HAZOP分析方法在儲運罐區中的應用

摘 要：危險與可操作性（HAZOP）研究是以系統工程為基礎的一種可用于定性分析或定量評價的危險性評價方法。本文對長慶石化公司十五萬方罐區進行了危險與可操作性分析（HAZOP），辨識和評價該罐區可能存在的安全隱患，并基于HAZOP分析的成果，提出完善罐區的安全措施。

關鍵詞：危險與可操作性分析 評價隱患 安全措施

中圖分類號：TQ208 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2013）02（c）-0108-01

1 HAZOP研究與分析的目的

從工藝流程、狀態及參數、作業順序、安全措施等方面著手，通過HAZOP研究，識別十五萬方罐區在生產運行過程中潛在的危險、有害因素，找出罐區在工藝設計、設備運行、操作以及安全措施等方面存在的不足，為罐區的安全運行與安全隱患整改提供指導。

2 限制條件

此次HAZOP分析是粗略的危險和操作性研究，因此只對主要工藝的關鍵設施進行檢查。為了邏輯、有效地分析儲罐區域，按照罐區的主要設備分為六個單元：儲罐、加熱器、機泵、管線、電器儀表和公用工程單元。

3 HAZOP分析罐區可能存在的安全隱患

3.1 罐區概況

十五萬方罐區是2008年11月公司三期技改配套工程增設的原油儲運系統，建50000m3外浮頂罐3具、原油管輸線20-φ377×7.0 2.5 km 1條、裝置油泵2臺，倒罐泵1臺，進裝置采用在線流量系統（溫度、壓力）監控。庫容15×104 m3，其儲存能力為7.2天、吞吐量分別為600×104 t/a和500×104 t/a。

3.2 儲罐危險性分析

儲罐是油庫的核心設備，在儲罐選材、焊接以及維護和管理過程中如果出現問題，會造成油罐的破壞。

3.2.1 油罐滲漏

油罐滲漏是儲罐較為常見的破壞形式。儲罐滲漏不但造成油品損失，而且油品滲漏到油罐外壁防腐層和罐底瀝青砂墊層后，對儲罐防腐很不利，影響油罐的壽命。造成泄漏的原因主要有裂紋、砂眼和腐蝕穿孔。

裂紋通常出現在罐體下圈板豎、平焊縫的焊接接頭和罐底弓形邊緣板上。裂紋不僅破壞儲罐的嚴密性，而且裂紋擴張會引起油罐的破壞。產生裂紋的原因有焊接熱應力、應力集中、焊接缺陷、儲罐基礎不均勻沉降、收發油速度過快引起儲罐超壓或真空度過大等。

砂眼一般由于鋼板質量不合格、焊接時用潮濕焊條或焊接技術不高以致焊縫產生氣泡而形成。

腐蝕穿孔通常發生在罐底和罐頂，其中以罐底出現的機會最多。

3.2.2 浮頂罐“沉船”事故

除上述破壞形式外，浮頂罐最常見的事故是“沉船”事故。造成沉船的原因有以下四個方面。

（1）施工質量問題：浮盤在施工過程中如果焊接不良、金屬出現裂紋和腐蝕導致浮頂破裂、滲漏、主柱歪斜等會造成浮盤沉沒。（2）操作問題：在操作時進油高度超高，浮盤超過高液位運行會頂住消防泡沫發生器、直梯等器件造成卡盤。繼續進油，油品會從密封膠帶與罐壁間隙以及浮盤上的自動呼吸閥溢流到浮盤上，使之下沉，造成“沉船”。浮盤位于低液位時自動呼吸閥打開，油氣會溢到浮盤上部空間，油氣聚積達到爆炸極限遇點火源可能引起火災、爆炸。儲罐重新進油時，由于油料進罐時形成渦流，會對浮盤產生強烈的沖擊，使之扭轉，嚴重的可使浮盤和導向管變形或損傷，長期下去可導致卡盤、“沉船”事故。（3）浮頂罐排水裝置不完善，在暴風雨時浮盤上的雨水不能及時排出，積水達到一定高度會引起沉船事故。（4）浮盤的設計、結構不合理，浮艙密封性不良也可引起沉船事故。

3.3 加熱器危險性分析

本工程原油儲罐設置盤管加熱器在發油前對油品進行加熱。加熱器在使用過程中由于溫度變化會引起盤管脹縮，使管線的法蘭、接頭以及通過罐壁焊縫處發生泄漏。蒸汽如果大量泄漏到儲罐中輕則影響油品質量，重則造成油品超溫引起突沸。

3.4 機泵危險性分析

泵輸介質為易燃物質，且設備相對集中、作業頻繁，增大了火災爆炸的危險性。油泵火災的原因很多，主要原因有盤根安裝過緊致使盤根過熱冒煙，引燃泵房內的油氣；油泵空轉造成泵殼高熱，引燃油氣；使用非防爆電機及電氣設備；靜電接地不合格引起靜電火花放電；違章作業、動火、安裝質量差、材質缺陷以及振動、腐蝕等也會造成介質泄漏而引發火災、爆炸。

3.5 輸油管線危險性分析

輸油管線的常見事故是混油和跑（滲、漏）油。混油多是由于操作不當如開錯閥門以及閥門滲漏引起的。造成跑（滲、漏）油事故的因素很多，大概可以分為內在因素和外在因素。內在因素主要包括內部腐蝕、溫度引起的脹縮、材質不良、結構缺陷、焊接不良和脆性破壞等。外在因素主要包括地基沉降、地層滑動、地震、地基不良、暴風、洪水、外表面腐蝕以及外力負載沖擊和由其他工程引起的破壞等。

在油料輸送過程中，由于某種外界因素（如閥門突然動作或泵突然停止等）使液流速度突然改變而形成水擊。由于水擊所造成的管內壓力升高可以達到管路正常壓力的許多倍，而且頻率較高，可以造成管路、儲罐及其附件的損壞，造成跑漏油事故。

3.6 電氣、儀表系統危險性分析

（1）電氣設備可能因接地設施的不良、失效，電器線路絕緣損壞，電氣線路短路，設備、電氣、線路、照明不符合防爆要求等原因引起電氣火花，電氣火花若遇泄漏擴散的可燃氣體可引起火災爆炸事故。（2）油庫監控系統出現故障、聯鎖摘除或失效、儀表出現故障，儀表信號受到干擾、各點的溫度、壓力、流量、液面的儀表指示失靈均可能導致抽空、超溫失控、設備損壞、物料溢出等后果，進而引起火災爆炸。（3）可燃氣體報警器失靈可能導致泄漏的可燃氣體聚集而不易發現和處理，導致火災爆炸事故。（4）因電力系統及電器故障發生意外停電，會導致油庫工藝操作失控。

3.7 公用工程危險性分析

（1）電壓波動容易造成設備停機和燒毀電機的危險。（2）水蒸汽壓力過小，溫度過低會產生冷凝液體，發生水擊損壞設備與管線。（3）消防系統一旦發生故障，在裝置發生意外時將會影響消防滅火工作的實施，導致事態進一步的擴大。

3.8 其它危險因素分析

油庫在生產運營過程中，除了跑油、火災、爆炸危險因素外，還存在機械傷害、觸電、高處墜落、淹溺等危險因素。

4 結語

將HAZOP分析方法應用于罐區的安全評價中，不僅能夠使分析人員對于單元中的工藝過程及設備有深入了解，對于單元中的危險及應采取的措施有透徹的認識，增強職工安全防范意識，而且，其HAZOP分析對于罐區的日常生產與維護以及安全管理提供了良好的指導作用。因此，可以認為HAZOP分析方法應用于罐區的安全評價是可行的，其分析內容可以作為對員工進行安全培訓的有效方法。

參考文獻

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