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摘要:工艺安全信息是化学品、工艺安全技术和工艺设备完整准确的信息资料。因此,不断实现设备及工艺的本质化安全,是企业实现安全生产的必由之路。本文探讨了HAZOP分析法在化工生产装置中的应用。对化工生产装置的安全管理具有良好的指导作用,能有效降低生产安全事故发生的可能性。
关键词:化工生产; HAZOP分析;安全管理
0 引言
化工产品在工业和人民日常生活中占有十分重要的位置,但化工生产工艺复杂,操作条件苛刻的特点,也使得化工行业发生事故的可能性较一般行业要大。HAZOP分析法能有效地发掘装置隐患,改善装置可操作性,大大提高工艺安全管理水平,但也存在着费时耗力、对参与人员水平的依赖、分析报告存在信息缺失等的局限性。因此,深入研究HAZOP分析方法,对于实现企业本质安全,提升企业安全水平,具有十分重要的意义。
图1 安全操作限值(SOL)和安全设计限值(SDL)
1 HAZOP分析结果在装置SOL、SDL控制点筛选中的应用
化工装置由于其本身的危险特性,必须遵照标准操作范围或标准操作界限,从而保证工艺装置稳定运行并满足长期运行的目标。但是,在实际生产过程中,由于人员的误操作、设计缺陷、保护层失效、安全仪表老化、生产波动、装置联锁停车等原因,导致工艺控制参数超出生产设备管道的安全设计限值。如果风险控制不到位,会造成灾难性的后果,如发生大规模泄漏、爆炸、人员伤亡及环境灾难等事故。因此,选择合适的SOL&SDL控制点具有十分重要的作用。根据HAZOP分析结果,选择合适的SOL&SDL控制点,一旦发生SOL&SDL偏离,充分利用HAZOP分析报告对发送的偏离信息进行实时调查,见图1。
装置SOL、SDL的监控点可以根据HAZOP分析报告进行选择。在HAZOP报告中已明确装置或系统内及生产过程中存在的主要危险、危害因素,可将温度、流量、压力等发生偏差后的风险等级较高的工艺运行控制点作为装置SOL、SDL的监控点。
HAZOP分析报告由生产管理、工艺、安全、设备、电气、仪表、环保等专家共同研究分析所得,其分析结果具有较高的参考价值,通过HAZOP报告中风险和后果场景的描述可以更好地评估风险,通过HAZOP报告中制定的安全措施描述,可以更好地判断安全措施的有效性,安全仪表联锁的可靠性,以及设计意图和设备承载能力。从而,可以找出生产过程中SDL、SOL偏离的根本原因,制定出更为有效和针对性的改进措施,降低装置的运行风险,防止工艺安全事故的发生。
2 HAZOP分析结果在关键设备判定中的应用
过程安全信息是关于化学品、工艺技术和工艺设备的完整、准确的书面信息资料,它是开展工艺危害分析的依据,也是落实过程安全管理系统其他要素的基础。过程安全信息主要包括物料的危害、工艺技术信息和设备设计基础三大类。过程安全信息管理需要鉴别工艺安全管理关键设备、掌握并记录适用于设备设计基础的标准和规范以及管理设备设计基础记录文件。工艺安全管理关键设备是指因失效可能导致、引起或促使工艺事故发生,造成人员死亡或严重伤害、重大财产损失或重大环境影响的部件、设备或系统。工艺安全管理关键设备鉴定方法可分为自动判定与后果分析判定两类。
基于后果分析的判定主要通过失效后果分析,在不考虑防护层的情况下,会造成死亡、不可康复的健康影响、严重的环境影响和重大的财产损失等后果的设备、设施应判定为工艺安全管理关键设备。成立专业的关键性设备鉴定小组,根据工艺设计信息、设备设计信息以及物料危险性,采用HAZOP分析方法,对设备的故障是否会造成人员伤亡、财产损失或环境影响等危险事件和后果进行分析和评估,根据风险严重性鉴别该设备是否属于工艺安全关键性设备。
3 HAZOP分析结果在LOPA中的应用
LOPA是HAZOP方法的继续,是在HAZOP基础上进一步提出和核实安全措施的有效性和重要性,是对HAZOP分析结果的丰富和补充。LOPA场景信息主要来源于HAZOP分析结果,当利用HAZOP分析结果进行LOPA时,宜对定性危害分析的结果进行审查,确保识别出所有的危害后果及导致后果的所有原因。HAZOP信息与LOPA信息的关系见图2。
图2 HAZOP信息与LOPA信息的关系
4 HAZOP分析结果在其他方面的应用
HAZOP分析结果可对操作过程开展系统的头脑风暴式风险识别,是目前针对过程工业操作规程开展高水平安全审查的最系统化的形式之一,对于切实提升安全操作水平,开展员工安全操作过程培训、制定应急预案等都有重要意义。表1为苯乙烯装置苯塔系统的HAZOP分析。
如表1所示,脱轻塔T2002塔顶罐D2002可能形成酸性物质水溶液,导致酸性腐蚀,脱轻塔(35-T-2002)内物料泄漏至环境中,如遇火源,可能导致火灾爆炸,人员伤亡。事实上回流管线多次发生苯泄漏。
根据HAZOP的建议项,除了在两个阀门间增加排放阀外,后果严重者还应制定应急预案,有针对性地加强应急演习。
将HAZOP分析方法应用于石油化工在役生产装置安全评价中,不仅能够使分析人员对于单元中的工艺过程及设备有深入了解,对于单元中的危险及应采取的措施有透彻的认识,增强职工安全防范意识,而且,其HAZOP分析研究成果对于装置的日常生产与维护以及装置的安全管理也提供了良好的指导作用。因此,可以认为HAZOP分析方法应用于石油化工在役生产装置的安全评价是可行的,可实现以下5个方面的作用。
1)深入挖掘装置的设计、开车、运行、检维修和停车等各个阶段存在的安全隐患及可操作性问题,提出控制措施,消除隐患,实现生产装置的本质安全性能和降低重大安全事故的可能性,对装置的日常生产与维护以及装置的安全管理提供指导。
2)可以使装置管理人员和操作人员更加全面深入地了解装置的性能。对进一步完善安全生产规章制度、操作规程、事故预案,提升公司的工艺安全管理水平起到积极的作用。
3)提高了风险预防意识和责任感。HAZOP分析采用会议形式,使得各个专业的管理人员和操作人员有机会坐在一起,分析装置固有和潜在的风险,分析预防危险、减缓后果的措施。清楚地知道后果最严重的异常工况,以及造成异常工况的原因。认识到履行自己职责及精心做好本质工作的重要性。
4)拓展了基层管理人员的知识面,如工艺技术人员在分析的过程中不但对工艺技术有了更深刻的认识,而且对设备、电气、仪表等方面也有更深入的了解。
5)HAZOP研究成果可以用于员工的培训,提高整体安全管理水平。
5 结语
综上所述,HAZOP以其在杜绝、减少事故的发生,降低灾害带来的损失及事故原因分析等发挥的积极重要作用,被公认为是可极大提高化工工艺安全性、可靠性的一种分析、安全评价方法。虽然HAZOP在国内的应用才刚刚起步,但其在化工工艺安全管理方面的优越性及国家大力推动下,应用HAZOP分析法的企业、评价单位、设计院将会越来越普及。
参考文献
[1]陈殿,李涛,王沫云.HAZOP分析方法在轻烃回收装置中的应用[J].化工机械.2016(03).
[2]郭丽杰,王楠,康建新.石化装置HAZOP节点重要度模糊综合评价研究[J].中国安全科学学报. 2015(01).
论文作者:何泽钦
论文发表刊物:《基层建设》2017年第18期
论文发表时间:2017/10/16
标签:装置论文; 工艺论文; 设备论文; 后果论文; 信息论文; 安全管理论文; 风险论文; 《基层建设》2017年第18期论文;