HAZOP分析在汽柴油加氫裝置的應(yīng)用

1、HAZOP 分析在汽柴油加氫裝置的應(yīng)用石油和化學(xué)工業(yè)是我國國民經(jīng)濟(jì)重要的能源產(chǎn)業(yè)、基礎(chǔ)原 材料產(chǎn)業(yè)和支柱產(chǎn)業(yè)。石油化工生產(chǎn)過程大多具有高溫高壓、 易燃易爆、有毒有害、連續(xù)作業(yè)、過程復(fù)雜等特點(diǎn)，安全風(fēng)險 大。一旦發(fā)生事故后果將極其嚴(yán)重，因此，為確保安全生產(chǎn)， 有必要對石化裝置進(jìn)行危險及風(fēng)險分析。HAZOP( Hazard and Operability Analysis) 即危險與 可操作性分析作為一種被工業(yè)界廣泛采用的工藝危險分析方 法，是企業(yè)排查事故隱患，預(yù)防重大事故發(fā)生，實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn) 的重要手段之一。中海石油煉化有限責(zé)任公司惠州煉化分公司(以下簡稱“惠州煉化”)積極引入HAZOP,自20年

2、9月一20_年8月，歷時11個月，完成了全部16套在役主生產(chǎn)裝 置、油品儲運(yùn)系統(tǒng)、公用工程系統(tǒng)的HAZ0P分析。本文將以HAZOP分析方法在惠州煉化汽柴油加氫裝置的應(yīng)用為例，探討HAZ0P分析在化工過程安全中所起的作用。HAZOP分析方法HAZOP是一種用于辨識設(shè)計缺陷、工藝過程危害及操作性 問題的結(jié)構(gòu)化分析方法。主要通過分析生產(chǎn)運(yùn)行過程中工藝狀 態(tài)參數(shù)的變動，操作控制中可能出現(xiàn)的偏差，以及這些變動與 偏差對系統(tǒng)的影響及可能導(dǎo)致的后果，找出出現(xiàn)變動與偏差的 原因，明確裝置或系統(tǒng)內(nèi)及生產(chǎn)過程中存在的主要危險、危害 因素，并針對變動與偏差的后果提出應(yīng)采取的措施。引導(dǎo)詞 引導(dǎo)詞通常為一個簡單的詞或詞

3、組，用來限定或量化意 圖，并聯(lián)合參數(shù)以便得到偏離，如“沒有”“較多”“較少” 等等。分析團(tuán)隊(duì)借助引導(dǎo)詞與特定“參數(shù)”的相互搭配，來識 別異常的工況，即所謂“偏離”的情形?；镜?HAZOP 引導(dǎo)詞 及其含義如表 1 所示。偏差對于每一個節(jié)點(diǎn)，HAZOP分析團(tuán)隊(duì)會以正常操作運(yùn)行的參 數(shù)范圍為標(biāo)準(zhǔn)值，分析運(yùn)行過程中參數(shù)的變動（即偏差），這 些偏差通過引導(dǎo)詞和參數(shù)的一一組合產(chǎn)生，即：偏差=引導(dǎo)詞+ 參數(shù)，其中參數(shù)分為概念性參數(shù)（如反應(yīng)、混合和轉(zhuǎn)化等）和 具體化的參數(shù)（如溫度、壓力和流量等）。節(jié)點(diǎn)在開展 HAZOP 分析時，通常將復(fù)雜的工藝系統(tǒng)分解成若干 “子系統(tǒng)”，每個子系統(tǒng)稱作一個“節(jié)點(diǎn)”。節(jié)點(diǎn)可

4、以是一段 管線、一臺泵、一個容器，或者一臺設(shè)備，甚至整個工藝流 程。節(jié)點(diǎn)的選擇及節(jié)點(diǎn)大小的確定，對于 HAZOP 分析來說是非 常重要的?；静襟E采用HAZOP分析方法開展工藝危險分析時，通常包括以下 主要步驟：發(fā)起階段：明確工作范圍、報告的編制要求、各參與方 的職責(zé)，并組建分析團(tuán)隊(duì)。準(zhǔn)備階段：開展分析工作所需時間估計及工作日程安 排、準(zhǔn)備必要的過程安全信息（圖紙文件等）、召集會議及會 議室準(zhǔn)備等。會議階段：分析團(tuán)隊(duì)組織一系列會議，通過團(tuán)隊(duì)的討論 識別和評估工藝系統(tǒng)潛在的危險和現(xiàn)有安全措施。根據(jù)需要提 出建議的安全措施。準(zhǔn)確記錄會議中討論的內(nèi)容。報告編制與分發(fā)：在分析會議后，編制工作報告，分發(fā)

5、 給相關(guān)方征求意見，然后定稿形成正式報告。建議措施的跟蹤與完成：編制行動計劃，跟蹤落實(shí) HAZOP分析提出的建議措施。在汽柴油加氫裝置的應(yīng)用裝置簡介惠州煉化汽柴油加氫裝置加工能力為200萬t/a，年開工 時間為8 400 h,與高壓加氫裂化、中壓加氫裂化和制氫裝置 組成聯(lián)合裝置。反應(yīng)部分采用國內(nèi)成熟的爐前混氫方案;產(chǎn)品 分餾采用重沸爐汽提方案，將汽油和柴油分開，塔底分離出合 格的柴油產(chǎn)品。塔頂分離出來的石腦油經(jīng)石腦油穩(wěn)定塔閃蒸出 酸性氣后送出裝置。此裝置處理的原料油為來自焦化裝置的焦 化汽油和焦化柴油，新氫來自催化重整裝置所產(chǎn)的重整氫。產(chǎn) 品主要包括液化氣、干氣、石腦油、柴油等，其中氫氣、液化

6、 氣、干氣等均為易燃、易爆物質(zhì)，生產(chǎn)過程中，一旦管線、閥 門及設(shè)備發(fā)生腐蝕泄漏、破裂，高溫?zé)嵊突驓錃庑孤┏鰜砭蜁?發(fā)生自燃或爆炸，該裝置為甲類火災(zāi)危險性生產(chǎn)裝置。應(yīng)用HAZOP本次汽柴油加氫裝置HAZOP分析范圍包括PID圖（Piping and Instrumentation Diagram，管道及儀表流程圖）35 張， 共劃分節(jié)點(diǎn)12個。其中包括原料油緩沖罐、原料油過濾系 統(tǒng)、反應(yīng)系統(tǒng)、反應(yīng)產(chǎn)物注水罐系統(tǒng)、低壓分離冷卻系統(tǒng)、產(chǎn) 品分餾塔系統(tǒng)、緩蝕劑注入系統(tǒng)、石腦油穩(wěn)定塔系統(tǒng)、含硫污 水罐系統(tǒng)、燃料氣系統(tǒng)、地下輕污油罐、公用工程系統(tǒng)等。鑒 于HAZOP方法具有類比性，因此，本文僅以其中反應(yīng)系

7、統(tǒng)為例 進(jìn)行介紹。反應(yīng)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)見表2。在現(xiàn)場HAZOP分析討論會上，分析人員按照PID圖，針對 每一節(jié)點(diǎn)，對汽柴油加氫裝置進(jìn)行了分析討論，找出了汽柴油 加氫裝置中所存在的風(fēng)險，并記錄風(fēng)險后果、誘因及評估風(fēng)險 等級，提出建議措施。在對此汽柴油加氫反應(yīng)系統(tǒng)的 HAZOP 分析中，分析人員選 取了流量、溫度、壓力、液位等工藝參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)偏差分析。 部分分析結(jié)果如表 3所示。風(fēng)險評估結(jié)果此次對汽柴油加氫裝置的HAZOP分析，共記錄了 282個問 題。其中從安全設(shè)計角度來講，具有代表性的安全問題共計 267 個，設(shè)計勘正 15項(xiàng)。其中操作性問題 9項(xiàng)，討論后關(guān)閉 問題 156個。在分析過程提出的 267

8、 個安全問題中，現(xiàn)有的設(shè) 計和控制手段不能完全避免潛在的風(fēng)險，需要通過技改、培 訓(xùn)、利用操作規(guī)程約束等手段來避免風(fēng)險或減輕其后果的共有 102 個。按照設(shè)置的風(fēng)險矩陣（具體內(nèi)容在此不贅述），其風(fēng) 險按照高到低分為14級。其中2級風(fēng)險（中度風(fēng)險）問題 13 個， 3級風(fēng)險（低度風(fēng)險）問題 55 個， 4級風(fēng)險（輕微風(fēng) 險）34 個。例如：原料油取樣點(diǎn)采樣置換時，直排大氣，對 操作人員有傷害，嚴(yán)重時導(dǎo)致火災(zāi)或爆炸，定為 2 級風(fēng)險的安 全問題。對于另外一類安全問題，雖然通過核實(shí)設(shè)計數(shù)據(jù)、審查現(xiàn) 有控制手段，發(fā)現(xiàn)基本能夠滿足安全需要，可以規(guī)避裝置的運(yùn) 行和安全方面可能產(chǎn)生的風(fēng)險，但這些問題對將來的安全評 估、安全管理具有重要的參考價值，因此仍然將其記錄在案。 這類安全問題共計 156 個。通過此次HAZOP分析，全面排查了生產(chǎn)裝置存在的潛在隱