HAZOP分析方法在粗苯回收裝置終冷洗苯系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

劉江峰(神華內(nèi)蒙古煤焦化有限責(zé)任公司西來峰焦化廠，內(nèi)蒙古烏海016000)

HAZOP分析方法在粗苯回收裝置終冷洗苯系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

劉江峰(神華內(nèi)蒙古煤焦化有限責(zé)任公司西來峰焦化廠，內(nèi)蒙古烏海016000)

針對(duì)粗苯回收裝置中終冷洗苯系統(tǒng)總結(jié)出危險(xiǎn)與可操作性(HAZOP)分析的核心內(nèi)容，明確HAZOP分析方法在該系統(tǒng)日常運(yùn)行及工藝變更中的研究目標(biāo)與應(yīng)用，為粗苯回收裝置風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作提供有意義的參考。

危險(xiǎn)與可操作性;HAZOP分析;偏離確定;終冷洗苯

在粗苯回收裝置中涉及的介質(zhì)有焦?fàn)t煤氣、洗油、粗苯等物質(zhì)，具有易燃易爆、易中毒等危險(xiǎn)特性，屬于重大危險(xiǎn)源。因此，粗苯回收裝置的安全問題始終受到各級(jí)高度重視。用于化工工藝系統(tǒng)安全評(píng)價(jià)的方法有多種，其中危險(xiǎn)與可操作性分析(HAZOP)方法以其分析全面性、系統(tǒng)性、結(jié)構(gòu)性、縝密性等突出優(yōu)勢成為目前危險(xiǎn)性分析領(lǐng)域最廣泛應(yīng)用的一種定性的系統(tǒng)安全分析方法。本文針對(duì)粗苯回收裝置終冷洗苯系統(tǒng)在日常運(yùn)行及工藝變更中進(jìn)行HAZOP分析研究，為該系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)工作提供參考。

1 終冷洗苯工藝簡述

本系統(tǒng)為與100萬噸/年焦?fàn)t相配套的粗苯回收裝置中焦?fàn)t煤氣終冷、洗苯工藝。該系統(tǒng)接收上一工序（硫銨飽和器）送來約55℃的煤氣，進(jìn)入終冷塔冷卻，冷卻后的煤氣進(jìn)入洗苯工序。從終冷塔出來約22℃煤氣進(jìn)入1、2號(hào)洗苯塔，經(jīng)半富油、富油洗苯后送下一工序。由蒸餾工序送來的貧油到2號(hào)洗苯塔噴灑，吸收煤氣中的苯族烴變成半富油，2號(hào)洗苯塔底的半富油經(jīng)油泵送至1號(hào)洗苯塔噴灑，繼續(xù)吸收煤氣中的苯族烴，1號(hào)洗苯塔底富油送至蒸餾工序。洗苯后的煤氣用作燃料、制甲醇等。

2 HAZOP分析在終冷洗苯系統(tǒng)中應(yīng)用

2.1 終冷洗苯系統(tǒng)HAZOP分析節(jié)點(diǎn)

本文主要以粗苯回收裝置中的終冷洗苯系統(tǒng)作為分析研究對(duì)象，它的工藝流程主要包括煤氣流程、循環(huán)洗油流程、冷凝液流程等操作流程；終冷洗苯系統(tǒng)中涉及的主要設(shè)備有終冷塔、洗苯塔、噴灑泵等。根據(jù)HAZOP分析節(jié)點(diǎn)劃分要求，對(duì)終冷洗苯系統(tǒng)按照管線介質(zhì)劃分節(jié)點(diǎn)，進(jìn)行HAZOP分析。

2.2 終冷洗苯系統(tǒng)HAZOP分析偏離確定

對(duì)該系統(tǒng)中的工藝流程來說，壓力、流量、溫度和液位是最重要的工藝參數(shù)。根據(jù)HAZOP分析偏離確定要求，按照該系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行HAZOP分析偏離確定。粗苯回收裝置終冷洗苯系統(tǒng)中偏離確定主要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行分析，查找各運(yùn)行參數(shù)可能出現(xiàn)異常的原因以及針對(duì)異常情況所采取的保護(hù)措施是否完善等，并增加或采取新的保護(hù)措施，對(duì)系統(tǒng)參數(shù)起到多層保護(hù)的目的。終冷塔底液位、1#洗苯塔底液位、洗油循環(huán)泵及1#洗苯塔液位調(diào)節(jié)因設(shè)計(jì)或工藝變更原因，沒有采取多層保護(hù)措施，出現(xiàn)異常情況幾率高且存在的風(fēng)險(xiǎn)偏高，所以將其確定終冷洗苯系統(tǒng)HAZOP分析偏離。

2.3 終冷洗苯系統(tǒng)HAZOP分析風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)

本系統(tǒng)HAZOP分析采取參照該焦化廠粗苯回收裝置終冷洗苯系統(tǒng)工藝流程圖和儀表控制流程圖設(shè)計(jì)圖紙、評(píng)價(jià)分析人員現(xiàn)場查看工藝線路與工藝指標(biāo)、評(píng)價(jià)人員與技術(shù)人員討論相結(jié)合的模式，在每個(gè)已經(jīng)劃分的節(jié)點(diǎn)下，列出可能導(dǎo)致工藝偏離于正常工作條件的偏差，對(duì)偏差利用風(fēng)險(xiǎn)矩陣表及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)劃分表進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，等級(jí)劃分，確定最終風(fēng)險(xiǎn)，然后利用技術(shù)措施進(jìn)行消減控制。

HAZOP分析在終冷洗苯系統(tǒng)中應(yīng)用：

⑴終冷塔“無/低液/界位”可能原因及后果“終冷塔液位傳感器LT故障，造成泵抽空、損壞，短時(shí)間內(nèi)對(duì)系統(tǒng)無影響”，當(dāng)前保護(hù)措施“粗苯操作室增加DCS操作控制界面”，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)為“Ⅲ”，建議措施“終冷噴灑泵出口增加流量計(jì)，引入DCS并設(shè)置低報(bào)。”

⑵洗苯塔“無/低液/界位”可能原因及后果“液位傳感器故障，顯示虛高，人為開大出口閥，造成富油泵抽空、損壞，嚴(yán)重時(shí)造成管式爐爐管結(jié)焦、損壞”，當(dāng)前保護(hù)措施“富油設(shè)有流量顯示及低報(bào)”，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)為“Ⅳ”，建議措施“建議規(guī)定：富油泵下游流程中的控制閥不能完全關(guān)死，手閥鎖開（LO）”。

⑶洗苯塔“其它”可能原因及后果“原設(shè)計(jì)為2#洗苯塔單塔運(yùn)行，在后期技改中增設(shè)了1#洗苯塔，但未相應(yīng)增加1號(hào)洗苯塔到2#洗苯塔之間的液位調(diào)節(jié)閥，造成1#洗苯塔液位波動(dòng)，影響洗苯操作。”，當(dāng)前無保護(hù)措施，風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)等級(jí)為“Ⅲ”，建議措施“1號(hào)洗苯塔增加液位自動(dòng)控制閥，實(shí)現(xiàn)DCS自動(dòng)控制”。

3 HAZOP分析總結(jié)

在對(duì)該廠粗苯回收裝置終冷洗苯系統(tǒng)進(jìn)行HAZOP分析研究中，通過對(duì)劃分節(jié)點(diǎn)的分析，查找出了液位控制、工藝變更等方面存在的問題。運(yùn)用HAZOP分析方法對(duì)查找出的問題進(jìn)行分析確定了偏離，并對(duì)產(chǎn)生偏離的原因以及當(dāng)前保護(hù)措施進(jìn)行了分析，然后利用風(fēng)險(xiǎn)矩陣表對(duì)風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該廠粗苯回收裝置系統(tǒng)現(xiàn)有的生產(chǎn)工藝系統(tǒng)提出了針對(duì)性建議，以降低風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)，達(dá)到Ⅱ級(jí)以下接受標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行HAZOP分析研究，使管理人員和操作人員可以全面系統(tǒng)的識(shí)別出生產(chǎn)工藝系統(tǒng)中存在的潛在危險(xiǎn)，并能針對(duì)性的提出控制或降低風(fēng)險(xiǎn)及改善工藝系統(tǒng)可操作性的措施，從而防止事故的發(fā)生或降低事故發(fā)生的概率，確保粗苯回收裝置安全、穩(wěn)定地運(yùn)行。

[1]IEC 61508.電氣/電子/可編程電子安全相關(guān)系統(tǒng)的功能安全資料[S]，1998.

[2]李秋娟，余冬，史威，劉超.HAZOP分析方法在油氣管道系統(tǒng)中的引用研究[J].中國儀器儀表，2010，11：52-55.