HAZOP風(fēng)險(xiǎn)分析在合成氨生產(chǎn)中的運(yùn)用

＊糜自達(dá)

（1.青島科技大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院 山東 266042 2.金沂蒙集團(tuán)有限公司 山東 276700）

HAZOP風(fēng)險(xiǎn)分析在合成氨生產(chǎn)中的運(yùn)用

＊糜自達(dá)1,2

（1.青島科技大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院 山東 266042 2.金沂蒙集團(tuán)有限公司 山東 276700）

合成氨的工藝過程中的原料和產(chǎn)品的危險(xiǎn)性都是比較高的，同時(shí)合成氨的過程是及其復(fù)雜的，如果沒有控制好風(fēng)險(xiǎn)那么極有可能發(fā)生火災(zāi)、爆炸等等事故，不僅會(huì)造成財(cái)產(chǎn)損失，還會(huì)造成人員傷亡。利用HAZOP風(fēng)險(xiǎn)分析法分析后可以得知：在合成氨的過程中，合成氣的泄漏時(shí)極其重要的偏差，如果沒有控制好這個(gè)偏差，就會(huì)對(duì)合成氨的生產(chǎn)具有非常重要的影響。

HAZOP；風(fēng)險(xiǎn)分析；合成氨

眾所周知，合成氨工業(yè)對(duì)我國(guó)的化工行業(yè)的發(fā)展以及國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都有著極其重要的意義。目前在我國(guó)的國(guó)防工業(yè)和科學(xué)學(xué)術(shù)界都有很多的研究，并且我國(guó)很多專家學(xué)者都對(duì)合成氨的整個(gè)過程有些非常成熟的研究。但是合成氨的過程中有很多危險(xiǎn)的中間產(chǎn)物，還有很多易燃易爆的物質(zhì)產(chǎn)生和參與，從這個(gè)層面來說合成氨的整個(gè)過程都充滿著很多的安全隱患。如果不加以控制的話，一旦發(fā)生事故不僅會(huì)造成生產(chǎn)過程中斷和設(shè)備損壞，造成財(cái)產(chǎn)損失，還有可能造成人員傷亡以及環(huán)境污染等問題。因此，合成氨的安全問題就顯得尤為重要，在平時(shí)的生產(chǎn)過程就需要嚴(yán)加控制和注意。本文利用HAZOP分析方法對(duì)合成氨的整個(gè)裝置以及生產(chǎn)過程進(jìn)行分析。分析出整個(gè)生產(chǎn)過程可能存在的危險(xiǎn)有害因素和危險(xiǎn)有害物質(zhì)，還對(duì)可能產(chǎn)生的后果進(jìn)行全面分析。在此基礎(chǔ)上提出行之有效的安全對(duì)策措施。

1.HAZOP介紹

上個(gè)世紀(jì)60年代初，危險(xiǎn)組與可操作性研究首次被提出來，是英國(guó)ICI公司在系統(tǒng)工程的基礎(chǔ)上，用于可以辨識(shí)出生產(chǎn)裝置和工藝過程中存在的危險(xiǎn)有害因素以及出現(xiàn)原因，結(jié)果和對(duì)策措施的方法。HAZOP通過識(shí)別潛在的可能發(fā)生的的偏差，首先分析出現(xiàn)偏差的原因然后分析可能造成的后果。HAZOP在生命周期的各個(gè)階段都可以使用，但是最適合使用HAZOP的階段還是設(shè)計(jì)階段和變更相應(yīng)生產(chǎn)設(shè)施的階段。HAZOP方法包含的參數(shù)非常的多，不僅對(duì)潛在的危險(xiǎn)和預(yù)期后果進(jìn)行的相應(yīng)的分析，還對(duì)可能產(chǎn)生的后果進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，所以HAZOP得到了廣大學(xué)者專家的認(rèn)同，被認(rèn)為是最系統(tǒng)最全面的的定性評(píng)價(jià)的方法。為了使HAZOP分析過程變得更加的完整，各個(gè)國(guó)家都對(duì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的統(tǒng)一的規(guī)定。

2.制氨工藝風(fēng)險(xiǎn)分析

(1)試車系統(tǒng)

氣化系統(tǒng)主要由煤漿制備、氣化、灰水過濾、黑水閃蒸、火炬和液化石油氣站等6個(gè)工序組成，危險(xiǎn)品也有石油氣和水煤氣等在危險(xiǎn)化學(xué)品名錄內(nèi)的。通過分析我們可以得知，屬于易燃品的有液化石油氣和硫磺等，進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)水煤氣還屬于有毒物質(zhì)。

(2)凈化系統(tǒng)

凈化系統(tǒng)的功能主要包括甲醇洗、液氮洗、硫回收、熱回收等工藝。通過分析和辨識(shí)發(fā)現(xiàn)，屬于易燃品的有水煤氣，一氧化碳，二氧化硫等10個(gè)危險(xiǎn)品。屬于有毒物品的有其中一氧化碳、氫氣、液化石油氣、二硫化碳和甲醇。屬于腐蝕品的有硫酸。因?yàn)樵诙谧儞Q工藝中需要添加二氧化碳，所以低閃點(diǎn)的液態(tài)二硫化碳的危險(xiǎn)性是需要注意到的，不能忽視。

(3)合成系統(tǒng)

合成系統(tǒng)主要由氮合成、氮冷凍、壓縮機(jī)站和氨罐區(qū)等四個(gè)工序構(gòu)成，所涉及的危險(xiǎn)化學(xué)品有氫氣、液氮和液氨等3個(gè)，其中氫氣屬于易燃?xì)怏w，液氨屬于有毒氣體。合成工序和氨罐區(qū)均屬于重大危險(xiǎn)源。氨合成屬于特殊工序，其中氨合成塔的工作溫度為498℃，壓力為12.5 MPa，一級(jí)氨分離器和液氨儲(chǔ)罐的最低溫度分別為一32℃和一36℃，故合成系統(tǒng)具有高溫、高壓、低冷、易燃、易爆和有毒等特點(diǎn)，存在火災(zāi)、保炸、中毒、窒息和陳傷等事故。

(4)電儀系統(tǒng)

電儀系統(tǒng)主要包括電氣和儀表兩大工種，其主要裝置包括301總變所、各配電室、儀表工程師站、中控室等。工期合成氨裝置試車時(shí)，因施工尚未結(jié)束，存在施工和試車之間的交叉作業(yè);II期試車時(shí)，因工期裝置已投入試生產(chǎn)，存在試車和運(yùn)行之間的交叉作業(yè)，兩個(gè)交叉作業(yè)均有誤發(fā)DCS指令、誤操作和觸電的危險(xiǎn)。工期試車時(shí)，現(xiàn)場(chǎng)施工用電為6 kV，裝置試車用電為10kV，兩路電不能“見面”；汽機(jī)發(fā)電機(jī)孤網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，自發(fā)電和大網(wǎng)電同樣不能“見面”，否則可能導(dǎo)致機(jī)毀人亡的事故發(fā)生。

3.HAZOP分析流程

通過對(duì)合成氨工藝中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析，得出合成氨裝置可以分為16個(gè)節(jié)點(diǎn)。利用HAZOP進(jìn)行詳細(xì)的分析后發(fā)現(xiàn)，整個(gè)合成氨裝置中存在安全隱患的節(jié)點(diǎn)共有23個(gè)。其中風(fēng)險(xiǎn)最大的是合成氣的壓縮階段，下面對(duì)合成氣壓縮單元進(jìn)行相應(yīng)的分析，通過分析發(fā)現(xiàn)有8處存在安全隱患。

合成氨由原料制備，脫硫，脫碳和合成氨這幾個(gè)流程組成。本文利用HAZOP方法對(duì)整個(gè)合成氨過程的分析來對(duì)HAZOP在合成氨生產(chǎn)工藝中的應(yīng)用進(jìn)行分析。通過分析我們可以得出反應(yīng)的溫度和壓力，設(shè)備的可靠程度和氣體的泄露可能性對(duì)整個(gè)合成氨過程是否安全運(yùn)行的影響最大。

4.結(jié)論

通過HAZOP技術(shù)在氨反應(yīng)裝置中的應(yīng)用中表明∶

(1)通過對(duì)引導(dǎo)詞偏差進(jìn)行分析，HAZOP分析方法能夠?qū)φ麄€(gè)工藝過程的各個(gè)參數(shù)進(jìn)行偏差分析，通過找出偏差的因素找出可能發(fā)生危險(xiǎn)的節(jié)點(diǎn)，從而提出相應(yīng)的解決方案。(2)通過上面的分析我們可以得知，反應(yīng)溫度對(duì)整個(gè)生產(chǎn)過程來說是一個(gè)非常重要的且最容易發(fā)生危險(xiǎn)的因素。通過HAZOP，找出了各個(gè)因素出現(xiàn)并且發(fā)生的原因。在發(fā)生原因的基礎(chǔ)上進(jìn)行詳細(xì)的分析和整理，提出相應(yīng)的行之有效的措施，避免此類事故的在此發(fā)生。同時(shí)也為發(fā)生事故提供了相應(yīng)的預(yù)防措施，是合成氨整個(gè)過程實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的重要保證。(3)在利用HAZOP進(jìn)行分析過后發(fā)現(xiàn)：整個(gè)合成氨過程可以檢查出來的風(fēng)險(xiǎn)想有23個(gè)。通過此次HAZOP的分析和研究，對(duì)整個(gè)合成氨裝置設(shè)計(jì)的不足處甚至是缺陷還有存在的安全隱患都有一個(gè)較為系統(tǒng)的分析。不僅為以后出現(xiàn)事故時(shí)的及時(shí)處理措施提供了充分的理論依據(jù)，還可以為以后停產(chǎn)，傷亡事故的發(fā)生提供了強(qiáng)有力的預(yù)防措施，充分提高了合成氨裝置的本質(zhì)安全性。

[1]馬志剛,靳明程,陳衍濤等．HAZOP研究與故障樹分析在合成氨裝置危險(xiǎn)辨識(shí)中的應(yīng)用[J]．中國(guó)安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù),2012,08(10): 85-90．

[2]段付崗,李清位．合成氨生產(chǎn)中危險(xiǎn)化學(xué)品風(fēng)險(xiǎn)分析及控制措施[J]．煤炭加工與綜合利用, 2014(6):23-25．

糜自達(dá)（1980～），男，青島科技大學(xué)環(huán)境與安全工程學(xué)院，金沂蒙集團(tuán)有限公司，研究方向：HAZOP風(fēng)險(xiǎn)分析。

(責(zé)任編輯 宋小蒙)

Application of HAZOP Risk Analysis in the Synthesis Ammonia Production

Mei Zida1,2

（1.Environment and Safety Engineering Institute, Qingdao University of Science and Technology, Shandong, 266042 2.JinYiMeng Group Co. Ltd, Shandong, 276700）

The dangerousness of raw materials and products in the craft process of synthesis ammonia is relatively high, meanwhile, the process of synthesis ammonia is extremely complex, if the risk does not get good control, it is likely to have the fire and explosion etc. accidents, which not only will cause the property loss but also cause the casualties. After adopting HAZOP risk analysis method to take the analysis, we got to know that in the process of synthesis ammonia, the leakage of synthesis gas will cause extremely important deviation and if this deviation does not get goodcontrol, it will have very important influence on the production of synthesis ammonia.

HAZOP；rick analysis；synthesis ammonia

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