淺析HAZOP技術(shù)在石油管道裝置中的應(yīng)用

吳瓊 姬一諾

摘 要：石油是一種重要的能源，隨著我國經(jīng)濟(jì)與技術(shù)的不斷發(fā)展，石油的開發(fā)與利用也不斷上升。危險(xiǎn)與可操作性（HAZOP）技術(shù)是一種用于辨識設(shè)計(jì)、工藝過程及操作等缺陷問題的層次分析方法，由于石油在運(yùn)輸過程中卻存在很多風(fēng)險(xiǎn)，因此本文針對石油管道裝置，探討HAZOP技術(shù)在石油管道裝置上的應(yīng)用技術(shù)。

關(guān)鍵詞：HAZOP技術(shù)；石油管道；層次分析

中圖分類號：X937 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

一、引言

在石油使用率與日俱增的環(huán)境中，保證石油能源的供給效率及其低耗性已成為能源輸送過程的首要問題，石油管道裝置既是為能源輸送供給設(shè)計(jì)的工藝系統(tǒng)，由于該系統(tǒng)裝置在設(shè)計(jì)過程或后續(xù)工藝過程中與理論指標(biāo)有一定的偏差，從而易導(dǎo)致石油的運(yùn)輸過程風(fēng)險(xiǎn)增加，因此為了避免這種情況的發(fā)生，降低各項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)率，必須要對石油管道裝置進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析。HAZOP技術(shù)是一種針對各種工藝裝置的設(shè)計(jì)缺陷以及工藝或操作問題進(jìn)行系統(tǒng)性分析的風(fēng)險(xiǎn)分析方法，它可以通過對各種偏離設(shè)計(jì)工藝狀態(tài)的可能性分析，找到其中潛在風(fēng)險(xiǎn)因素，并采取相應(yīng)的安全措施以提高裝置的安全性。本文即采用HAZOP分析技術(shù)對石油管道裝置的設(shè)計(jì)以及工藝過程等一些因素進(jìn)行偏差分析，論述了降低風(fēng)險(xiǎn)的辦法。

二、HAZOP技術(shù)概述

在20世紀(jì)60年代，英國帝國化學(xué)工業(yè)公司第一次嘗試使用改良的關(guān)鍵性檢查方法至今，經(jīng)歷了近50年的時(shí)間，在此期間，HAZOP方法得到逐步的發(fā)展與完善，成為化學(xué)工業(yè)的首選危害識別工具。HAZOP分析擬從源頭提高生產(chǎn)工藝流程中的安全系數(shù)，即HAZOP技術(shù)可以對工藝裝置的各項(xiàng)要素進(jìn)行危害識別，例如設(shè)計(jì)缺陷識別、工藝過程失效識別、操作問題識別等，再進(jìn)行層次化分析，辨別偽數(shù)據(jù)，誤差提取，記錄結(jié)果，最終總結(jié)分析過程。HAZOP具有很強(qiáng)的嚴(yán)謹(jǐn)性，可以對整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)意圖和現(xiàn)有的生成設(shè)施中存在的潛在故障和危害進(jìn)行評估，因?yàn)樽畛鮄AZOP研究理念即來源于如何識別存在于管理有毒害物質(zhì)的存儲器械中的潛在危害，因此整個(gè)技術(shù)的核心在于偏差的確定，即如何產(chǎn)生出于理論值不同的差值，并對其進(jìn)行分析，估計(jì)該偏差對整個(gè)系統(tǒng)造成的影響程度，總結(jié)系統(tǒng)裝置現(xiàn)有的保護(hù)措施以及提出新的風(fēng)險(xiǎn)控制建議措施。然而，HAZOP分析技術(shù)還存在一些缺點(diǎn)，例如時(shí)間以及成本上的效率較低，因此HAZOP技術(shù)的智能化逐漸成為該技術(shù)發(fā)展的難點(diǎn)。

三、HAZOP技術(shù)在石油管道裝置中的應(yīng)用

1 HAZOP的分析流程

依據(jù)分析角度，可將HAZOP的分析方法分為三種，即引導(dǎo)詞方式、經(jīng)驗(yàn)式以及檢查式。其中，引導(dǎo)詞分析法相對其余兩種較常用一些，它可以對實(shí)際情況進(jìn)行描述，從而保證數(shù)據(jù)與結(jié)果的統(tǒng)一性與系統(tǒng)性，因此本文采用引導(dǎo)詞式HAZOP技術(shù)對石油管道裝置進(jìn)行分析。

首先，分析小組以石油管道裝置的一系列相關(guān)因素作為引導(dǎo)詞，分析該裝置在設(shè)計(jì)、工藝過程以及操作中可能產(chǎn)生出的一些偏差，制定偏差矩陣，在該階段過程中，引導(dǎo)詞可能涉及一些參數(shù)的大小、多少等，而工藝參數(shù)可能涉及液體流速、流量、溫度、壓力等等，通過引導(dǎo)詞與工藝參數(shù)之間的匹配比較形成工藝參數(shù)偏差，其次，將工藝參數(shù)偏差分配到相應(yīng)的環(huán)節(jié)，針對這些偏差找出其各個(gè)環(huán)節(jié)中產(chǎn)生偏差的原因，最后，通過偏差估計(jì)出可能導(dǎo)致的影響程度，并根據(jù)影響等級提出相應(yīng)的預(yù)防性保護(hù)措施。

2 HAZOP的分析步驟

針對HAZOP分析的具體步驟，可將基于層次劃分為三層：分析前準(zhǔn)備階段、分析中報(bào)告階段、分析后估計(jì)階段。其一是分析前準(zhǔn)備階段，它包括建立石油管道裝置的風(fēng)險(xiǎn)與操作分析團(tuán)隊(duì)，制定成本預(yù)算，明確各個(gè)環(huán)節(jié)的分析內(nèi)容和目標(biāo)，尤其是技術(shù)性問題，包括裝置的設(shè)計(jì)目標(biāo)、工藝日常運(yùn)行狀況、各環(huán)節(jié)的控制系統(tǒng)、各項(xiàng)維護(hù)操作、制定的安全防護(hù)措施等，同時(shí)需要對裝置的風(fēng)險(xiǎn)與操作分析團(tuán)隊(duì)的各個(gè)小組成員進(jìn)行HAZOP技術(shù)培訓(xùn)，在數(shù)據(jù)收集方面，需要做到對管道的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖、儀表流程圖以及工藝流程圖等數(shù)據(jù)的收集。其二是分析中報(bào)告階段，在該階段過程中，首先需要依據(jù)各項(xiàng)數(shù)據(jù)，依據(jù)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖與儀表流程圖開始分析管道，直至設(shè)計(jì)意圖或者工藝條件的改變，如此循環(huán)直到下一個(gè)裝置環(huán)節(jié)，其次對石油管道裝置進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的劃分，接著根據(jù)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)意圖以及各項(xiàng)操作參數(shù)，針對性地選擇一些參數(shù)作為引導(dǎo)詞，再利用這些引導(dǎo)詞分析該裝置在設(shè)計(jì)、工藝過程以及操作中可能產(chǎn)生出的一些偏差，制定偏差矩陣，其中，分析團(tuán)隊(duì)要運(yùn)用一些歷史數(shù)據(jù)以及經(jīng)驗(yàn)對每一項(xiàng)偏差的危險(xiǎn)系數(shù)進(jìn)行分析與估計(jì)，分析各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)偏差的原因，估計(jì)出偏差給整個(gè)系統(tǒng)帶來的后果，這個(gè)階段是整個(gè)分析過程的重點(diǎn)，其結(jié)果直接決定最終方案的有效性。其三是分析后估計(jì)階段，針對上一階段的結(jié)果提出有針對性的安全保護(hù)措施。

結(jié)語

綜上所述，HAZOP技術(shù)已經(jīng)擴(kuò)展到工業(yè)化的各個(gè)領(lǐng)域，其技術(shù)方法也逐漸得到完善，如今已被國際上普遍采用。本文針對石油管道裝置，分析了HAZOP的分析流程，探討了HAZOP技術(shù)在石油管道裝置上的應(yīng)用技術(shù)。

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