HAZOP危險(xiǎn)與可操行分析方法在溶解乙炔裝置的應(yīng)用

李道彬，聶春連

HAZOP危險(xiǎn)與可操行分析方法在溶解乙炔裝置的應(yīng)用

李道彬1，聶春連2*

（1. 黑龍江龍維化工工程設(shè)計(jì)有限公司云南分公司，云南 昆明 650000； 2. 昆明蘭德設(shè)計(jì)有限公司，云南 昆明 650000）

HAZOP是系統(tǒng)化的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別工具，通常使用引導(dǎo)詞分析法和經(jīng)驗(yàn)分析法。針對(duì)溶解乙炔裝置的分析，主要采取引導(dǎo)詞分析法識(shí)別溶解乙炔裝置生產(chǎn)過(guò)程中及PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并提出相應(yīng)的建議，完善溶解乙炔裝置的自動(dòng)化控制系統(tǒng)，提高裝置的整體安全可靠性。

發(fā)生器； 氣柜； HAZOP； 安全； PLC； 充裝

HAZOP系統(tǒng)地分析復(fù)雜化工廠的工藝過(guò)程和操作，以確定和評(píng)估由于錯(cuò)誤操作、錯(cuò)誤執(zhí)行或偏離設(shè)計(jì)目的而引起的潛在危險(xiǎn)和后果，以便將這些危險(xiǎn)排除或進(jìn)行有效控制。

研究結(jié)果顯示，HAZOP對(duì)于確定危險(xiǎn)和識(shí)別設(shè)計(jì)、操作對(duì)規(guī)范的偏離（如設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)程等）是非常有效的。同時(shí)，也可以利用 HAZOP 找出那些可能引發(fā)事故的隱患并對(duì)其進(jìn)行評(píng)估。

HAZOP方法只提供定性的文字描述（信息或重點(diǎn)），在必要的情況下，可做進(jìn)一步的定量風(fēng)險(xiǎn)分析。經(jīng)驗(yàn)顯示，HAZOP分析可以識(shí)別風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)也有助于使裝置有足夠措施避免事故的發(fā)生。

HAZOP 分析雖然不是全能的，但在改善工藝安全方面還是一個(gè)非常有效的工具。

1 溶解乙炔生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)介

合格電石（粒度為8～80 mm），定量裝入電石桶，經(jīng)防爆電動(dòng)葫蘆提升至乙炔發(fā)生器頂部，與發(fā)生器密閉加料罐密封連接。置換空氣合格后，關(guān)閉氮?dú)夂头趴臻y。自動(dòng)加料至乙炔發(fā)生器，通過(guò)向乙炔發(fā)生器自動(dòng)補(bǔ)水，使發(fā)生器內(nèi)溫度維持在60～80 ℃，并保持液面在一定高度，發(fā)生器內(nèi)的壓力保持在（5～7 kPa）。所產(chǎn)生的電石渣漿依靠發(fā)生器內(nèi)壓力，上部排渣管持續(xù)地自由排放到渣池，底部排渣管自動(dòng)定時(shí)排放到渣池，在渣池沉降后的電石渣經(jīng)壓濾機(jī)壓濾后，集中存儲(chǔ)于干渣堆場(chǎng)，壓濾出的液體回到澄清池，用泵將上層澄清水送到高位清水箱，供發(fā)生器循環(huán)使用。產(chǎn)生的乙炔氣經(jīng)正逆水封器進(jìn)入氣柜。

由氣柜出來(lái)的氣體進(jìn)入次氯酸鈉凈化塔，除去乙炔氣中的硫化氫、磷化氫等雜質(zhì)后，再進(jìn)入中和塔經(jīng)氫氧化鈉除去所夾帶的酸霧，凈化后的乙炔氣進(jìn)入冷卻除塵器干燥后進(jìn)入壓縮和充裝工序。

由凈化工序來(lái)的乙炔氣，純度達(dá)到98%，經(jīng)安全器后進(jìn)入乙炔壓縮機(jī)，經(jīng)壓縮，加壓到2.45 MPa，進(jìn)入油水分離器靠離心力和重力，將油污從乙炔氣體中分離出來(lái)，最后經(jīng)分子篩高壓干燥器進(jìn)一步除去油污、水份后，乙炔氣的濃度達(dá)到99%，露點(diǎn)<-22 ℃。乙炔氣經(jīng)背壓閥、高壓乙炔阻火器后，進(jìn)入乙炔匯流排充入乙炔瓶，氣瓶充裝溫度不得超過(guò)40 ℃。

2 HAZOP分析過(guò)程及結(jié)果

2.1 準(zhǔn)備工作

1）成立分析小組，HAZOP分析通常采取現(xiàn)場(chǎng)討論會(huì)的形式，對(duì)工藝過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)和可操作性等問(wèn)題展開(kāi)頭腦風(fēng)暴式討論，HAZOP分析小組成員通常來(lái)自企業(yè)、分析單位、設(shè)計(jì)方，有時(shí)也有設(shè)備供應(yīng)商等。小組成員一般包括：HAZOP主席、工藝工程師、儀表工程師、安全工程師、設(shè)備工程師、操作專(zhuān)家等。

2）確認(rèn)風(fēng)險(xiǎn)矩陣

風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)是由后果嚴(yán)重程度和后果發(fā)生的可能性共同決定的[1]，風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)說(shuō)明：D：不需采取行動(dòng)（低風(fēng)險(xiǎn)）；C：可選擇性的采取行動(dòng)（中風(fēng)險(xiǎn)）； B：選擇合適的時(shí)機(jī)采取行動(dòng)（高風(fēng)險(xiǎn)）；A：立即采取行動(dòng)（很高風(fēng)險(xiǎn)）。表1為風(fēng)險(xiǎn)矩陣。

表1 風(fēng)險(xiǎn)矩陣

后果嚴(yán)重程度主要從人員傷亡，財(cái)產(chǎn)損失，社會(huì)聲譽(yù)，環(huán)境影響四個(gè)方面進(jìn)行評(píng)估。對(duì)某一偏離可能會(huì)造成的后果從上述四個(gè)方面進(jìn)行判定，最終的后果嚴(yán)重程度取最高值進(jìn)入最終的后果等級(jí)計(jì)算。表2為風(fēng)險(xiǎn)矩陣嚴(yán)重性說(shuō)明。

事故頻率為初始事件也稱(chēng)初始原因發(fā)生的概率，表3為事故頻率等級(jí)說(shuō)明。

表2 風(fēng)險(xiǎn)矩陣嚴(yán)重性說(shuō)明

表3 事故頻率等級(jí)說(shuō)明

2.2 節(jié)點(diǎn)劃分

本次分析針對(duì)溶解乙炔生產(chǎn)裝置的生產(chǎn)特點(diǎn)，經(jīng)過(guò)分析小組討論確定分別為2個(gè)節(jié)點(diǎn)。節(jié)點(diǎn)1：乙炔發(fā)生、凈化；節(jié)點(diǎn)2：乙炔壓縮充裝。

2.3 HAZOP分析結(jié)果及措施

本文主要以節(jié)點(diǎn)1（乙炔發(fā)生、凈化）進(jìn)行分析論證，分析結(jié)果及措施見(jiàn)表4。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)分析，分析小組提出了進(jìn)一步提高系統(tǒng)安全水平及可操作性的建議措施，需要進(jìn)一步改進(jìn)、提高。在原有PLC自動(dòng)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)上對(duì)風(fēng)險(xiǎn)相對(duì)較高的發(fā)生器、壓縮、氣柜系統(tǒng)等風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)層分析，通過(guò)保護(hù)層分析，識(shí)別出保護(hù)措施不足的風(fēng)險(xiǎn)及重要關(guān)注點(diǎn)，大大減少人為失誤的可能性，提高PLC自控系統(tǒng)的安全完整性等級(jí)，增加裝置的整體安全性。HAZOP 分析提出的建議措施得到落實(shí)、實(shí)施后，裝置的本質(zhì)安全水平及可操作性會(huì)得到進(jìn)一步的提高。

表4 HAZOP分析記錄表

［1］武娟娟．濕法乙炔生產(chǎn)裝置的HAZOP分析[J]．可研與生產(chǎn), 2022（4）：7-9.

［2］郭晟．運(yùn)用HAZOP分析法評(píng)估干法乙炔裝置的安全風(fēng)險(xiǎn)[J]. 安全與環(huán)保，2015（1）：42-45．

Application of HAZOP Hazard and Feasibility Analysis Method in Acetylene Dissolution Unit

1,2

（1.Heilongjiang Longwei Chemical Industry Engineering Design Co., Ltd. Yunnan Branch, Kunming Yunnan 650000, China; 2. Kunming Lande Design Co., Ltd., Kunming Yunnan 650000, China）

The HAZOP is a tool of identifying systematic risk,which uses leading word analysis and empirical analysis. In this paper, according to the analysis of dissolving acetylene device, the guide word analysis method was mainly adopted to identify the potential risks in the production process of dissolving acetylene device and PLC automatic control system, while the corresponding suggestions were put forward to perfect the automatic control system of dissolving acetylene device and improve the overall safety and reliability of the device.

Generator; Gasometer; HAZOP; Safe; PLC; Filling

TQ086.5+2

A

1004-0935（2023）09-1334-03

2022-02-09

李道彬（1970-），男，助理工程師，重慶市銅粱區(qū)人，1992年畢業(yè)于大同煤炭工業(yè)學(xué)校煤化工專(zhuān)業(yè)，研究方向：化工生產(chǎn)、技術(shù)、設(shè)計(jì)工作。

聶春連（1995-），女，助理工程師，研究方向：化工生產(chǎn)、安全、設(shè)計(jì)工作。