HAZOP在化工裝置設(shè)計中的應(yīng)用

鄭啟紅

（九江石化設(shè)計工程有限公司南昌分公司，江西南昌 330096）

近年來，我國化工企業(yè)安全重特大安全生產(chǎn)事故呈現(xiàn)持續(xù)高發(fā)態(tài)勢，“8·12”天津港爆炸事故、河北張家口盛華化工“11·28”重大爆燃事故、四川宜賓恒達“7.12”重大爆炸事故、江蘇響水天嘉宜化工有限公司“3-21”特別重大爆炸事故等，一串串觸目驚心的損失數(shù)據(jù)，將化工企業(yè)推向了輿論的風(fēng)口浪尖，工程設(shè)計是建設(shè)項目生命期中的重要環(huán)節(jié)，是建設(shè)項目進行整體規(guī)劃、體現(xiàn)具體實施意圖的重要過程，是確定與控制工程造價的重點階段。工程設(shè)計出現(xiàn)問題將導(dǎo)致重大的安全隱患。因此如何在滿足設(shè)計規(guī)范、國家標準、文件要求的前提下，對項目工程設(shè)計方案進行最低合理可行的優(yōu)化，提高項目生產(chǎn)安全水平，成為各勘察設(shè)計企業(yè)一直以來不懈追求的目標。HAZOP分析有助于幫助設(shè)計人員以全新的思維角度充分認識到項目生產(chǎn)、設(shè)計中各個環(huán)節(jié)中存在的隱患。

1 HAZOP分析工作原理

HAZOP分析法是按照科學(xué)的程序和方法，從系統(tǒng)的角度出發(fā)對工程項目或生產(chǎn)裝置中潛在的危險進行預(yù)先的識別、分析和評價，識別出生產(chǎn)裝置設(shè)計及操作和維修程序，并提出改進意見和建議，以提高裝置工藝過程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)案進行決策提供依據(jù)。其主要目的是對裝置的安全性和操作性進行設(shè)計審查，HAZOP分析通常由生產(chǎn)管理、工藝、安全、設(shè)備、電氣、儀表、環(huán)保、經(jīng)濟等工種的專家共同進行研究，這種分析方法包括辨識潛在的偏離設(shè)計目的的偏差、分析其可能的原因并評估相應(yīng)的后果。它采用標準引導(dǎo)詞，結(jié)合相關(guān)工藝參數(shù)等，按流程進行系統(tǒng)分析，并分析正常/非正常時可能出現(xiàn)的問題、產(chǎn)生的原因、可能導(dǎo)致的后果以及應(yīng)采取的措施。

2 技術(shù)應(yīng)用

以某項目產(chǎn)品的重氮化工段的溫度參數(shù)加引導(dǎo)詞構(gòu)成偏離，作為示例進行簡單的HAZOP分析。工藝流程為：在2 000L反應(yīng)罐中加入800kg水，開攪拌。然后打開反應(yīng)罐蓋投入氫氧化鈉520kg，蓋好反應(yīng)罐，使之完全溶解配成氫氧化鈉溶液。抽入水合肼600kg。然后常壓反應(yīng)，將反應(yīng)液升溫至80±2℃。打開亞硝酸異戊酯高位槽的真空閥門及吸料閥門，將1 000kg亞硝酸異戊酯抽入高位槽，關(guān)閉真空閥門，放空。控制內(nèi)溫T=80℃±2℃，常壓反應(yīng)，開始滴加亞硝酸異戊酯。約5～6h滴加完畢后。在T=80℃±2℃，保溫2h。保溫完畢，將反應(yīng)溶液冷卻至25℃～30℃。停攪拌，靜置1h。分層，將下層水相轉(zhuǎn)移至另一2 000L反應(yīng)釜。上層為反應(yīng)生成的異戊醇裝桶回收后，直接用于制備亞硝酸異戊酯。

本項目HAZOP分析采用《AQ/T3054-2015保護層分析（LOPA）方法應(yīng)用導(dǎo)則》附錄F中的風(fēng)險評估矩陣，見表1。

表1 風(fēng)險矩陣表

3 審查意見

審查意見是HAZOP審查會的成果，審查意見并不僅是設(shè)計修改意見，還可以包括施工階段的注意事項：開車、操作、維修、停車過程中的注意事項等（須寫進操作手冊）。審查會上指定的執(zhí)行人要在審查組指定的時間內(nèi)完成文件等的修改，并將完成結(jié)果寫入HAZOP報告，如果認為個別的意見不可行，也必須在報告中說明理由。報告將送審查組長審核批準。雖然審查會已經(jīng)結(jié)束，但嚴格執(zhí)行審查意見是保證審查效果的關(guān)鍵。

4 結(jié)束語

通過HAZOP分析，往左推導(dǎo)，可得出偏離產(chǎn)生的原因，往右推導(dǎo)，可得出偏離帶來的后果程度，再結(jié)合現(xiàn)有設(shè)計中的保護措施，得出該偏離下的殘余風(fēng)險程度，企業(yè)方經(jīng)過多方權(quán)衡，再最終確定該風(fēng)險是否屬于企業(yè)的可接受范圍內(nèi)，如接受該風(fēng)險，則不需再新增別的保護措施。如認為該風(fēng)險依舊過大，不在企業(yè)的可接受范圍內(nèi)，則需要從多方面提出相應(yīng)的建議措施，進行強化保護。設(shè)計方依據(jù)分析報告的建議措施，對設(shè)計文件進行完善修改，從而進一步提高項目的安全性。

表2 風(fēng)險矩陣嚴重性說明表