天然氣制氫裝置危險(xiǎn)與可操作性（HAZOP）分析評(píng)價(jià)

【摘要】危險(xiǎn)與可操作性研究（HAZOP）分析是被工業(yè)界廣泛采用的一中工藝危險(xiǎn)分析方法，文章介紹了危險(xiǎn)與可操作性分析方法的分析內(nèi)容及程序，然后用該方法對(duì)天然氣制氫裝置進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。

【關(guān)鍵詞】HAZOP；天然氣制氫；引導(dǎo)詞；偏離

1、前言

隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，各種生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)日益豐富和多樣，生產(chǎn)經(jīng)營活動(dòng)中發(fā)生事故的可能性越來越大，如2013年11月22日，中石化東黃輸油管道發(fā)生泄漏爆炸特別重大事故，事故共造成62人遇難；2013年8月31日，上海翁牌冷藏實(shí)業(yè)有限公司發(fā)生液氨泄漏事故，造成15人死亡、8人重傷、17人輕傷。安全事故頻發(fā)，慘痛的事故代價(jià)引發(fā)我們深思，如果能在事故發(fā)生前識(shí)別其潛在危險(xiǎn)，采取有效的控制措施，那結(jié)果將會(huì)完全不一樣。而危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）就是能通過借助引導(dǎo)詞和團(tuán)隊(duì)協(xié)作，識(shí)別工藝系統(tǒng)中的事故劇情、評(píng)估相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)需要建議更多危險(xiǎn)控制措施從而預(yù)防重大事故和實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的一種有效方法。

2、危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）方法簡介

危險(xiǎn)與可操作性分析是是一種形式結(jié)構(gòu)化的方法，該方法全面、系統(tǒng)的研究系統(tǒng)中每一個(gè)元件，其中重要的參數(shù)偏離了指定的設(shè)計(jì)條件所導(dǎo)致的危險(xiǎn)和可操作性問題。主要通過研究工藝管線和儀表圖、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（PID）或工廠的仿真模型來確定，應(yīng)重點(diǎn)分析由管路和每一個(gè)設(shè)備操作所引發(fā)潛在事故的影響，應(yīng)選擇相關(guān)的參數(shù)，例如：流量、溫度、壓力和時(shí)間，然后檢查每一個(gè)參數(shù)偏離設(shè)計(jì)條件的影響。采用經(jīng)過挑選的關(guān)鍵詞表，例如“大于”“小于”“部分”等，來描述每一個(gè)潛在的偏離。最終應(yīng)識(shí)別出所有的故障原因，得出當(dāng)前的安全保護(hù)裝置和安全措施。所作的評(píng)估結(jié)論包括非正常原因、不利后果和所要求的安全措施。HAZOP分析的步驟如下：

其中分析會(huì)議的分析流程如下：

3、天然氣制氫裝置HAZOP分析

1）天然氣制氫裝置設(shè)計(jì)描述

某企業(yè)天然氣制氫裝置由界區(qū)外來的天然氣升壓后，進(jìn)入一段爐對(duì)流段原料氣預(yù)熱器加熱，經(jīng)鐵錳脫硫槽和氧化鋅脫硫槽，使原料氣中的硫含量降至0.1ppm，凈化后的原料氣按水碳比3.5加入工藝蒸汽，混合氣經(jīng)一段轉(zhuǎn)化爐對(duì)流段盤管預(yù)熱后，進(jìn)蒸汽轉(zhuǎn)化爐管在催化劑作用下進(jìn)行蒸汽轉(zhuǎn)化反應(yīng)，所需反應(yīng)熱由頂部燒嘴燃燒燃料氣提供，轉(zhuǎn)化氣在一定的溫度和壓力下離開蒸汽轉(zhuǎn)化爐，轉(zhuǎn)化氣經(jīng)轉(zhuǎn)化氣廢熱鍋爐產(chǎn)生中壓蒸汽，進(jìn)入變換爐。轉(zhuǎn)化氣中的CO在變換催化劑的作用下，與水蒸汽反應(yīng)生成H2和CO2，并放出大量的反應(yīng)熱，使氣體溫度升高，出變爐換的氣體進(jìn)入變換氣廢鍋，變換氣水冷器，進(jìn)入變換器分離器分離掉工藝?yán)淠汉筮M(jìn)入PSA系統(tǒng)。PSA 系統(tǒng)帶沖洗的PSA工藝流程是，即：裝置的六個(gè)吸附塔中有一個(gè)吸附塔始終處于進(jìn)料吸附的狀態(tài)。其吸附和再生工藝過程由吸附、連續(xù)三次均壓降壓、順放、逆放、沖洗、連續(xù)三次均壓升壓和產(chǎn)品最終升壓等步驟組成。

2）天然氣制氫裝置HAZOP分析結(jié)果

上述裝置選取天然氣制氫轉(zhuǎn)化爐為一個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，選取壓力、溫度、組分、靜電幾個(gè)參數(shù)組建偏離，組建的偏離有壓力高、溫度高、組分錯(cuò)誤、靜電、溫度低，根據(jù)這些偏離分析產(chǎn)生的原因和導(dǎo)致的事故后果，找出已有安全防護(hù)措施，針對(duì)已有安全措施評(píng)估是否需要補(bǔ)充建議安全措施，形成表格1。

4、結(jié)束語

HAZOP分析對(duì)企業(yè)杜絕、減少事故發(fā)生發(fā)揮著重要的作用，不僅可以提高企業(yè)員工的工藝過程相關(guān)技術(shù)知識(shí)和安全意識(shí)，還對(duì)建議措施的落實(shí)也非常有利。近階段在我國化工及石化行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用，相信在不久的將來，HAZOP分析將在各個(gè)行業(yè)普及應(yīng)用。