HAZOP分析在分子篩合成裝置中的應(yīng)用

呂 爽

(南京生物醫(yī)藥谷建設(shè)發(fā)展有限公司，江蘇南京 210061)

HAZOP分析在分子篩合成裝置中的應(yīng)用

呂 爽

(南京生物醫(yī)藥谷建設(shè)發(fā)展有限公司，江蘇南京210061)

運(yùn)用HAZOP方法，對某企業(yè)分子篩合成裝置進(jìn)行危險性辨識，分析了合成反應(yīng)中有意義的偏差以及偏差發(fā)生的原因、可能導(dǎo)致的后果，并提出相應(yīng)的對策措施。采用HAZOP分析方法不僅可有效地識別工藝中的風(fēng)險，找出偏差的原因，而且可以提出改進(jìn)建議，為消除裝置安全隱患提供依據(jù)。

HAZOP 偏差 節(jié)點(diǎn) 分子篩合成裝置

1 HAZOP技術(shù)簡介

1.1 HAZOP概述

HAZOP作為一種系統(tǒng)化、結(jié)構(gòu)化的危害識別工具已經(jīng)廣泛用于識別裝置在設(shè)計和操作階段的工藝危害。它是一個程序化的、正式的、系統(tǒng)的審查過程，可以評估裝置潛在的設(shè)計失誤或誤操作，以及其對整個裝置運(yùn)行的影響[1]。

對于非標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計，相比其他風(fēng)險辨識技術(shù)(如設(shè)計審查或檢查表)，HAZOP具有重要的作用。

工藝生產(chǎn)設(shè)施的新建、改建項(xiàng)目應(yīng)進(jìn)行HAZOP分析。同時，對已投用設(shè)施，自投產(chǎn)之日起，應(yīng)每隔3～5年，或工藝參數(shù)變更時，應(yīng)用HAZOP分析方法，對其進(jìn)行安全分析。

已有工藝生產(chǎn)設(shè)施變更的改建項(xiàng)目，應(yīng)于設(shè)計階段完成HAZOP分析；對與工藝生產(chǎn)相關(guān)的新建項(xiàng)目，原則上應(yīng)于初步設(shè)計階段完成第一次HAZOP分析；如后續(xù)有較大變更，應(yīng)于詳細(xì)設(shè)計階段重新進(jìn)行HAZOP分析。

目前，HAZOP分析方法以其分析全面、系統(tǒng)、細(xì)致等突出特點(diǎn)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于石油、石化等過程的工藝危險性分析。

1.2 HAZOP分析內(nèi)容

HAZOP分析主要針對被分析對象所涉及的管道、儀表流程圖(P&ID)和相關(guān)文件進(jìn)行安全審查。HAZOP分析是對已有工藝方案的審查，是一種風(fēng)險辨識的方法，不能通過HAZOP分析解決設(shè)計問題[2]。

分析內(nèi)容包括：①審查設(shè)計文件，對故障或誤操作引起的任何偏差可能導(dǎo)致的危險進(jìn)行分析，考慮該危險對工作場所人員和公眾、對場地、設(shè)備或環(huán)境的各種可能影響；②審查設(shè)計中已有的預(yù)防措施或安全措施，是否足以防止危險的發(fā)生，或者是否可以將其后果降至可接受的水平；③核查與其他裝置之間接口界面的安全性；④確保可以安全地開/停車、安全生產(chǎn)、安全維修；⑤根據(jù)風(fēng)險矩陣，綜合分析小組意見，對偏差進(jìn)行風(fēng)險分級。

1.3 人員組成

HAZOP分析由一組具有不同專業(yè)背景的人員，以會議的形式，應(yīng)用頭腦風(fēng)暴方法，對工藝過程中危險源和可操作性等問題進(jìn)行分析研究。分析小組成員應(yīng)具有足夠的知識和經(jīng)驗(yàn)。成員來自設(shè)計方、業(yè)主方、承包商，包括設(shè)計人員、工程師和有運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的操作人員[3]。

1.4 HAZOP工作流程

HAZOP分析的工作流程見圖1。

圖1 HAZOP分析工作流程

HAZOP執(zhí)行工作分為HAZOP分析和HAZOP建議關(guān)閉兩個階段，分別形成HAZOP分析報告和HAZOP關(guān)閉報告。HAZOP分析報告包括上述流程圖中步驟1～13的內(nèi)容，HAZOP關(guān)閉報告一般由業(yè)主根據(jù)HAZOP分析報告及責(zé)任方對建議措施的落實(shí)關(guān)閉情況進(jìn)行編制。

2 分子篩合成裝置的HAZOP分析

2.1 流程概述

分子篩合成反應(yīng)工藝流程見圖2。

計量后的物料根據(jù)催化劑制備工藝的要求，先后加入分子篩反應(yīng)釜中，并攪拌成膠。成膠時間約24 h，溫度小于75 ℃。成膠結(jié)束后，對分子篩反應(yīng)釜逐步加溫升壓，進(jìn)行晶化反應(yīng)。分子篩反應(yīng)釜操作溫度約為150～250 ℃，壓力1.6～3.2 MPa。升溫、恒溫一段時間后，需對分子篩反應(yīng)釜降溫。整個晶化時間約72 h。分子篩反應(yīng)釜的供熱由一套導(dǎo)熱油系統(tǒng)提供，每臺分子篩反應(yīng)釜配備1臺電加熱器、1臺導(dǎo)熱油循環(huán)泵和1個膨脹槽。導(dǎo)熱油系統(tǒng)還配有熱油中間槽、熱油槽和導(dǎo)熱油地下接收槽及熱油泵。

反應(yīng)結(jié)束后需將分子篩反應(yīng)釜的物料冷卻。裝置設(shè)計了油冷卻器，油冷卻器可以將分子篩反應(yīng)釜內(nèi)溫度在較短的時間里降至80 ℃左右。

2.2 節(jié)點(diǎn)劃分

HAZOP分析將根據(jù)一版供HAZOP審查的P&ID圖紙進(jìn)行。

每張P&ID上節(jié)點(diǎn)的劃分，應(yīng)保證HAZOP審查詳細(xì)、全面、有效。HAZOP分析的節(jié)點(diǎn)應(yīng)取得小組成員的一致認(rèn)同。

本次HAZOP分析將分子篩合成裝置反應(yīng)部分劃分為2個分析節(jié)點(diǎn)。確定的HAZOP分析節(jié)點(diǎn)及節(jié)點(diǎn)描述見表1。

圖2 分子篩合成反應(yīng)流程

表1 分子篩合成部分HAZOP分析節(jié)點(diǎn)

2.3 HAZOP分析使用的偏離

分析每個節(jié)點(diǎn)時，都應(yīng)將引導(dǎo)詞與適當(dāng)?shù)墓に噮?shù)組合，以生成偏離設(shè)計意圖的偏差。HAZOP分析使用的偏離說明見表2。

表2 偏離說明

2.4 記錄研究結(jié)果(表3、4)

通過表3和表4可以看出，反應(yīng)壓力、流量、設(shè)備損壞、有機(jī)胺泄漏等對裝置運(yùn)行有很大的危險性，容易導(dǎo)致爆炸事故，因此操作人員對這些偏差應(yīng)引起特別重視。

2.5 建議落實(shí)情況

表3 分子篩合成部分01節(jié)點(diǎn)HAZOP分析記錄

表4 分子篩合成部分02節(jié)點(diǎn)HAZOP分析記錄

對于HAZOP分析小組提出的建議措施，明確了具體的響應(yīng)方(個人或部門單位)，由響應(yīng)方負(fù)責(zé)對建議措施進(jìn)行響應(yīng)。

果因任何原因?qū)е陆ㄗh不能實(shí)施，需要記錄理由。對所接受的建議制定下一步行動計劃，保證所有建議都落實(shí)。因此所有的理由和行動計劃都應(yīng)該存檔以備今后HAZOP管理。

本次HAZOP分析的建議措施均得到采納。通過這些措施，降低了導(dǎo)熱油部分的用電等級負(fù)荷，提高了晶化反應(yīng)釜的安全性能，增加了對泵的保護(hù)措施，并減少了采樣等對環(huán)境和人員的危害。從而減少了危害的發(fā)生或使后果降至可接受的水平。

3 結(jié)語

通過對分子篩合成裝置的HAZOP分析，能夠使設(shè)計和操作人員全面系統(tǒng)地識別出工藝設(shè)備、工藝流程及生產(chǎn)過程中存在的潛在風(fēng)險，并根據(jù)危險帶來的后果采取針對性的措施進(jìn)行控制，對預(yù)防和減少事故具有重要意義。HAZOP分析及早預(yù)見險情并在設(shè)計階段將防范措施考慮進(jìn)去，節(jié)省因設(shè)計變更以及裝置開工后進(jìn)行變更而造成的巨大投入，最大程度地降低對經(jīng)營工作造成的影響和干擾；有利于增加工藝裝置按設(shè)計預(yù)期運(yùn)轉(zhuǎn)的可能性，提高生產(chǎn)操作的可靠性，減小各種負(fù)面影響，并提高產(chǎn)品質(zhì)量。

[1] 中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院．HAZOP分析指南[M]．北京：中國石化出版社，2008.

[2] 吳重光. 危險性與可操作性(HAZOP)基礎(chǔ)及應(yīng)用[M]．北京：中國石化出版社，2012.

[3] AQ/T 3049-2013 危險與可操作性分析(HAZOP分析)應(yīng)用導(dǎo)則[S].

TheApplicationofHAZOPAnalysisinMolecularSieveSynthesizer

Lv Shuang

(Nanjing Biological Medicine Valley Construction Development Co., Ltd., Jiangsu, Nanjing 210061)

The HAZOP was used to identify the risk of molecular sieve synthesis equipment. The meaningful deviation of the synthesis reaction and the cause of the deviation were analyzed, and the possible countermeasures were put forward. Using HAZOP analysis method not only can effectively identify the risks in the process to find out the reasons for the deviation, but also to improve the proposal to provide a basis to eliminate hidden dangers of the device.

HAZOP; deviation; panel point; molecular sieve synthesizer

2016-11-08

呂爽，工程師，2008年畢業(yè)于南京理工大學(xué)環(huán)境工程專業(yè)，碩士學(xué)位，主要負(fù)責(zé)高新區(qū)醫(yī)藥谷安全環(huán)保消防規(guī)劃。