HAZOP分析报告.doc

荆门市荆钟化工有限责任公司硫铁矿制酸及MAP项目HAZOP分析报告编号201101日期准备检查批准2011-5-7李发娣邵明涛张时楠目 录1 简介2 硫铁矿制酸及MAP项目介绍3 HAZOP分析程序4 HAZOPCD参会成员5 HAZOP分析范围与节点划分6 参考图纸与文件7 总体说明及建议附件1 HAZOP分析程序附件2 HAZOP记录表附件3 管道及仪表节点划分附件4 会议签到表报告正文1、简介荆门市荆钟化工有限责任公司组织主持了针对硫铁矿制酸及磷酸一铵（MAP）装置的HAZOP分析会议。具体执行时间是从2011年4月15日至4月16日和2011年4月24日至4月26日，地点在荆钟公司大会议室。本报告作为HAZOP会议的成果文件，所分析内容已在会议中经过共同讨论与最终确认。2、硫铁矿制酸及MAP项目介绍2.1 硫铁矿制酸装置简介硫铁矿制酸装置位于湖北省钟祥市磷矿镇联合村，始建于2007年10月，占地30亩，建筑面积10000，于2008年6月18日投产，是荆钟公司新建的硫铁矿制酸装置。目前生产能力为10万吨/年，该装置经原料、焙烧、余热锅炉、净化、转化、吸收、水处理等工段生产98%硫酸，同时产生蒸汽供磷酸一铵厂生产。原有4万吨/年硫铁矿制装置于2010年10月拆除。硫铁矿制酸装置主要设备有：反击式破碎机、5吨抓斗式行车、沸腾炉、炉前风机、余热锅炉、滚筒排渣机、电除尘器、文氏管、除沫器、电除雾器、干燥塔、吸收塔、主风机、汽轮机、转化器、换热器、电炉、板式换热器、凉水塔、除氧器、省煤器、水箱、反渗透装置、循环酸槽、酸泵、水泵、酸罐、变压器。硫铁矿制酸工艺流程图附后：2.2 MAP装置简介MAP装置始建于2007年12月，占地35亩，建筑面积5000，于2008年8月18日投产，是荆钟公司新建的磷酸一铵装置。目前生产能力为10万吨/年，该装置分为磷酸及磷铵工段，磷酸工段由球磨、反应、过滤、真空泵岗位生产供MAP生产的磷酸，磷铵工段由氨站、中和、浓缩、高压泵及包装岗位生产出MAP。MAP装置主要设备有：颚式破碎机、球磨机、泥浆泵、反应槽、真空泵、过滤机、风机、除氟装置、冷凝器、搅拌器、酸罐、中和罐、一效、二效、一效泵、二效泵、闪蒸室、加热器、高压泵、预热器、干燥塔、氨罐、氨加热器、冰机、凉水塔、包装机MAP流程图附后：本次HAZOP分析覆盖了硫铁矿制酸及MAP装置生产的全过程。3、HAZOP分析程序本次HAZOP分析是根据荆钟公司所拟定并经公司批准的HAZOP程序文件执行的，参见附件1HAZOP程序文件。对于多列平行装置/设备（即备用），仅对其中的单列装置/设备进行HAZOP分析，同时参考不同列装置/设备之间的关联关系，对单列装置/设备HAZOP分析后的结果与建议同样适用于其他装置。4、HAZOP参会成员姓名专业单位张时楠主持人湖北中原化工总公司化工总工程师邵明涛组织人荆门市荆钟化工有限责任公司总经理向永军工艺总公司技术开发部副部长李发娣记录荆钟公司办公室主任方官柏工艺荆钟公司副总经理易中圆工艺硫酸厂厂长王焕云工艺磷铵厂厂长覃兆波电器仪表电仪车间主任吕传成设备设备主管5、HAZOP分析范围及节点划分节点设计意图图纸节点1硫铁矿原料破碎节点2硫铁矿焙烧操作节点3余热锅炉操作节点4炉气电极除尘节点5文氏管除尘节点6炉气除沫节点7高压电除雾节点8炉气干燥节点9板式换热器控制节点10风机操作节点11SO2转化SO3节点12SO2、SO3换热节点13SO3吸收操作节点14汽轮机操作节点15二级反渗透处理节点16除氧操作节点17凉水塔操作节点18酸泵操作节点19酸循环管道系统控制节点20水循环管道系统控制节点设计意图图纸节点21高压配电操作节点22MAP磷矿粉碎处理节点23矿石球磨处理节点24泥浆搅拌、输送操作节点25矿浆、硫酸反应操作节点26含氟尾气处理节点27烟囱风机操作节点28真空度操作控制节点29过滤机操作节点30返淡酸操作节点31进氨处理节点32液氨储存及蒸氨操作节点33磷酸与氨反应操作控制节点34中和浓缩控制节点35、效料浆加热控制节点36高压泵操作节点37干燥塔温度控制节点38水循环系统控制节点39酸循环系统控制节点40氨管道系统控制节点41蒸汽管道系统控制6、参考图纸与文件 管道和仪表流程图（PID） 因果图 设备图作业指导书 操作规程 工艺流程示意图7、总体说明及建议：、需要完善更新管道和仪表流程图，并在图纸上体现出工艺变更。经过确认需要在图纸上体现工艺变更部分如下： 酸罐、氨罐双阀控制 水处理制水量不足，增加钠离子交换器 MAP尾气洗涤三级改为四级 新增沉降器用于磷酸沉降杂质 蒸汽蒸氨改为热水蒸氨 磷铵水循环系统改造：如真空泵用水由循环水改为清水，冲布水改造等、完善因果联锁装置：汽轮机与风机、风机油泵保护联锁、文氏管断水报警。、提供设备维修时完全隔离设施，作业指导书中应对设备隔离拆除进行规定。、主要工艺流程图上控制阀的副线、手动放空及手动排液阀门应在标识常开或常关。、调节阀FO/FC形式应当在PID图上标识。、对余热锅炉操作对定期定时检查安全阀的灵敏程度进行规范，加强对水位的监视，鉴于自动加水阀频繁动作影响效果，建议采取半自动操作方式。、转化器一段因电炉及管道维修因素由上部改至底部，设备图及配管作相应更改。、中和罐增加视镜，中部及上部增加人孔便于维修清理。、干燥塔出口降低高度，便于清理。、作好现场表与变送器输出值比对；安排合理的仪表校验周期，以提高仪表的可靠性。附件1. HAZOP分析程序1.概述1.1 目的本分析程序用于荆门市荆钟化工有限责任公司硫铁矿制酸及MAP项目进行HAZOP分析的一般方法、步骤和基本要求。本项目的HAZOP分析，旨在对荆钟公司硫铁矿制酸及MAP项目的设计进行安全审查，通过系统的方法，利用分析小组的知识和经验，识别出设计中可能存在的偏差，定性分析偏差可能导致的危害和可操作性问题，并就此提出补充的安全措施或建议。1.2 范围HAZOP分析主要针对荆钟公司硫铁矿制酸及MAP项目装置所涉及的管道及仪表流程图和相关文件进行安全审查。重点是典型流程，其研究分析结果对冗余系统或设施的适用性在得到HAZOP分析小组的共同认可后，可以用于冗余设计的备用系统。审查内容包括：审查设计文件，对故障或误解操作引起的任何偏差可能导致的危险进行分析，考虑该危险对工作场所人员和公众、对设备或环境的各种可能影响。审查设计中已有的预防措施或安全措施，审查其是否以防止危险的发生，或者是否可以将其后果降至可接受的水平。核查设计采取的防护措施是否足以预防危险发生或使其后果至可接受的水平。考虑与其他装置之间接口界面的安全性。确保硫酸厂及磷铵厂可以安全地开/停车、可以安全生产、可以安全维修。根据风险矩阵，在HAZOP分析中综合分析小组意见，对每个偏差进行风险分级。1.3 定义HAZOP 危险源和可操作性分析HSE 健康、安全、环境。PID 管道及仪表流程图业主 荆门市荆钟化工有限责任公司设计方 江苏中建化工设计院2.人员组成和职责2.1 组成HAZOP分析是一组具有不同专业背景的人员,以会议的形式,经分析小组研究分析工艺过程的危险源和可操作性的问题.分析小组成员要具有足够的知识和经验,可以在会上回答、解决大部分问题。他们可以来自设计方、业主方；可以是设计人员和有运行经验的开车、操作人员。工作组人员经仔细挑选确定，并赋予向设计提出问题和建议的权力。工作组至少包括如下人员：HAZOP 主持人 HAZOP 组织人HAZOP 记录人工艺系统工程师电器仪表工程师安全管理人员操作/开车人员代表根据工作需要，以下人员需要在必要时参会解答相关问题，帮助会议顺利开展：设备主管、工程建设人员、项目经理。2.2主要人员职责2.2.1HAZOP主持人及组织人在HAZOP分析中起主导作用，HAZOP分析主持人及组织人在分析中应客观公正；应积极鼓励、引导分析小组每位成员参与讨论；应引导工作组按照必要的步骤完成，而不偏离主题；应确保工艺或装置的每个部分、每个方面都得到了考虑；应确保分析各项根据重要程度得到了应有的关注。一般说来，主要职责包括但不限于：确认输入文件是否齐备。制定工作计划，按HAZOP程序组织会议，保证会议顺利召开。选定主要偏差，确定工作范围，划分节点，确定风险矩阵，并与分析小组成员达成一致。激发所有工作组成员开展讨论，控制讨论内容、局面和进程。总结讨论中心议题，概括分析结果，确保工作组对结果达成一致并得到准确记录最终编制HAZOP报告2.2.2 HAZOP记录员HAZOP分析记录员负责记录HAZOP会议内容、协助HAZOP分析主席编写、出版HAZOP分析报告。记录员应熟悉HAZOP工作程序、工作方法、工程术语，能够准确理解、记录会议讨论内容。负责对分析小组提出的问题、建议如实转达给与会各方，并将参与人员的发言内容如实准确的告之主持人及组织人。2.2.3其他成员其他成员要具有一定的能力和经验，能够充分了解设计意图及运行方式。他们应跟随HAZOP主持人及组织人的引导，积极开展分析和讨论，利用自己的知识和经验响应每个步骤的分析内容和要求。一般说来，其他成员的主根职责包括但不限于：识别所有安全或操作问题的原因分析偏差引发的后果，区分安全后果或操作后果对每个偏差可能引发的风险进行风险分级给出问题解决方案或改善建议确保解决方案能够解决问题且不产生其他问题出现疑问或不确定结果时，给出开展进一步分析的建议确保所有问题得到记录3. HAZOP分析程序3.1术语3.1.1节点管道及议表流程图上将进行HAZOP分析的一部分流程.3.1.2设计意图在正常工况和设计考虑的非正常工况下，工艺过程(含设备)的预期行为。3.1.3引导词一些简单的词语，用于限定任何设计意图的偏离，它与工艺参数一起偏差。常用的引导词见附件4.33.1.4参数节点中考虑的物料的典型物理和化学特性,常用的参数有流量、压力、温度、液位等，其他的如相数、组成、操作、维修、反应、混合、浓度、PH值等。3.1.5偏差设计意图的偏离。偏差的形式通常是“引导词+参数”。典型的偏差说明见附件4.43.1.6原因，发生偏差的原因,指生产、操作过程中可能激发意外情况发生的事件或事故。这些原因可能是设备故障、误操作、不可预见的工艺状态（如组份的改变），来自外部的破坏（如停电）等等。3.1.7后果偏差所造成的结果(如有毒物质的泄漏)。后果既可能包括过程危害（如爆炸、火灾、毒气释放等），也可能包括操作问题（如装置停车、产品质量降低等）。HAZOP分析时假定发生偏差时已有安全措施失效；可以不考虑那些细小的与安全无关的后果。3.1.8安全措施为消除潜在偏差发生的原因或减轻其后果，所采取的技术和管理措施。（如联锁、报警、操作规程等）3.1.9措施或建议修改设计、操作规程，或者进一步进行分析研究（如增加压力报警、改变操作步骤的顺序）的建议3.2 HAZOP分析过程HAZOP分析是对设计的审查，是一种风险辨识的方法，它不是设计工具，不能希望通过HAZOP分析解决设计问题。HAZOP分析将不同工艺过程划分为适当的节点，采用引导词引导的方法，尽量找出偏离设计意图的所有可能的偏差。HAZOP分析的过程流程图见附件4.1。以下关键分析过程应给予特别关注：3.2.1划分节点HAZOP分析将根据一版供HAZOP审查的PID图纸进行.每张PID上节点的划分，应保证HAZOP审查详细、全面、有效。节点可以是流程中的一段管线或一个设备或其组合。在分析每张PID时，为保证分析效果，分析小组每次应公重点讨论一个关注点。节点应在PID上进行明确标识，说明每个节点的编号、起止点和中间部分若一个节点涉及多张PID，节点标识还应包括PID的连接编号。在HAZOP分析前，HAZOP分析主席应预先对PID进行节点划分，并在HAZOP分析会议前就其预见划分的节点的HAZOP分析小组成员进行介绍，必要时，可以根据小组成员的建议进行节点调整。HAZOP分析的节点应取得小组成员的一致认同。3.2.2解释设计意图工艺工程师有责任向分析小组成员解释所分析的流程或节点的设计意。只有分析小组成员对设计意图和参数有了清楚准确的理解和把握，才能保证HAZOP分析后面的讨论富有成效。建议工艺工程师对节点中每条管线的设计意图均予介绍，以方便小组成员理解流量、温度和压力等相关工艺参数的设置。3.2.3 引导词与工艺参数组合得到偏差分析每个节点时，都应将引导词与适当的工艺参数组合，以生成偏离了设计意图的偏差。例如“无”这个引导词通常和“流量”组合在一起，表示“无流量”这个偏离，其他引导词“偏大”反向“偏小”等和“流量”组合在一起，则表示“流量偏大”、“反向流”、“流量偏小”等偏差。附件4.3里给出在HAZOP分析经常采用的典型引导词。在HAZOP分析主要用到的引导词有：NO没有、无MORE偏大偏高LESS偏小、偏低AS WELL AS伴随、以及REVERSE反向、逆向PART OF部分OTHER THAN其他需要特别说明的是HAZOP主持人可以在分析时决定是否选用其他引导词和工艺参数。3.2.4分析偏差产生的原因引导词和工艺参数的组合可以得到无数偏差.但HAZOP分析只关注、并记录那些有意义的偏差，不论这些偏差的分析最后是否会得出任何建议。所谓有意义的偏差是指偏差产生的原因是可能实际发生的，其可能造成的后果会产生危险可带来操作问题。附件对典型的引导词和参数及其生成的偏差进行了介绍.3.2.5评估后果和安全措施对每个有意义的偏差，分析小组都应对所有直接和间接的后果进行分析。另外，对那些在设计中已有的，可以防止危险发生或减轻其后果的安全措施，也应进行讨论、记录。在分析后果时如果还需要其他额外信息，则应将这个情况作为对将来下一步工作的要求，记录在分析报告中，然后继续HAZOP分析。建议由HAZOP分析主持人指派收集信息的负责人。应尽量在HAZOP分析会议上解决尽可能多的关键问题、难题。3.2.6风险分类在HAZOP分析中对每个偏差所导致的风险进行风险分类目的,是帮助定性评估偏差风险程度，并由此确定分析结论中每班建议措施的优先级别。附件4.5是一个建议性质的风险矩阵，供HAZOP分析风险分类参考用。HAZOP分析主持人和小组成员应在HAZOP分析会议前风险矩阵对本项目HAZOP分析的适用性进行确认，必要时可以进行更新。确定了风险矩阵后，对每一个有意义的偏差，分析小组应一起判断后果的严重度和偏差发生的可能性等级，根据风险矩阵和矩阵中的风险评价指数，对由此产生的风险按“小风险”、“中等程度风险”、“高风险”进行分类，不同的风险评价指数说明了每个偏差应给予关注程度的高低及其建议措施的优先级别。3.2.7结论记录和建议措施偏差、原因、后果、安全措施和建议措施都应Excel进行记录，以便项目后续的建议措施落实工作和变更管理。HAZOP分析报告应记录所有有意义的偏差。在讨论这些偏差时，HAZOP分析记录人应记录与会者达成共识、取得一致意见的所有信息。每个偏差讨论时至少应该记录引导词、偏差、原因、后果、风险类别、安全措施（若有）、建议措施（若者有）。在每天HAZOP分析会议结束后，应由秘书向与会者提供当天的HAZOP分析清单供其审阅。3.2.8明确建议措施响应方HAZOP分析得出的建议措施，其表述应清晰明确，具有可操作性。HAZOP分析小组应在分析会议上就提出的建议措施，明确具体的响应方（个人或部门单位），由响应方负责对建议措施进行响应。3.3 HAZOP分析报告HAZOP分析报告由服务商编制并发布，报告正式发布前，业主、设计方应结其报告内容进行审核确认。其基本内容包括：本次分析简要总结介绍参加人员情况HAZOP分析目的和范围工艺流程概述风险分类建议措施分析的PIDsHAZOP分析清单措施响应清单3.4 HAZOP分析报告建议措施的响应与落实3.4.1建议措施响应程序HAZOP分析的建议措施应根据会议上确定的措施响应清单,在HAZOP分析会后由项目HSE经理以“建议措施响应单”的形式，尽快及时送响应方手中。响应方根据建议措施要求和实际设计情况，就建议措施的接受或不接受做出回应，并在“建议措施响应单”中说明是否接受；部分接受或不接受的原因、实际的设计情况或替代方案、设计依据、相关图纸文件附录必要内容。“建议措施已关闭”，是指接受了的建议措施，以及说明了不接受原因、其设计或替代方案已被业主接受和认可的建议措施。每关闭一项建议措施，负责建议措施响应的工程师、项目HSE经理和业主均应在“建议措施响应单”上签字，确认该建议措施关闭。在“建议措施响应单”发出日起20个工作日后仍不能关闭的建议措施，将被记录在项目的HSE风险登记册中，以进行监督管理，直至该建议措施关闭。HSE经理将编制“HAZOP分析建议措施响应报告”，每月发布，以反映当前建议措施响应落实情况。由HAZOP分析引发的重大设计变更必须得到业主项目组和本公司项目经理批准后，方予实施；一般设计变更需经项目经理批准后方予实施。3.4.2职责在“措施响应清单”中明确的响应方有责任接受的建议措施进行必要的设计变更或调整，在不接受或部分接受建议措施时说明不接受的理由，并有责任回答HAZOP分析报告中的任何问题。落实建议措施或建议如何落实建议措施都是响应方的责任。每个建议措施的落实方案均在实施前得到项目工艺经理的同意和确认。如果工艺经理有异议，则应将此争议问题上交给项目经理寻求解决方案。3.4.3 需要一段时间才能落实的建议措施在时可能出现这各情况,某条建议措施在一段时间内不可能得到落实，这可能是因为没有可供参考的信息、与操作手册有关、与现操作有关等。这类需要落实时间长的建议措施应被记录在项目的HSE风险登记册中，以进行跟踪监测和关闭管理。3.4.4 HAZOP分析的关闭当HAZOP分析的所有建议措施都已关闭，或者部分关闭部分进入HSE风险登记册时，项目HSE经理将发布终版“建议措施响应报告”，说明最终的建议措施落实情况，供业主确认。3.4.5 分析后的设计变更在HAZOP分析后发生的设计变更，应由HSE经理和工艺经理共同确认是否需要对这些设计变更进行危险性分析，如果需要，将由HSE经理组织相关人员对设计变更进行危险性分析。4.附件4.1 HAZOP分析流程图划分节点选择一个节点解释节点的设计意图 有选择一个工艺参数 无应用引导词和工艺参数建立有意义的偏差确定可信的偏差原因分析与偏差相关的结果(假设已有安全措施失效)分析防止偏差的现有安全措施风险分类评价风险可接受性 可接受 制定建立措施及责任方编写分析报告4.2 建议的HAZOP分析风险矩阵附表4.2-1风险矩阵图 事故发生概率等级5510152025448121620336912152246810112345风险矩阵12345事故后果严重程度等级附表4.2-2风险等级划分标准风险等级分值描述需要的行动PHA改进建议级风险15至25严重风险（绝对不能容忍）必须通过工程和/或管理上的专门措施，限期（不超过6个月）把风险降低到级别或以下。需要并制定专门的管理方案予以削减级风险10至14高度风险（难以容忍）应当通过工程和/或管理上的控制措施，在一个具体的时间段（12个月初内，把风险降低到级别或以下。需要并制定专门的管理方案予以削减。级风险5至9中度风险（在措施落实的条件下可以容忍）具体依据成本情况采取施。需要程序和控制措施已经落实，强调对它们的维护工作。个案评估。评估现有控制措施是否均有效。级风险1至5可以接受不需要采取进一步措施降低风险。不需要。可适当考虑提高安全水平的机会。（在工艺危害分析范围之外）附表4.2-3后果矩阵严重度等级等级说明偏差产生的后果说明5特大3人以上死亡,或经济损失超过500万元人民币,或对区域环境造成不可修复性的严重破坏4重大1-3人死亡,或经济损失100500万元人民币,或对区域环境造成严重破坏3严重无死亡但造成人员永久性致残,或经济损失在10100万元人民币,或对工厂周边环境造成有限影响2一般人员受伤需要卧床休息一段时间,或经济损失在110万元人民币,或对工厂邻近环境造成临时性影响1轻微人员受伤仅需急救处理,或经济损失小于1万元,或对环境仅有轻微影响,泄漏液体有围堰或收集池收集附表4.2-4频率矩阵可能性等级说明评判指标1几乎肯定每年发生十次以上2很可能每年发生一次3可能每10年发生一次4不太可能每100年发生一次5极少在同行业内从未发生但并不是完全不可能4.3 常用引导词及其含义引导词含义None,nl,not(无)设计或操作意图的完全否定More(过多)同设计值相比,相关参数的量化增加；Less(过少)同设计值相比,相关参数的量化减小；As well as(伴随，以及)相关参数的定性增加。在完成既定功能的同时，位随多余事件发生，如物料在输送过程中发生组份及相变化，产生杂质，产生静电，Part of(部分)相关性能的定性减少。只完成既定功能的一部分，如组份的比例发生变化，无某些组份Reverse(逆向/反向)出现和设计意图完全相反的事或物；如流体反向流动，加热而不是冷却，反应向相反的方向进行Other than(除此以外)出现和设计意图不相同的事或物，完全替代；如发生异常事件或状态、开停车、维修、改变操作模式4.4 常用的典型偏差及导致其发生的可能原因偏差可能原因引导词参数无流量阀门关闭，错误路径，堵塞，盲板法兰遗留，错误的隔离（阀/隔板），爆管，气锁，流量变送器/控制阀误操作，泵或窗口失效，伴热生效，泵或窗口故障，泄漏等过多流量泵能力增加（泵运转台数错误增加），需要的输送压力降低，入口压力增高，换热器管泄漏高浓度流体，控制阀持续开，流量控制器（限流孔板）误操作。压力压力控制失效，安全阀等的故障，从高压连接处泄漏（管线和法兰），压力管道过热，环境辐射热，液封失效导致高压气体冲入，添注时气体/蒸汽放空不足，与高压系统的连接，容积式泵温度冷却器管结垢，冷却水故障，换热器故障，热辐射，高环境温度，火灾，加热器/反应器控制失效，加热介质泄漏入工艺侧液位进入窗口物料超过了溢流能力，高静压头，液位控制失效，液位测量失效，控制阀持续关闭，下洲流股受阻，出口隔断或堵塞，粘度材料，规格，温度变化，固体物高深度或沉降过少流量部分堵塞，容器/阀门/流量控制器故障或污染，泄漏，泵效率低，密度/粘度变化压力压力控制失效，释放阀开启但没座国，窗口抽出泵造成填空，蒸汽冷凝或气体溶于液体，泵或压缩机入口管线堵塞，倒空时容器排放受阻，泄漏，排放，温度结冰，压力降低，加热不足，换热器故障，低环境温度液位相界面的破坏，气体窜漏，泵气蚀，液位控制失效，液位测量失效，控制阀持续开，排放阀持续开，入口流股受阻，出料大于进料粘度材料，规格，温度变化，溶剂冲洗逆向流量参照无流量，外加：下游压力高/上游压力低，虹吸，错误路径，阀故障，事故排放（紧急放空），泵或容器失效，双向流管道，误操作，在线备用设备部分组成换热器内漏，不当的进料，相位改变，原料规格问题伴随流量突然压力释放导致 2 相混合，过热导致气液混合，换热器破裂导致被换热介质污染，分离效果差，空气/水进入，残留水力测试液体，物料通过隔离污染物（杂质）空气进入，泄漏隔离阀，过滤时效，夹带除此以外维修隔离，排放，清洗，吹扫，干燥，隔板，通道，催化剂更换，基础和支撑开、停车