HAZOP分析在進(jìn)口原油鐵路專用線接卸設(shè)施改造項(xiàng)目的應(yīng)用

劉芳，高文平(陜西延長(zhǎng)石油(集團(tuán))有限責(zé)任公司榆林煉油廠，陜西 靖邊 718500)

0 引言

為了進(jìn)一步拓寬企業(yè)戰(zhàn)略業(yè)務(wù)，某廠規(guī)劃了進(jìn)口原油鐵路專用線接卸設(shè)施改造項(xiàng)目。該項(xiàng)目由北京石油化工工程有限公司設(shè)計(jì)，以年進(jìn)口50萬(wàn)噸原油、外購(gòu)20萬(wàn)噸重油為目標(biāo)，主要改造內(nèi)容包含在油品集運(yùn)中心新建鐵路卸車設(shè)施、鐵路卸車專用線、原油罐組及泵房、渣油罐組及泵房、汽車裝車設(shè)施，改造煉廠至集運(yùn)中心輸油管道，對(duì)煉廠現(xiàn)有設(shè)施改造或新建。建成后，實(shí)現(xiàn)原油、渣油的接卸轉(zhuǎn)輸及儲(chǔ)存。

根據(jù)安全標(biāo)準(zhǔn)化相關(guān)要求，該廠對(duì)進(jìn)口原油鐵路專用線接卸設(shè)施改造項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)階段采用了基于國(guó)際及國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的HAZOP分析方法進(jìn)行了工藝危害分析，并依據(jù)ALARP的原則，對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)的工藝及操作提出相應(yīng)建議措施[1]。本次HAZOP分析由該廠技術(shù)部門組織，設(shè)計(jì)院工藝工程師、儀表工程師、評(píng)價(jià)公司HAZOP分析主席及該廠相關(guān)職能部門、車間工藝、設(shè)備、儀表、安全等專業(yè)相關(guān)工程師、操作專家共同參加。

1 項(xiàng)目工藝流程

進(jìn)口原油、渣油由黃島港鐵路運(yùn)輸至靖邊油品集運(yùn)中心后，接至煉廠鐵路卸車專用線，轉(zhuǎn)入儲(chǔ)罐，50萬(wàn)噸/年原油通過管道轉(zhuǎn)輸至榆煉加工，20萬(wàn)噸/年重油作為油煤共煉裝置原料。

1.1 鐵路卸車設(shè)施

(1)原油：新建原油卸車專用線由汽柴油裝車專用線分叉接入，原油卸車設(shè)施采用螺桿泵下卸式工藝流程，直接將車內(nèi)原油卸至地上中間罐組，該設(shè)施包括卸油臺(tái)、60個(gè)鶴管、過濾器、10臺(tái)螺桿泵、匯油管等。原油卸車量50萬(wàn)噸/年。

(2)渣油：按每年新增渣油卸車20萬(wàn)噸，利用本次建設(shè)的原油卸車專用線，接卸渣油，與原油卸車交替操作。 渣油卸車設(shè)施采用螺桿泵下卸式工藝流程，直接將車內(nèi)渣油卸至地上中間罐組，該設(shè)施包括卸油臺(tái)、鶴管、過濾器、螺桿泵、匯油管。其中卸油臺(tái)、卸車鶴管、卸車泵與原油共用。

(3)在卸車臺(tái)車輛進(jìn)入端設(shè)置一個(gè)鶴位為上部卸車，當(dāng)下卸式罐車的下卸裝置出現(xiàn)故障時(shí)利用上部卸車完成卸車作業(yè)。

1.2 原油儲(chǔ)存

原油罐組及泵房用于儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)輸火車卸車來(lái)的原油，通過原油輸送泵送至榆煉廠區(qū)，設(shè)置原油裝車泵，必要時(shí)裝汽車外運(yùn)。原油經(jīng)卸車泵由卸車臺(tái)通過DN400管道送至4臺(tái)原油儲(chǔ)罐。原油罐組及泵房設(shè)置2 000 m3立式拱頂儲(chǔ)罐4座，每臺(tái)原油儲(chǔ)罐設(shè)現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)傳溫度計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)傳液位計(jì)、儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)加熱盤管、儲(chǔ)罐保溫。原油進(jìn)罐自控閥與高高液位聯(lián)鎖自動(dòng)關(guān)閉，防止油品冒罐，原油出罐自控閥與低低液位聯(lián)鎖，先停泵后關(guān)閥。原油罐組及泵房設(shè)2臺(tái)流量185 m3/h原油輸送泵，一開一備，將原油輸送至榆煉廠區(qū)，設(shè)2臺(tái)100 m3/h原油裝車泵，可同時(shí)操作或單臺(tái)操作。其中1臺(tái)裝車泵兼倒罐，可實(shí)現(xiàn)2臺(tái)儲(chǔ)罐互倒。

1.3 渣油儲(chǔ)存

渣油罐組及泵房用于儲(chǔ)存火車卸車來(lái)渣油，并通過裝車泵送至汽車裝車設(shè)施出庫(kù)?；疖囆盾囋屯ㄟ^DN300管道(管道設(shè)保溫伴熱)送至4臺(tái)渣油儲(chǔ)罐。渣油罐組及泵房設(shè)置1 000 m3立式拱頂儲(chǔ)罐4座。每臺(tái)渣油儲(chǔ)罐設(shè)現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)傳溫度計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)及遠(yuǎn)傳液位計(jì)、儲(chǔ)罐內(nèi)設(shè)加熱盤管、儲(chǔ)罐保溫。渣油進(jìn)罐自控閥與高高液位聯(lián)鎖自動(dòng)關(guān)閉，防止油品冒罐，渣油出罐自控閥與低低液位聯(lián)鎖，先停泵后關(guān)閥。渣油罐組及泵房設(shè)2臺(tái)100 m3/h渣油裝車泵?？赏瑫r(shí)操作或單臺(tái)操作。其中1臺(tái)裝車泵兼倒罐，可實(shí)現(xiàn)2臺(tái)儲(chǔ)罐互倒。渣油操作溫度130 ℃。

1.4 汽車裝車設(shè)施

(1)渣油裝車：渣油100%通過汽車裝車出廠，均采用單泵單鶴位裝車工藝，設(shè)置裝車臺(tái)1座，裝車鶴管2套，采用上裝鶴管及定量裝車系統(tǒng)。

(2)原油裝車：鐵路卸車原油通過轉(zhuǎn)輸泵輸送到榆林煉油廠，當(dāng)輸送量不能滿足廠內(nèi)裝置需求量的情況下，采用汽車裝車運(yùn)輸方式，采用單泵單鶴位裝車工藝，裝車鶴管2套，采用上裝鶴管及定量裝車系統(tǒng)。

1.5 油氣回收設(shè)施

本項(xiàng)目設(shè)置1套油氣回收設(shè)施，用于回收原油罐組及泵站罐頂氣及汽車裝車設(shè)施原油裝車鶴管的油氣，油氣回收規(guī)模根據(jù)火車卸車進(jìn)罐量、汽車裝車量、儲(chǔ)罐大小呼吸量最終確定處理規(guī)模1 300 Nm3/h。

2 HAZOP風(fēng)險(xiǎn)矩陣的確定

HAZOP分析過程中一般默認(rèn)優(yōu)先使用企業(yè)的安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣[2]，若企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)矩陣不適合情況下，可使用同行業(yè)風(fēng)險(xiǎn)矩陣。分析團(tuán)隊(duì)查看了企業(yè)安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣，其對(duì)風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的判定存在偏高的可能，且其原因?yàn)槲淖置枋?，無(wú)法半定量確定安全風(fēng)險(xiǎn)，舉例說(shuō)明：

(1)企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)準(zhǔn)則中“JHASCLHAZOP評(píng)估危害及影響后果的嚴(yán)重性(S)”的“財(cái)產(chǎn)損失”5級(jí)的判定標(biāo)準(zhǔn)為“>50”，數(shù)值較小，50萬(wàn)對(duì)聯(lián)合裝置來(lái)說(shuō)就是1臺(tái)機(jī)泵而已，一般來(lái)說(shuō)5級(jí)會(huì)考慮整個(gè)裝置損毀。按目前風(fēng)險(xiǎn)矩陣判定風(fēng)險(xiǎn)會(huì)增加企業(yè)采取降低風(fēng)險(xiǎn)措施的工作。

(2)如因某個(gè)控制回路故障開大，導(dǎo)致液位升高，滿溢發(fā)生次生事件，造成輕微的環(huán)境影響，用中石化的矩陣，對(duì)應(yīng)后果為A,結(jié)合通用規(guī)范，查出基礎(chǔ)控制回路故障發(fā)生的頻率是>10-1,查找事故可能性等級(jí)分級(jí)表，其對(duì)應(yīng)的可能性等級(jí)為7,如此查出7A落在黃色區(qū)域。而企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)矩陣危害發(fā)生的可能性(L)及頻率只是文字描述，無(wú)法半定量確定等級(jí)。

因此，分析團(tuán)隊(duì)綜合考慮，選用中石化安全風(fēng)險(xiǎn)矩陣進(jìn)行了此次HAZOP分析。

3 HAZOP分析過程

3.1 分析過程

本次會(huì)議對(duì)進(jìn)口原油鐵路專用線接卸設(shè)施改造項(xiàng)目工藝系統(tǒng)全面、系統(tǒng)地進(jìn)行了 HAZOP 分析，劃分了2個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)涉及到的偏離、原因、后果、保護(hù)措施進(jìn)行了詳盡地分析，所有分析結(jié)果由分析團(tuán)隊(duì)討論并由全體成員一致通過[3]。

3.2 分析識(shí)別出的高風(fēng)險(xiǎn)劇情

本次分析識(shí)別出的多條高風(fēng)險(xiǎn)劇情，具體如表1所示。

表1 高風(fēng)險(xiǎn)劇情(原油儲(chǔ)罐)

3.3 分析提出建議措施

本次分析提出建議措施1條： 針對(duì)“液位計(jì)LIA00201誤顯示導(dǎo)致原油罐T-001的液位/無(wú)，造成浮盤落底，空氣與油氣在內(nèi)部形成爆炸性混合物，遇靜電發(fā)生爆炸”的高風(fēng)險(xiǎn)劇情，盡管目前已有措施：“一是原油罐T-001設(shè)有液位LSALL00213低低聯(lián)鎖關(guān)閉出口閥XV00203停原油裝車泵P001A/B，P002/003；二是原油罐T-001設(shè)有靜電跨接，可以導(dǎo)出靜電；三是原油罐T-001設(shè)有氮封系統(tǒng)，可以防止空氣進(jìn)入罐內(nèi)，可將風(fēng)險(xiǎn)降至安全區(qū)域”，仍考慮靜電接地有效性提出1項(xiàng)建議措施：定期對(duì)靜電接地及靜電跨接進(jìn)行檢測(cè)。

4 結(jié)語(yǔ)

進(jìn)口原油鐵路專用線接卸設(shè)施改造項(xiàng)目涉及設(shè)備為儲(chǔ)罐及卸車設(shè)施等。該項(xiàng)目涉及的原料包括原油、渣油，這兩種物料易燃、易爆，屬甲類火災(zāi)危險(xiǎn)性物質(zhì)。裝置的主要危險(xiǎn)為原油、渣油泄漏及浮盤落底[4]；VOCS油氣的互竄，尤其是當(dāng)儲(chǔ)罐發(fā)生火災(zāi)時(shí)，有可能使火災(zāi)延油氣管線蔓延至其他的儲(chǔ)罐。

綜上所述，通過本次 HAZOP分析，全面辨識(shí)出進(jìn)口原油鐵路專用線接卸設(shè)施改造項(xiàng)目存在的危險(xiǎn)因素，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了該項(xiàng)目的本質(zhì)安全，同時(shí)提高了團(tuán)隊(duì)參與人員的安全意識(shí)。下一步，企業(yè)將對(duì)提出建議措施及時(shí)制訂計(jì)劃，同時(shí)以此項(xiàng)目HAZOP分析報(bào)告作為依據(jù)，編制員工培訓(xùn)教材，摘出HAZOP報(bào)告中可信的高風(fēng)險(xiǎn)劇情，針對(duì)性編制應(yīng)急預(yù)案[5]。