HAZOP分析在ABS裝置的應(yīng)用研究

代國(guó)興 石鳳玉 劉大鵬 祝濤 張艷博 劉錦旗

（中國(guó)石油集團(tuán)東北煉化工程有限公司吉林設(shè)計(jì)院 吉林 吉林 132002）

HAZOP（Hazard and Operability Study）即危險(xiǎn)與可操作性分析，是一種系統(tǒng)化定性分析對(duì)工作流程中潛在危害進(jìn)行安全評(píng)價(jià)的方法，也是目前石油化工行業(yè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)應(yīng)用最廣泛的危害分析方法。

一、HAZOP分析的目的

HAZOP分析的目的是解決裝置在設(shè)計(jì)、開(kāi)車(chē)、運(yùn)行、停車(chē)（正常和緊急停車(chē)）以及任何特殊情況等工況可能發(fā)生的問(wèn)題。在工程設(shè)計(jì)階段的審查是對(duì)各設(shè)計(jì)成品（包括工藝流程圖及說(shuō)明、數(shù)據(jù)表、設(shè)備圖紙、總圖和儀表等各專(zhuān)業(yè)文件）的一次全面審查，以識(shí)別和確認(rèn)潛在的危險(xiǎn)和可操作性問(wèn)題[1]，確保設(shè)計(jì)采用的安全措施得到落實(shí)，將危險(xiǎn)后果降低到可接受的水平。

二、HAZOP方法應(yīng)用現(xiàn)狀

石油、化工裝置工藝過(guò)程復(fù)雜，工藝操作條件要求嚴(yán)格，介質(zhì)具有易燃、易爆、有毒、腐蝕等特性，石化產(chǎn)業(yè)在為社會(huì)帶來(lái)巨大利益的同時(shí)，也會(huì)帶來(lái)了火災(zāi)、爆炸、中毒等事故隱患。安全生產(chǎn)受到國(guó)內(nèi)外石化企業(yè)的高度重視。將危險(xiǎn)消滅在萌芽狀態(tài)是項(xiàng)目最想達(dá)到的結(jié)果，即安全評(píng)價(jià)所要解決的關(guān)鍵問(wèn)題。 經(jīng)過(guò)多年的實(shí)踐應(yīng)用和不斷優(yōu)化、完善，安全評(píng)價(jià)方法得到了廣泛認(rèn)可和發(fā)展。目前最常用的方法包括：如果怎么樣法（What If）、檢查表法（Check List）、危險(xiǎn)和可操作性分析法（Hazard and Operability Study，HAZOP）、故障類(lèi)型和影響分析法（FMEA）及故障樹(shù)法（FTA）等[2]。各種評(píng)價(jià)方法各具特點(diǎn)，適于不同的分析對(duì)象和需求。其中，HAZOP方法以其分析全面、系統(tǒng)、細(xì)致等突出優(yōu)勢(shì)成為目前危險(xiǎn)性分析領(lǐng)域最常用的分析方法之一。

三、HAZOP分析方法簡(jiǎn)介及適用范圍

HAZOP方法是1974年由帝國(guó)化學(xué)公司（Imperial Chemical Industries PLC，ICI）提出的[3]，是一種適用于辨識(shí)設(shè)計(jì)缺陷、工藝過(guò)程危害及操作性問(wèn)題的結(jié)構(gòu)化分析方法，并采用引導(dǎo)詞為中心的分析方法。方法的本質(zhì)是通過(guò)系列的評(píng)審，系統(tǒng)地研究各單元（即分析節(jié)點(diǎn)）。通過(guò)對(duì)工藝設(shè)計(jì)文件和操作規(guī)程進(jìn)行分析，判定偏離設(shè)計(jì)工藝條件的偏差所導(dǎo)致的危險(xiǎn)和可操作性問(wèn)題。HAZOP分析對(duì)各節(jié)點(diǎn)工藝狀態(tài)（參數(shù)）可能出現(xiàn)的變化（偏差）進(jìn)行辨識(shí)，判斷其可能導(dǎo)致的危害，識(shí)別出具有潛在危險(xiǎn)參數(shù)的偏差，并研究其產(chǎn)生可能的原因、后果和設(shè)有安全保護(hù)措施等，同時(shí)提出相應(yīng)采取的安全保護(hù)措施。

四、HAZOP方法在ABS裝置中的分析實(shí)例

以某石化公司ABS裝置為例，分析過(guò)程如下：

1.裝置簡(jiǎn)介

某石化公司ABS裝置主要由PBL單元、ABS聚合單元、SAN 單元、混煉單元等單元組成。主要生產(chǎn)原料為丙烯腈、苯乙烯和丁二烯。PBL單元采用一步法乳液聚合工藝，丁二烯單體與一定劑量的化學(xué)品及添加劑在相應(yīng)的溫度、壓力條件下發(fā)生乳液聚合反應(yīng)，生成PBL。ABS聚合單元采用接枝聚合工藝，PBL乳膠、丙烯腈、苯乙烯和必要的化學(xué)品經(jīng)計(jì)量后送到ABS聚合釜中，在一定的溫度壓力條件下發(fā)生接枝聚合反應(yīng)，合格的ABS乳膠經(jīng)過(guò)凝聚、洗滌、脫水、干燥，得到含水量為0.8%w t以下的GABS粉料。SAN單元以甲苯為溶劑，采用改良本體聚合工藝，苯乙烯、丙烯腈、甲苯和循環(huán)溶液等經(jīng)嚴(yán)格計(jì)量后由泵經(jīng)過(guò)預(yù)混合器混合后進(jìn)入給料溶液罐，混合物料由泵連續(xù)加入SAN聚合反應(yīng)器中，在一定的溫度壓力條件下，物料在兩個(gè)串聯(lián)的SAN反應(yīng)器中發(fā)生聚合反應(yīng)，達(dá)到規(guī)定的轉(zhuǎn)化率后，熔融狀態(tài)的聚合物經(jīng)過(guò)兩個(gè)串聯(lián)的脫揮器，在真空狀態(tài)下脫去殘留在聚合物中的單體，脫揮后的聚合物通過(guò)切粒機(jī)造粒，SAN顆粒經(jīng)脫水、干燥后的顆粒被送到SAN料倉(cāng)中。

2.HAZOP分析過(guò)程

HAZOP分析相關(guān)設(shè)計(jì)文件的準(zhǔn)備。主要包括：設(shè)計(jì)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)、管道和儀表流程圖、設(shè)備表、設(shè)備布置圖、工藝說(shuō)明及操作規(guī)程等。

HAZOP小組人員組成。HAZOP小組成員包括：某安全環(huán)保技術(shù)研究院2人、建設(shè)單位5人、設(shè)計(jì)單位5人。主要涉及專(zhuān)業(yè)包括：工藝、儀表、設(shè)備、電氣、安全。

HAZOP分析范圍。HAZOP分析范圍為ABS全裝置，主要包括：PBL單元、ABS聚合單元、SAN單元、混煉單元、公用工程及輔助設(shè)施。

3.HAZOP分析結(jié)果

本次HAZOP分析共劃分58個(gè)分析節(jié)點(diǎn)，內(nèi)容涵蓋全部設(shè)計(jì)文件，共發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出建議累計(jì)288條。問(wèn)題主要包括：某中間罐聯(lián)鎖保護(hù)措施不足；某反應(yīng)器事故狀態(tài)引起超壓超溫、報(bào)警儀表不足；某管線防凍措施不足；某安全閥起跳壓力過(guò)高對(duì)系統(tǒng)的保護(hù)措施不利；某泵密封型式選擇存在問(wèn)題。此外提出包括消防、人身防護(hù)及安全管理方面的問(wèn)題。針

對(duì)這些問(wèn)題，HAZOP分析小組均給出了相應(yīng)的解決方案和措施，采取并實(shí)施該措施后，裝置的安全性將得到提高。

五、結(jié)語(yǔ)

將HAZOP分析方法應(yīng)用于石油化工生產(chǎn)裝置的安全評(píng)價(jià)中，既可加強(qiáng)分析人員對(duì)于單元中的工藝過(guò)程及控制措施的了解，對(duì)于單元中的危險(xiǎn)及應(yīng)采取的措施有明確的認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)員工安全防范意識(shí)；而且HAZOP分析研究成果對(duì)于生產(chǎn)裝置的日常生產(chǎn)與維護(hù)以及裝置的安全管理提供了良好的指導(dǎo)作用。論述表明：HAZOP分析方法應(yīng)用于石油化工生產(chǎn)裝置的安全評(píng)價(jià)是可行的，其分析程序及內(nèi)容可成為對(duì)員工進(jìn)行安全培訓(xùn)的有效方法。

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

[2]徐剛.HAZOP分析指南[M].北京:中國(guó)石化出版社，2008，5-22.

[3]陳勇，賴小林.HAZOP分析方法及其應(yīng)用最新進(jìn)展[J].石油化工安全環(huán)保技術(shù)，2013，29（4）：30-34.