HAZOP分析方法在懸浮法氯乙烯聚合過(guò)程中的運(yùn)用

李加旺，曹衛(wèi)東

（云南能投化工有限責(zé)任公司，云南 昆明 650299）

HAZOP分析方法在懸浮法氯乙烯聚合過(guò)程中的運(yùn)用

李加旺，曹衛(wèi)東

（云南能投化工有限責(zé)任公司，云南 昆明 650299）

以氯乙烯聚合工藝過(guò)程為例，對(duì)HAZOP分析方法的步驟及操作流程進(jìn)行了闡述，運(yùn)用HAZOP方法系統(tǒng)對(duì)裝置風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)并提出了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)控制措施，為預(yù)防類似事故，提供了具體參考和重要依據(jù)。

HAZOP；氯乙烯聚合；風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

由于氯乙烯介質(zhì)及聚合工藝的特殊性[1]，在氯乙烯聚合生產(chǎn)過(guò)程中極易發(fā)生中毒、火災(zāi)、爆炸等事故，隨著裝置的大型化及產(chǎn)業(yè)集中度增強(qiáng)，事故造成的危害和影響更加巨大。系統(tǒng)辨識(shí)生產(chǎn)過(guò)程中可能導(dǎo)致事故發(fā)生的不安全因素，從源頭消除或降低風(fēng)險(xiǎn)，提高風(fēng)險(xiǎn)控制能力顯得尤為重要。云南能投化工有限責(zé)任公司運(yùn)用HAZOP評(píng)價(jià)方法對(duì)聚氯乙烯生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行安全分析，并將該方法推廣到整個(gè)氯堿化工裝置，取得較好的效果，促進(jìn)了工藝安全管理。

1 HAZOP分析方法和流程概述

HAZOP一詞是由ICI于20世紀(jì)70年代早期創(chuàng)始的，是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，定性分析或定量評(píng)價(jià)工藝裝置危險(xiǎn)性的一種方法。方法的本質(zhì)就是以連續(xù)或間歇工藝流程為分析范圍，在工藝圖紙和操作規(guī)程基礎(chǔ)上，用參數(shù)+引導(dǎo)詞的方式，尋找系統(tǒng)中工藝過(guò)程或狀態(tài)的偏差，然后再進(jìn)一步分析造成該變化的原因、造成的后果，有針對(duì)的提出必要的預(yù)防對(duì)策措施。

HAZOP方法主要針對(duì)化工裝置工藝過(guò)程危害辨識(shí)，也是目前工藝危害辨識(shí)中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)。整個(gè)分析過(guò)程包括4個(gè)步驟：分析界定和分析準(zhǔn)備、分析會(huì)議、文檔和跟蹤。其中分析會(huì)議為HAZOP分析方法的核心部分，其分析流程見(jiàn)圖1。

2 HAZOP分析方法在氯乙烯聚合過(guò)程中的運(yùn)用

2.1 HAZOP分析范圍的界定及準(zhǔn)備

分析范圍的界定和準(zhǔn)備是指進(jìn)行分析會(huì)議前的工作，包括分析范圍選定、評(píng)價(jià)小組成立、組員分工、評(píng)價(jià)計(jì)劃、會(huì)議資料等。小組成員4～6人，專業(yè)包括工藝或工程、操作、設(shè)備、儀表電氣等。分析主席為小組的核心，決定分析質(zhì)量、進(jìn)度等，一般由工藝專業(yè)人員擔(dān)任。

小組成員確定后，根據(jù)分析范圍，收集會(huì)議中需要的資料和圖紙，包括PID圖，設(shè)備結(jié)構(gòu)及參數(shù)表，化學(xué)品安全技術(shù)說(shuō)明書(shū)、安全附件數(shù)據(jù)、工藝規(guī)程、操作規(guī)程、國(guó)內(nèi)外行業(yè)、企業(yè)內(nèi)事故案例匯編等。資料收集齊備后，組長(zhǎng)/HAZOP分析主席負(fù)責(zé)組織團(tuán)隊(duì)，合理制定會(huì)議計(jì)劃，進(jìn)入分析會(huì)議。

2.2 分析會(huì)議

2.2.1 氯乙烯聚合生產(chǎn)工程流程簡(jiǎn)述

去離子水（純水）VCM（氯乙烯）單體和回收單體及各種助劑按照一定程序加入聚合釜內(nèi)，控制一定的溫度、壓力，在攪拌作用下懸浮聚合生成聚氯乙烯，聚合生產(chǎn)成聚氯乙烯漿料送至出料槽，再經(jīng)汽提塔脫除殘留氯乙烯后，經(jīng)離心、干燥脫除水分達(dá)GB5761-2006標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)包裝后入庫(kù)。未反應(yīng)的氣相氯乙烯經(jīng)壓縮機(jī)壓縮冷凝后回收至回收單體槽，與新鮮單體按一定比例再進(jìn)行聚合。聚氯乙烯生產(chǎn)工藝流程見(jiàn)圖2。

2.2.2 HAZOP在氯乙烯聚合過(guò)程中的分析運(yùn)用

以圖2中框畫(huà)內(nèi)1（助劑單元）2（聚合單元）3（出料及回收單元）為HAZOP分析范圍，按系統(tǒng)的復(fù)雜性、危險(xiǎn)的嚴(yán)重程度及工藝流程順序，劃分為28個(gè)節(jié)點(diǎn)。本文以VCM聚合單元為例，闡述HAZOP分析法的運(yùn)用。根據(jù)氯乙烯聚合單元的設(shè)計(jì)意圖，將聚合單元分成9個(gè)節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)劃分見(jiàn)圖3和表1。

圖2 氯乙烯聚合生產(chǎn)工藝流程簡(jiǎn)圖

圖3 氯乙烯聚合單元節(jié)點(diǎn)劃分圖

采用HAZOP分析法對(duì)劃分的9個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行偏差識(shí)別，對(duì)有意義的偏差的原因、后果、采取的措施進(jìn)行了分析，對(duì)小組討論的結(jié)果進(jìn)行了整理，編制了氯乙烯聚合HAZOP分析表。氯乙烯聚合HAZOP部分分析結(jié)果見(jiàn)表2。

通過(guò)表2可以看出，超溫、超壓、氯乙烯泄漏、聚合反應(yīng)偏快，攪拌不勻/停止等偏離風(fēng)險(xiǎn)較高，容易

引起較大事故，操作人員對(duì)這些偏差應(yīng)引起特別重視。

表1 氯乙烯聚合單元節(jié)點(diǎn)劃分一覽表（VCM聚合單元）

表2 氯乙烯聚合HAZOP部分分析結(jié)果

在現(xiàn)有安全設(shè)施基礎(chǔ)上對(duì)剩余風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，提出相應(yīng)的完善措施，包括硬件和軟件兩方面。硬件方面，應(yīng)全面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)，包括確保安全使用的監(jiān)測(cè)和調(diào)節(jié)儀表、必要的隔斷、事先報(bào)警系統(tǒng)、聯(lián)鎖系統(tǒng)，同時(shí)保證材料、設(shè)備和安裝質(zhì)量；軟件方面，對(duì)偏離正常工藝參數(shù)和違反操作規(guī)程、出現(xiàn)事故時(shí)操作員應(yīng)采取的動(dòng)作進(jìn)行良好的培訓(xùn)和演練，提高操作人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)，以保證裝置的安全運(yùn)行。

2.3 后續(xù)實(shí)施方案及文檔的跟蹤

HAZOP分析結(jié)束后，首先對(duì)分析記錄結(jié)果進(jìn)行整理、匯總，形成HAZOP分析報(bào)告，提出的建議措施應(yīng)得到有效落實(shí)，由專人負(fù)責(zé)每條建議措施落實(shí)并明確完成時(shí)間；其次，根據(jù)分析要求對(duì)HAZOP報(bào)告和審查用的PID等資料進(jìn)行歸檔保存；第三，每隔一定時(shí)間，進(jìn)行再分析評(píng)估，回頭看，不斷進(jìn)行總結(jié)，利用PDCA的管理思路，不斷提高安全評(píng)價(jià)水平，提升裝置安全控制能力。

3 HAZOP分析存在的不足

（1）HAZOP分析耗時(shí)費(fèi)力，存在信息缺失和信息隱含，報(bào)告修改、結(jié)果審查困難的不足；（2）HAZOP分析的成功很大程度上取決于分析小組組長(zhǎng)的知識(shí)體系及組織能力，同時(shí)依賴于團(tuán)隊(duì)的整體配合；（3）方法掌握起來(lái)很簡(jiǎn)單，提高較難，分析質(zhì)量取決于分析小組對(duì)PID圖紙識(shí)讀，工藝設(shè)備原理、安全管理原理等的解讀認(rèn)知、車間生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)；（4）與任何識(shí)別危險(xiǎn)與可操作性問(wèn)題所用的技術(shù)一樣，HAZOP分析也無(wú)法保證能識(shí)別所有的危險(xiǎn)或可操作性問(wèn)題。對(duì)復(fù)雜系統(tǒng)的研究不應(yīng)完全依賴HAZOP，而應(yīng)將HAZOP 與其他（比如：LOAP、FMEA、LEC、FTA等）合適的技術(shù)聯(lián)合使用。

4 結(jié)論

通過(guò)應(yīng)用HAZOP方法對(duì)氯乙烯聚合進(jìn)行分析實(shí)例可表明以下幾個(gè)方面。

（1）通過(guò)引導(dǎo)詞+參數(shù)引出偏差狀況，并對(duì)偏差進(jìn)行前因排查、后果評(píng)估，清理已有安全保護(hù)、進(jìn)行再次風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估、對(duì)剩余風(fēng)險(xiǎn)提出相應(yīng)的對(duì)策措施的分析程序?qū)嵺`，HAZOP方法簡(jiǎn)明、系統(tǒng)、實(shí)用；

（2）氯乙烯聚合的生產(chǎn)過(guò)程中，超溫和超壓是安全生產(chǎn)的最重要因素，應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)控；

（3）VCM聚合生產(chǎn)HAZOP分析結(jié)果表是對(duì)氯乙烯聚合生產(chǎn)事故（假想）的一個(gè)系統(tǒng)的歸納總結(jié)，為預(yù)防和減少、避免類似事故，實(shí)現(xiàn)氯乙烯聚合生產(chǎn)的安全控制提供了具體參考和重要依據(jù)。同時(shí)對(duì)于工藝流程、操作規(guī)程的一次梳理和完善、也是安全、工藝知識(shí)培訓(xùn)的一種載體；

（4）HAZOP方法除了可以單獨(dú)使用外，可與安全檢查表法、事件樹(shù)（ETA）和故障樹(shù)（FTA）等分析方法一起使用，取長(zhǎng)補(bǔ)短，具有較好的實(shí)用意義。

［1］劉玲梅.氯乙烯的物理、化學(xué)特性及安全防護(hù).2016年聚氯乙烯行業(yè)技術(shù)年會(huì)論文集，2006，266-278.

［2］中國(guó)化學(xué)品安全協(xié)會(huì)組織編寫(xiě)、吳重光主編.危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）應(yīng)用指南.中國(guó)石化出版社，2012.09.

Application of HAZOP analysis in the polymerization of vinyl chloride by suspension method

LI Jia-wang，CAO Wei-dong

（Yunnan Energy Investment Chemical Co.,Ltd.,Kunming 650300，China）

Based on the vinyl chloride polymerization process as an example，on the steps and operation process of the HAZOP analysis method is discussed，the system used HAZOP method for risk evaluation and put forward the corresponding risk control measures，to prevent and reduce and avoid similar accidents，provides an important basis and specific reference.

hazard and operability analysis；polymerization of VC；risk evaluation

C931.2

B

1009-1785(2017)10-0036-05

2017-05-25