HAZOP危险与可操行分析方法在溶解乙炔装置的应用.pdf
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1、第 52 卷第 9 期 辽 宁 化 工 Vol.52,No.9 2023 年 9 月 Liaoning Chemical Industry September,2023 收稿日期收稿日期:2022-02-09 作者简介作者简介:李道彬(1970-),男,助理工程师,重庆市铜粱区人,1992 年毕业于大同煤炭工业学校煤化工专业,研究方向:化工生产、技术、设计工作。通信作者通信作者:聂春连(1995-),女,助理工程师,研究方向:化工生产、安全、设计工作。HAZOP 危险与可操行分析方法 在溶解乙炔装置的应用 李道彬1,聂春连2*(1.黑龙江龙维化工工程设计有限公司云南分公司,云南 昆明 6500
2、00;2.昆明兰德设计有限公司,云南 昆明 650000)摘 要:HAZOP 是系统化的风险识别工具,通常使用引导词分析法和经验分析法。针对溶解乙炔装置的分析,主要采取引导词分析法识别溶解乙炔装置生产过程中及 PLC 自动控制系统潜在的风险,并提出相应的建议,完善溶解乙炔装置的自动化控制系统,提高装置的整体安全可靠性。关 键 词:发生器;气柜;HAZOP;安全;PLC;充装 中图分类号:TQ086.5+2 文献标识码:A 文章编号:1004-0935(2023)09-1334-03 HAZOP 系统地分析复杂化工厂的工艺过程和操作,以确定和评估由于错误操作、错误执行或偏离设计目的而引起的潜在危
3、险和后果,以便将这些危险排除或进行有效控制。研究结果显示,HAZOP 对于确定危险和识别设计、操作对规范的偏离(如设计规范、标准、规程等)是非常有效的。同时,也可以利用 HAZOP 找出那些可能引发事故的隐患并对其进行评估。HAZOP 方法只提供定性的文字描述(信息或重点),在必要的情况下,可做进一步的定量风险分析。经验显示,HAZOP 分析可以识别风险,同时也有助于使装置有足够措施避免事故的发生。HAZOP 分析虽然不是全能的,但在改善工艺安全方面还是一个非常有效的工具。1 溶解乙炔生产工艺简介 合格电石(粒度为 880 mm),定量装入电石桶,经防爆电动葫芦提升至乙炔发生器顶部,与发生器密
4、闭加料罐密封连接。置换空气合格后,关闭氮气和放空阀。自动加料至乙炔发生器,通过向乙炔发生器自动补水,使发生器内温度维持在 6080,并保持液面在一定高度,发生器内的压力保持在(57 kPa)。所产生的电石渣浆依靠发生器内压力,上部排渣管持续地自由排放到渣池,底部排渣管自动定时排放到渣池,在渣池沉降后的电石渣经压滤机压滤后,集中存储于干渣堆场,压滤出的液体回到澄清池,用泵将上层澄清水送到高位清水箱,供发生器循环使用。产生的乙炔气经正逆水封器进入气柜。由气柜出来的气体进入次氯酸钠净化塔,除去乙炔气中的硫化氢、磷化氢等杂质后,再进入中和塔经氢氧化钠除去所夹带的酸雾,净化后的乙炔气进入冷却除尘器干燥后
5、进入压缩和充装工序。由净化工序来的乙炔气,纯度达到 98%,经安全器后进入乙炔压缩机,经压缩,加压到 2.45 MPa,进入油水分离器靠离心力和重力,将油污从乙炔气体中分离出来,最后经分子筛高压干燥器进一步除去油污、水份后,乙炔气的浓度达到 99%,露点-22。乙炔气经背压阀、高压乙炔阻火器后,进入乙炔汇流排充入乙炔瓶,气瓶充装温度不得超过 40。2 HAZOP 分析过程及结果 2.1 准备工作 1)成立分析小组,HAZOP 分析通常采取现场讨论会的形式,对工艺过程中的风险和可操作性等问题展开头脑风暴式讨论,HAZOP 分析小组成员通常来自企业、分析单位、设计方,有时也有设备供应商等。小组成员
6、一般包括:HAZOP 主席、工艺工程师、仪表工程师、安全工程师、设备工程师、操作专家等。2)确认风险矩阵 风险等级是由后果严重程度和后果发生的可能性共同决定的1,风险等级说明:D:不需采取行动(低风险);C:可选择性的采取行动(中风险);B:选择合适的时机采取行动(高风险);A:立即采取行动(很高风险)。表 1 为风险矩阵。第 52 卷第 9 期 李道彬,等:HAZOP 危险与可操行分析方法在溶解乙炔装置的应用 1335 表 1 风险矩阵 频率等级 P(次年)后果严重程度 S5 S4 S3 S2 S1 10-610-7 D D D D D 10-510-6 C D D D D 10-410-5
7、 C C D D D 10-310-4 B C C D D 10-210-3 B B C C D 10-110-2 A B C C C 110-1 A A B C C 后果严重程度主要从人员伤亡,财产损失,社会声誉,环境影响四个方面进行评估。对某一偏离可能会造成的后果从上述四个方面进行判定,最终的后果严重程度取最高值进入最终的后果等级计算。表 2 为风险矩阵严重性说明。事故频率为初始事件也称初始原因发生的概率,表 3 为事故频率等级说明。表 2 风险矩阵严重性说明 等级 严重程度 分类 人员 P 财产 F 环境 E 社会声誉 A S1 低后果 医疗处理,不需住院;短时间身体不适 损失低于 5
8、万元,没有产品损失 事件不会带来工作场所和环境的危害 企业内部关注,形象没有受损 S2 较低后果 轻伤,工作受限 损失低于 50 万元,没有产品损失 事件不会受到管理部门的通报或违反允许条件 社区、邻居、合作伙伴影响 S3 中后果 严重伤害;职业相关疾病 损失低 100 万元或有小量的产品损失 释放事件受到管理部门的通报或违反允许条件 本地区内影响;政府管 制 S4 高后果 12 人死亡或丧失劳动能力;39 人重伤 损失大于 100 万元或损失部分产品 重大泄漏,给工作场所外带来严重影响 国内影响;政府管制,媒体关注负面后果 S6 很高后果 3 人以上死亡;10 人以上重伤 损失大于 500
9、万元或产品严重损失 重大泄漏,给工作场所外带来严重的环境影响,且会导致直接或潜在的健康危害 国际影响 表 3 事故频率等级说明 频率等级 每年发生次数(a)定义描述 备注 L1 1.010-61.010-7 事件发生的可能性极小 极不可能的 L2 1.010-51.010-6 类似的事件还没有在行业中发生 很稀少的 L3 1.010-41.010-5 在行业的某些地方发生过类似事件 稀少的 L4 1.010-31.010-4 在集团的某些地方发生过类似事件 也许的 L5 1.010-21.010-3 类似事件已经发生过 可能的 L6 1.010-11.010-2 可能在设施使用寿命中发生一次到
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