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1、危险和可操作分析方法的应用摘要:危险和可操作分析方法广泛应用于石油化工在役生产装置安全评价中。通过对每个节点工艺状态可能出现的变化加以分析,并对可能存在的安全隐患进行早预防早治理,在石油化工的安全运行起到了很重要的作用。本文介绍了危险和可操作分析方法的概况,并论述了其在新建常减压装置和新大型储罐的应用。关键词:危险和可操作分析方法;常减压装置;大型储罐;应用引言随着科学技术的进步和社会经济的增加,现代化工生产的工艺过程日益复杂,而且工艺条件要求也越来越苛刻,由于生产介质多具有易燃、易爆、腐蚀、有毒等特性,使得生产装置取向大型化发展,而且生产过程的自动化和连续化程度显著提高,如果生产过程发生意外
2、,将会造成巨大的经济损失,严重的还会导致人员伤亡。因此,必须确保石油化工产业的安全性,从可能发生灾害的源头出发,在工艺、设备及设施的设计阶段就要对可能发生的事故原因进行分析,并找到科学合理的预防措施,并要严格监督和管理项目的建设和运行过程,实现生产过程的高效化和安全化。这一切就是安全评价的主要内同。近年来,安全评价方法得到了迅速的发展和广泛的应用。目前最常用的的安全评价方法主要有:What If(如果怎样)、FTA(Fault Tree Analysis,故障树分析)、PHA(Preliminary Hazard Analysis,预先危险性分析)、ETA(Event Tree Analysi
3、s,事件树分析)、SCL(Safety Check List,安全检查表分析技术)、HAZOP(Hazard and Operability analysis,危险和可操作分析)、FMEA(Failure Mode and Effect Analysis,故障类型和影响分析)等等。各安全评价方法具有不同的特点,不同的分析需求,应用于不同的领域。其中HAZOP是一种高度结构化、系统化、专业化、全面化和细致的安全评价方法,被广泛应用于危险性分析领域,下面就详细探讨HAZOP分析方法及其应用。1. HAZOP分析方法概述1.1 HAZOP简介HAZOP分析方法是1974年由英国帝国化学公司(Impe
4、rial Chemical Industries,ILC)开发的。这种方法可以辨识设计缺陷、检查工艺流程中的状态参数是否发生偏离以及操作过程是否存在偏差等,对可能出现的潜在的动态性和静态性危险进行分析。在进行HAZOP时还通过使用引导词来提高查找危险性的效率,减少遗漏等。HAZOP不仅可以应用于设计阶段,同样也适用于在役装置。设计阶段一般由设计、生产、安全三个方面组成HAZOP小组,分析每个节点的工艺状态,如温度、压力、组分、流量、相位等是否存在潜在的危险偏差,并对产生偏差的原因、后果及已有的安全保护措施等进行分析,同时提出科学合理的安全保护措施。1.2 HAZOP分析目的根据HAZOP产生的
5、背景我们可以知道HAZOP分析就是为了识别工艺生产或操作过程中存在的卫华,并对不可接受的风险状况就行评估分析,具体表现在以下几个方面:1) HAZOP分析应用于设计阶段,有助于提高工厂的安全性,并将工厂的操作性和安全性融入到总体设计程序之中,减少由于设计或操作过失产生的事故;2) HAZOP分析可以提高工作人员的技术水平,作为员工的培训辅助教材,便于今后编制操作手册;3) HAZOP分析应用于新工艺,可以对新工艺设计的安全性、操作性及惯例规则一致性进行系统和严格的分析鉴定;4) HAZOP分析减少了开工前和开工后工程设计变更的成本,并有助于提高产品质量以及生产过程的可操性,降低生产成为,为企业
6、赢得更大的经济效益。1.3 HAZOP分析步骤1)确定分析对象。首先由装置或项目负责人对HAZOP分析的对象、范围和目的进行明确规定,并寻求HAZOP分析小组的帮助;2)成立HAZOP研究小组。HAZOP研究小组一般由熟悉本领域的专家或有着丰富经验的工作人员组成,在保证研究有效的前提下,尽量减少研究小组的人数,让小组成员充分发挥其应有的作用。必要的时候,还可以申请向其他领域的专家寻求帮助;3)收集材料。分析小组成员应针对分析对象广泛的收集相关的资料和信息,尤其是管线仪表流程图,当然还包括工艺流程图、化学危险数据、工艺数据表、厂房平面布置图、前期的安全包括、管道数据表等其他相关的产品参数、操作规
7、范、环境因素和工艺说明等方面;4)评价单元分区。为了提高HAZOP分析的系统性和效率,应先将管道线仪表流程图分成多个逻辑单元,单元的划分不宜过大或过小,过大则易导致遗漏,过小则会增加工作负荷,因此评价单元的划分应当注意划分方法的一致性、划分单位的功能与目的、合理的切断点或隔离;5)使用HAZOP引导词。在分析各单元可能出现的偏差时应使用引导词来提高分析的准确性和效率;6)HAZOP分析过程。根据事先花分化的节点,在每个节点上使用引导词标注各个工艺参数,对得到的有意偏差进行分析,找到产生偏离的原因并提出合理的建议和相应的安全保护措施。如此重复,直至研究范围内所有的节点分析完毕;7)编制分析结果文
8、件。对HAZOP分析的每一个重要组成部分进行分析记录,并对专家的讨论要点进行记录,加以整理,多以表格形式呈现。1.4 HAZOP分析发展现状 传统的HAZOP分析耗时长,导致人力、财力和物力的大量浪费,因此促进了HAZOP智能化和自动化的发展,不仅减少了分析过程所消耗的时间、人为失误,而且还提高了分析结果的可靠性和准确性,国内使用HAZOP分析方法的单位主要有:中国石化工程建设公司、中石油独山子石化分公司、中石油华东勘查设计研究院、中石化安全工程研究院、清华大学、北京化工大学、中国石油大学等等。2. HAZOP方法在新建常减压装置中的实例分析2.1 常减压装置概述常减压装置是炼油行业的“龙头”
9、装置,在炼油行业起着无足轻重的在作用,主要由主流程系统和闪蒸系统组成,其中主流程系统主要包括初馏塔、常压塔、减压塔、常压炉、减压炉和电脱盐,闪蒸系统则包括电脱盐、闪蒸塔和闪蒸炉。2.2 HAZOP分析方法的应用 根据整个装置流程划分为多个节点,并对节点进行编号,描述,确定分析偏差,提出建议,确定高风险因素、中风险因素和低风险因素,并将分析结果绘制成表格形式,提高常减压装置的安全性,减少事故发生。 3. HAZOP方法在新建大型储罐中的应用分析3.1 大型储罐概述储罐是储备原料油、液体化工原料及其他产品的专用设备广泛应用于石油、化工、电力、能源和国防等领域,在国民经济发展和安全生产中起着重要的作
10、用。由于储罐存储的介质具有易燃、易爆等特点,因此是一种高危险性装置,一旦出现差错,后果不堪设想,不但严重污染环境,造成爆炸、火灾等事故,还会给人们的生命安全造成巨大威胁,因此必须对大型储罐的设计、制造和施工等过程进行严格的监督和控制,并对储罐进行安全技术评估,以提高储罐的安全性和可靠性。大型储罐的结构主要由三部分构成:储罐部件、罐顶结构和罐底结构组成。1)大型储罐结构部件主要包括主题部件和辅助部件;2)罐顶结构,可分为浮顶和固定顶两种形式,由于浮顶具有施工简单、耗材少、造价低等优点而广泛应用于石油化工领域,罐顶主要由浮顶立柱、转动浮梯和密封装置等结构组成;3)罐底则分为正圆锥形罐底、倒圆锥形罐
11、底和单面倾斜形罐底三种形式,其中正圆锥形罐底目前在国内应用较为广泛。3.2 HAZOP分析在大型储罐装置的应用 可以根据大型储罐的构成,在大型储罐设计和使用过程中,分别将HAZOP分析应用于罐底结构、储罐部件和灌顶结构,重要考察浮顶是否出现泄漏、断裂、弯曲、排水装置运行障碍和升降导向系统卡住等问题;管壁是否开裂、泄漏;底板是否发生腐蚀以及仪表系统和连接阀门法兰接管是否失效等等,并根据分析得出有意偏差,提出合理的安全保护措施。4. 结束语随着国民经济的飞速发展,HAZOP方法的优点得到了越来越多企业和公司的认可,并应用于他们的设计和评审程序中。将HAZOP分析方法应用于常减压装置及大型储罐,对提高设备安全运行的效率,减少事故发生,保证人们的人生财产安全具有重要作用。参考文献1 冷传斌. HAZOP分析在新建炼厂酸性气处理装置中的应用J.石油化共安全环保技术, 2012, 22 陆朝荣. 油库安全事故案例剖析M. 北京:中国石化出版社, 20103 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院. HAZOP分析指南M. 中国石化出版社,2008