HAZOP分析方法在石油化工生產(chǎn)裝置中的應(yīng)用研究

劉曉磊　夏鵬飛　袁麗麗

摘要：本文介紹了HAZOP分析方法的概況，探討了HAZ0P分析方法在聚丙烯裝置中的應(yīng)用，并分析了研究HAZ0P的有效對(duì)策。

關(guān)鍵詞：HAZOP分析方法;石油化工;生產(chǎn)裝置;應(yīng)用

1 HAZOP分析方法概述

HAZOP分析方法是根據(jù)科學(xué)的程序和方法，從系統(tǒng)的角度對(duì)項(xiàng)目或生產(chǎn)設(shè)施的潛在風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)先識(shí)別、分析和評(píng)價(jià)。明確生產(chǎn)設(shè)備的設(shè)計(jì)、運(yùn)行和維護(hù)程序，提出改進(jìn)建議，以此來(lái)提高設(shè)備工藝的安全性和可操作性，為制定基本防災(zāi)措施和應(yīng)急預(yù)案提供決策依據(jù)。

2 簡(jiǎn)介

聚丙烯是一種由丙烯合成的熱塑性樹脂。根據(jù)甲基排列的位置，可分為三類：即等規(guī)聚丙烯（isotactic polypropylene）、無(wú)規(guī)聚丙烯（atactic polypropylene）和間規(guī)聚丙烯（syndiotactic polypropylene）。

3 HAZ0P分析方法在聚丙烯裝置中的應(yīng)用

3.1 催化劑輸送系統(tǒng)

催化劑輸送系統(tǒng)的主要操作是將催化劑從催化劑輸送罐壓入催化劑儲(chǔ)存罐。

①氮?dú)夤艿篱y門泄漏可能導(dǎo)致窒息危險(xiǎn);操作不當(dāng)可能導(dǎo)致系統(tǒng)超壓和管道破裂;如果管道中的介質(zhì)攜帶催化劑，容易引起火災(zāi);②目前裝置氮?dú)夤艿罓顩r良好，但車間缺乏氮?dú)鈾z測(cè)和保護(hù)手段;③管道充裝時(shí)采用現(xiàn)場(chǎng)壓力控制，但不具備自動(dòng)功能。碳鋼是管道中的活化劑，且部分管道埋于地下，可能引起腐蝕;④料線存在介質(zhì)腐蝕和誤操作引起的管道穿孔及火災(zāi)危險(xiǎn);⑤退料線存在介質(zhì)腐蝕、管道超壓造成的泄漏、管道破裂等危險(xiǎn);⑥由于介質(zhì)和儲(chǔ)存條件等因素，活性劑運(yùn)輸罐在儲(chǔ)存、裝卸和運(yùn)輸過(guò)程中可能發(fā)生火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn);⑦活性劑儲(chǔ)罐在使用過(guò)程中，存在因誤操作引起的冒罐現(xiàn)象，以及泄漏或儲(chǔ)存不當(dāng)引起的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)。

3.2 精煉系統(tǒng)

①精煉系統(tǒng)丙烯儲(chǔ)存的最大危險(xiǎn)是各種操作失誤引發(fā)的事故，其不僅影響生產(chǎn)，而且嚴(yán)重威脅安全;②儲(chǔ)罐超壓引起的各種因素導(dǎo)致丙烯罐V108發(fā)生安全事故;③丙烯罐精制工藝出口管線可能因丙烯罐冷卻或管線泄壓不當(dāng)造成超壓損壞。目前，泄壓措施是在管道上安裝手動(dòng)放空系統(tǒng);④丙烯計(jì)量罐生產(chǎn)過(guò)程中存在冒罐、安全附件失效、腐蝕、泄漏等危險(xiǎn)因素。

3.3 聚合反應(yīng)系統(tǒng)

①如果丙烯進(jìn)料管線操作不當(dāng)，系統(tǒng)容易達(dá)到聚合物反應(yīng)器的設(shè)計(jì)壓力。一旦安全措施失效，系統(tǒng)安全將受到威脅;②由于人為失誤和操作壓力過(guò)高等造成氫氣管道超壓損壞、腐蝕減薄等風(fēng)險(xiǎn);③高壓會(huì)導(dǎo)致丙烯回收管線超壓損壞，長(zhǎng)期運(yùn)行也會(huì)導(dǎo)致管壁變薄。如果粉末堵塞了管道，聚合釜的壓力就會(huì)升高，從而危及設(shè)備的安全運(yùn)行;④在聚合釜的生產(chǎn)過(guò)程中，由于反應(yīng)器內(nèi)溫度高，或沒(méi)有及時(shí)放熱，而發(fā)生暴聚現(xiàn)象。將安全閥安裝在釜上，但由于管道較厚，原設(shè)計(jì)未考慮在安全閥進(jìn)氣管道前加裝爆破片。根據(jù)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》規(guī)定：“對(duì)可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥，應(yīng)在其進(jìn)氣口前安裝爆破片，或在管道進(jìn)出口處采取吹掃、加熱或保溫等封堵措施”，因此應(yīng)引起車間的重視;⑤聚合釜內(nèi)腐蝕種類較多，如粉末腐蝕、攪拌器磨損導(dǎo)致容器壁變薄、冷卻效果差引起的反應(yīng)過(guò)烈、設(shè)備超溫超壓等。

3.4 閃蒸系統(tǒng)

①閃蒸釜仍依靠經(jīng)驗(yàn)觀察料位，釜低粉出口無(wú)除塵設(shè)施，入口前安全閥上的釜內(nèi)無(wú)爆破片，以上情況可能給生產(chǎn)操作帶來(lái)隱患;②閃蒸釜至儲(chǔ)氣罐的管道用于丙烯回收，如果操作不當(dāng)易導(dǎo)致氣柜抽癟。

3.5 尾氣回收系統(tǒng)

目前，我國(guó)大部分化工生產(chǎn)設(shè)備缺乏防護(hù)措施，特別是氣柜容易腐蝕;由于缺乏過(guò)濾設(shè)施，粉料容易堵塞，在一定程度上增加了壓縮機(jī)的運(yùn)行負(fù)荷，帶來(lái)了一定的安全風(fēng)險(xiǎn);丙烯壓縮機(jī)存在著因超壓、腐蝕等原因造成設(shè)備損壞、物料泄漏引起的火災(zāi)、爆炸事故。

4 HAZ0P研究提出的安全對(duì)策

①建立健全自動(dòng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)。鑒于我國(guó)大部分化工企業(yè)采用手動(dòng)控制閥，明顯不能滿足時(shí)代的需要，因此，有必要建立健全自動(dòng)控制調(diào)節(jié)系統(tǒng)，采用自動(dòng)壓力報(bào)警功能，并將信號(hào)引至DCS控制室顯示;②使用防腐管道。傳統(tǒng)的管道會(huì)被介質(zhì)腐蝕，降低了使用壽命。針對(duì)這種情況，可在一定條件下更換管材，以提高管道的耐腐蝕性;③安裝液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。液位監(jiān)測(cè)系統(tǒng)安裝在活化劑儲(chǔ)罐上，并與DCS控制系統(tǒng)聯(lián)鎖;④建立有效的控制設(shè)備?？稍谘b置上安裝自動(dòng)防空閥或?qū)Ρ┕薏扇±鋮s措施;安全閥入口處可安裝爆破片，防止安全閥堵塞;⑤安裝靜電消除設(shè)備。聚丙烯粉料中的一些氣體是易燃?xì)怏w，在閃蒸出口安裝靜電消除器，在車間內(nèi)安裝報(bào)警系統(tǒng)，加強(qiáng)室內(nèi)通風(fēng)設(shè)施的安裝，避免粉塵濃度過(guò)高，并安裝防爆軸流風(fēng)機(jī);⑥添加過(guò)濾設(shè)備。有些粉料容易堵塞管道，增加壓縮機(jī)的負(fù)荷，需要在進(jìn)氣柜前的管道中增加過(guò)濾設(shè)施;⑦加強(qiáng)人員和安全管理。安全施工是關(guān)鍵，因此必須加強(qiáng)管理者的責(zé)任感，避免因操作失誤、疏漏等造成的安全事故，導(dǎo)致無(wú)法彌補(bǔ)的損失。

5 結(jié)語(yǔ)

HAZOP是一種系統(tǒng)分析工藝設(shè)備安全性和可操作性的方法，通過(guò)分析設(shè)計(jì)過(guò)程狀態(tài)出現(xiàn)各種偏差的可能性，找出工藝設(shè)備存在的潛在危險(xiǎn)因素，并采取相應(yīng)的安全措施，提高設(shè)備的安全性。隨著現(xiàn)代石油化工生產(chǎn)的發(fā)展，HAZOP分析技術(shù)得到了越來(lái)越廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]張亦林.HAZOP技術(shù)在化工裝置中的應(yīng)用[J].石油化工自動(dòng)化，2015（10）.