄漏時(shí)可以遠(yuǎn)程快速、有效地對(duì)泄漏管線進(jìn)行切斷隔離；

5) 修訂汽車裝卸站物料泄漏應(yīng)急預(yù)案，對(duì)發(fā)生泄漏后的處理程序、處理方法、疏散地點(diǎn)等內(nèi)容進(jìn)行補(bǔ)充完善，并組織所有裝卸人員及管理人員進(jìn)行演練。

4 HAZOP分析結(jié)果

4.1 建議措施匯總

本次對(duì)汽車裝卸站混合戊烯裝車操作步驟進(jìn)行HAZOP分析，共提出建議措施29條，本文僅列出其中較為重要的建議措施供大家參考，見表2。

表2 混合戊烯裝車HAZOP分析建議措施(重要)匯總表

4.2 操作步驟的完善結(jié)果

通過運(yùn)用HAZOP分析方法進(jìn)行系統(tǒng)性分析后可以發(fā)現(xiàn)，原規(guī)程中的8個(gè)操作步驟存在一定缺陷和漏洞。將本次HAZOP分析結(jié)果中得出的建議措施與原有措施進(jìn)行整理歸納后，把混合戊烯操作步驟優(yōu)化為36個(gè)步驟，具體如下：

STEP 1：操作人員檢查混合戊烯提貨單據(jù)，確認(rèn)提貨物料罐存足夠，可以正常裝車；

STEP 2：操作人員確認(rèn)罐車排氣管已安裝阻火器，車內(nèi)有滅火器且壓力正常，且在校驗(yàn)日期內(nèi)；

STEP 3：操作人員確認(rèn)罐車已正常年檢且在有效期內(nèi)，相關(guān)資質(zhì)及證件齊全；

STEP 4：操作人員確認(rèn)提貨單上所寫物料與罐車內(nèi)殘存組份及送料儲(chǔ)罐組份相同；

STEP 5：操作人員確認(rèn)混合戊烯裝車鶴管年檢及試壓合格；

STEP 6：操作人員引導(dǎo)罐車進(jìn)入混合戊烯鶴管裝車位；

STEP 7：操作人員要求罐車司機(jī)拉上制動(dòng)手剎，關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，然后將汽車鑰匙放入裝卸臺(tái)上的鑰匙盒中并上鎖；

STEP 8：操作人員將防滑塊放置在罐車車輪下，前輪和后輪對(duì)角擺放，且防滑塊距離車輪3 cm～5 cm；

STEP 9：押運(yùn)人員將罐車上的滅火器取下放置在車頭前方1 m處備用；

STEP 10：操作人員將禁動(dòng)標(biāo)識(shí)牌放置在車頭前方1 m處；

STEP 11：操作人員將鶴管位靜電接地夾連接至罐車車體導(dǎo)電良好部位，確認(rèn)靜電接地指示燈為綠色；

STEP 12：押運(yùn)人員及操作人員共同檢查罐車壓力、液位、溫度正常；

STEP 13：操作人員確認(rèn)鶴管所在管線已置換合格，具備裝車條件；

STEP 14：操作人員確認(rèn)罐車內(nèi)部壓力大于50 kPa(主要目的是確認(rèn)該車之前為正常卸車，且罐內(nèi)為正壓)；

STEP 15：操作人員確認(rèn)提貨單據(jù)上預(yù)裝量小于其最大允許充裝量；

STEP 16：押運(yùn)人員將鶴管與車輛快速接口對(duì)接，鎖死卡扣，然后進(jìn)行拉脫試驗(yàn)，確認(rèn)鶴管接口牢固可靠；

STEP 17：押運(yùn)人員復(fù)位罐車的緊急切斷裝置，微開罐車的氣液相閥門，檢查鶴管接口的氣密性，確認(rèn)無泄漏后關(guān)閉罐車的氣液相閥門；

STEP 18：押運(yùn)人員按下罐車的緊急切斷裝置，確認(rèn)罐車的緊急切斷閥能夠正常關(guān)閉；

STEP 19：操作人員打開裝車鶴管的氣、液相手動(dòng)閥，押運(yùn)人員復(fù)位罐車緊急切斷裝置；

STEP 20：操作人員緩慢打開罐車氣相閥與鶴管氣相閥，平衡罐車與混合戊烯球罐的內(nèi)部壓力；

STEP 21：操作人員緩慢打開罐車液相閥及鶴管液相閥；

STEP 22：操作人員拆除鶴管氣相及液相管線上緊急拉斷閥的安全銷；

STEP 23：操作人員通知混合戊烯罐區(qū)啟泵，準(zhǔn)備裝車；

STEP 24：操作人員在自動(dòng)裝車系統(tǒng)面板上輸入裝車量，并與押運(yùn)人員共同確認(rèn)無誤后點(diǎn)擊確認(rèn)按鈕，開始裝車；

STEP 25：操作人員與押運(yùn)人員共同檢查確認(rèn)鶴管及罐車無泄漏；

STEP 26：操作人員與押運(yùn)人員共同監(jiān)控裝車過程中罐車壓力、液位在正常范圍；

STEP 27：裝車完成后，操作人員確認(rèn)自動(dòng)控制閥已關(guān)閉，且流量為0；

STEP 28：操作人員關(guān)閉鶴管及罐車的氣液相閥門，押運(yùn)人員按下罐車的緊急切斷裝置；

STEP 29：操作人員將鶴管快速拉斷閥的安全銷復(fù)位；

STEP 30：操作人員打開氣液相鶴管球閥后的排空閥，將鶴管接口處殘余物料卸空；

STEP 31：押運(yùn)人員將氣液相鶴管接口脫開并復(fù)位；

STEP 32：操作人員將罐車上靜電接地線夾取下并復(fù)位；

STEP 33：操作人員將汽車輪胎處的防滑塊及車頭前方禁動(dòng)牌收回并放置在指定位置；

STEP 34：操作人員將車頭前方的滅火器及鑰匙盒中的汽車鑰匙交還司機(jī)，引導(dǎo)罐車駛離裝車臺(tái)，去往磅房復(fù)稱；

STEP 35：復(fù)稱完成后，操作人員確認(rèn)實(shí)際裝車量與設(shè)定裝車量的誤差是否在±200 kg內(nèi)(超過則聯(lián)系儀表專業(yè)重新校準(zhǔn))，且實(shí)際裝車量必須小于其最大允許裝車量，若超裝，則按超裝程序處理；

STEP 36 操作人員填好裝車記錄，與押運(yùn)人員在裝車票上對(duì)應(yīng)位置簽字，裝車完畢。

5 結(jié)語

通過運(yùn)用HAZOP風(fēng)險(xiǎn)分析的方法，對(duì)混合戊烯原裝車步驟進(jìn)行了逐條逐項(xiàng)的系統(tǒng)性分析，找出了其潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)，并制定出詳細(xì)的防范措施，再結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際操作，將原規(guī)程的8個(gè)步驟重新細(xì)化、補(bǔ)充后，最終優(yōu)化為36個(gè)步驟，并制作成裝車確認(rèn)票，讓操作人員按照票上內(nèi)容從上往下、從前往后逐條執(zhí)行。如此既降低了操作人員的操作難度，又最大程度地保證了裝車過程的安全性和可靠性。因此，HAZOP分析方法在汽車裝卸站的應(yīng)用是極為必要的，可以顯著提升裝卸車過程中的安全性和可靠性，保證人民生命財(cái)產(chǎn)安全。