HAZOP分析在化工裝置危險(xiǎn)性分析上的應(yīng)用

（天津大沽化工股份有限公司，天津300455）

化工產(chǎn)品在工業(yè)和人民日常生活中占有十分重要的位置，可以說(shuō)我們的衣食住行都已經(jīng)離不開(kāi)化工產(chǎn)品。由于化工企業(yè)在進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)用到大量易燃、易爆、有毒或具有強(qiáng)腐蝕性的原材料，因此，在生產(chǎn)、使用、存儲(chǔ)、運(yùn)輸以及廢棄過(guò)程中容易發(fā)生火災(zāi)、爆炸、中毒等事故。除此之外，化工生產(chǎn)工藝復(fù)雜，操作條件苛刻的特點(diǎn)，也使得化工行業(yè)發(fā)生事故的可能性較一般行業(yè)要大。而且各反應(yīng)裝置相隔較近，發(fā)生事故后，往往帶來(lái)連鎖反應(yīng)，容易造成非常嚴(yán)重的人傷亡和經(jīng)濟(jì)損失。為避免類似事故的發(fā)生，對(duì)工藝裝置進(jìn)行危險(xiǎn)性分析顯得極為重要。

1 化工生產(chǎn)常見(jiàn)危險(xiǎn)有害因素

現(xiàn)代化工在生產(chǎn)裝置正朝著智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，但其生產(chǎn)原料、工藝特點(diǎn)以及操作條件決定了化工行業(yè)必然具備以下危險(xiǎn)特性。

1.1 火災(zāi)、爆炸危險(xiǎn)性。

化工生產(chǎn)中常用的原料或產(chǎn)品如：氫氣、甲苯、苯、氨、汽油等，這些物質(zhì)具有閃點(diǎn)低、易揮發(fā)的特點(diǎn)，其蒸汽與空氣能夠形成爆炸性混合氣體，一旦遇到火源，勢(shì)必會(huì)發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。對(duì)于那些比重比空氣大的物質(zhì)，其危險(xiǎn)性更大，還會(huì)沿著地表向遠(yuǎn)處蔓延，在廠區(qū)的其他地方發(fā)生火災(zāi)爆炸事故。

1.2 中毒、窒息危險(xiǎn)性

化工產(chǎn)品或原料中有毒有害物質(zhì)主要有：液化石油氣、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、氯氣、苯、甲苯等。這些物質(zhì)主要是通過(guò)人體吸入或者皮膚接觸的形式對(duì)人體造成危害，當(dāng)人體在沒(méi)有防護(hù)的情況下接觸到此類物質(zhì)時(shí)，可引起呼吸系統(tǒng)、血液系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等損傷，也可引起化學(xué)灼傷，長(zhǎng)期接觸低濃度的有毒物質(zhì)還會(huì)引發(fā)職業(yè)病。

1.3 其他危險(xiǎn)性分析

化工行業(yè)生產(chǎn)裝置很多都是高大的塔器，在日常生產(chǎn)或檢修的過(guò)程中就有高處墜落或者物體打擊的危險(xiǎn)性；生產(chǎn)使用機(jī)械設(shè)備多，特別是對(duì)于轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備，在沒(méi)有防護(hù)的情況在，容易發(fā)生機(jī)械傷害；用電的機(jī)械設(shè)備在接地或接零無(wú)效的情況下還會(huì)發(fā)生觸電事故；由于很多反應(yīng)是在高溫下進(jìn)行的，高溫的蒸汽或管道是作業(yè)人員有可能發(fā)生灼燙事故。此外，還有起重傷害、噪聲傷害等其他危險(xiǎn)性。

2 HAZOP簡(jiǎn)介

危險(xiǎn)性和可操作性研究[1]（HAZOP）分析法最開(kāi)始是有英國(guó)帝國(guó)化學(xué)公司（ICI）提出的一種工藝過(guò)程危險(xiǎn)性分析方法，它以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，通過(guò)引導(dǎo)詞和標(biāo)準(zhǔn)格式來(lái)尋找工藝過(guò)程中出現(xiàn)的一些偏差，以辨識(shí)由于裝置、設(shè)備的個(gè)別部分的誤操作或機(jī)械故障引起的潛在危險(xiǎn),并根據(jù)其可能造成的影響大小確定防止危險(xiǎn)發(fā)展為事故的對(duì)策。

經(jīng)過(guò)數(shù)十年的發(fā)展，目前已經(jīng)成為化工行業(yè)分析系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)應(yīng)用最為廣泛的方法之一。HAZOP分析的是工藝或操作的特殊點(diǎn)，我稱之為“分析節(jié)點(diǎn)”，它可以是工藝單元，也可是一個(gè)具體的操作步驟。其分析流程如圖1所示。

圖1 HAZOP分析流程圖

在進(jìn)行HAZOP時(shí)，需做好前期準(zhǔn)備工作，成立HAZOP分析小組和相關(guān)資料的收集，其成員包括：設(shè)計(jì)人員、HAZOP主持人和秘書(shū)、現(xiàn)場(chǎng)操作人員（設(shè)備、儀表、工藝工程師等）。HAZOP分析主要有：各類工藝流程圖、設(shè)計(jì)圖紙、物料平衡表、儀表數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)表以及設(shè)備操作規(guī)程和說(shuō)明書(shū)等[2]。在資料收集齊全的基礎(chǔ)上，有HAZOP主持人制定分析計(jì)劃，召開(kāi)會(huì)議分析系統(tǒng)可能存在的風(fēng)險(xiǎn)。

3 烯烴二聚系統(tǒng)危險(xiǎn)性分析

烯烴二聚是一個(gè)涉及設(shè)備眾多，工藝過(guò)程復(fù)雜的系統(tǒng)，這里我們以送料部分為例，對(duì)通過(guò)管道內(nèi)工藝參數(shù)和物料狀態(tài)產(chǎn)生是偏差進(jìn)行分析，找出該系統(tǒng)中可能存在的危險(xiǎn)及這些危險(xiǎn)產(chǎn)生是原因，并制定相應(yīng)的技術(shù)措施，消除或控制風(fēng)險(xiǎn)。送料系統(tǒng)的危險(xiǎn)性分析記錄結(jié)果如表1所示。

從上表可以看出，利用HAZOP分析法對(duì)送料系統(tǒng)時(shí)，當(dāng)系統(tǒng)不同狀態(tài)參數(shù)變化時(shí)，能夠很方便的知道這種變化可能造成的影響或事故，變化是由什么原因引起的以及相對(duì)應(yīng)的消除這種危險(xiǎn)的措施，是操作人員能夠更全面、更深入的了解整個(gè)生產(chǎn)裝置，對(duì)于事故的發(fā)生能夠起到很好的預(yù)防作用。

表1 烯烴二聚系統(tǒng)送料部分HAZOP分析記錄

4 結(jié)論

HAZOP分析法主要是針對(duì)各狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行分析的，具有很強(qiáng)的針對(duì)性，而且這些參數(shù)正是操作人員需要控制的指標(biāo)。通過(guò)人為的誤操作以及因此帶來(lái)的事故后果進(jìn)行分析和研究，可以對(duì)于因人為因素引起的事故進(jìn)行預(yù)測(cè)，并提出相應(yīng)的技術(shù)措施或管理措施，從而確保人和裝置的安全。開(kāi)展化工裝置進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，對(duì)提高各工藝裝置的安全性，減少各種事故的發(fā)生具有十分重要的意義。由于當(dāng)前HAZOP分析法處于人工分析階段，效率較低，隨著HAZOP計(jì)算機(jī)輔助程序的開(kāi)發(fā)，未來(lái)將實(shí)現(xiàn)HAZOP分析的自動(dòng)化和程序化，提高風(fēng)險(xiǎn)分析效率，幫助企業(yè)更好的實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)。

[1]王若青,胡晨.HZAOP安全分析方法介紹 [J].石油化工安全技術(shù),2003,19(1):19-22.

[2]李娜,張雪,孫文勇.層次分析法在HZAOP分析中的應(yīng)用[J].工業(yè)安全與環(huán)保,2012,38(9):56-59.