HAZOP分析在化工裝置危險性分析上的應用

（天津大沽化工股份有限公司，天津300455）

化工產品在工業和人民日常生活中占有十分重要的位置，可以說我們的衣食住行都已經離不開化工產品。由于化工企業在進行生產過程中會用到大量易燃、易爆、有毒或具有強腐蝕性的原材料，因此，在生產、使用、存儲、運輸以及廢棄過程中容易發生火災、爆炸、中毒等事故。除此之外，化工生產工藝復雜，操作條件苛刻的特點，也使得化工行業發生事故的可能性較一般行業要大。而且各反應裝置相隔較近，發生事故后，往往帶來連鎖反應，容易造成非常嚴重的人傷亡和經濟損失。為避免類似事故的發生，對工藝裝置進行危險性分析顯得極為重要。

1 化工生產常見危險有害因素

現代化工在生產裝置正朝著智能化和自動化的方向發展，但其生產原料、工藝特點以及操作條件決定了化工行業必然具備以下危險特性。

1.1 火災、爆炸危險性。

化工生產中常用的原料或產品如：氫氣、甲苯、苯、氨、汽油等，這些物質具有閃點低、易揮發的特點，其蒸汽與空氣能夠形成爆炸性混合氣體，一旦遇到火源，勢必會發生火災爆炸事故。對于那些比重比空氣大的物質，其危險性更大，還會沿著地表向遠處蔓延，在廠區的其他地方發生火災爆炸事故。

1.2 中毒、窒息危險性

化工產品或原料中有毒有害物質主要有：液化石油氣、一氧化碳、二氧化碳、硫化氫、氯氣、苯、甲苯等。這些物質主要是通過人體吸入或者皮膚接觸的形式對人體造成危害，當人體在沒有防護的情況下接觸到此類物質時，可引起呼吸系統、血液系統、消化系統、神經系統等損傷，也可引起化學灼傷，長期接觸低濃度的有毒物質還會引發職業病。

1.3 其他危險性分析

化工行業生產裝置很多都是高大的塔器，在日常生產或檢修的過程中就有高處墜落或者物體打擊的危險性；生產使用機械設備多，特別是對于轉動設備，在沒有防護的情況在，容易發生機械傷害；用電的機械設備在接地或接零無效的情況下還會發生觸電事故；由于很多反應是在高溫下進行的，高溫的蒸汽或管道是作業人員有可能發生灼燙事故。此外，還有起重傷害、噪聲傷害等其他危險性。

2 HAZOP簡介

危險性和可操作性研究[1]（HAZOP）分析法最開始是有英國帝國化學公司（ICI）提出的一種工藝過程危險性分析方法，它以系統工程為基礎，通過引導詞和標準格式來尋找工藝過程中出現的一些偏差，以辨識由于裝置、設備的個別部分的誤操作或機械故障引起的潛在危險,并根據其可能造成的影響大小確定防止危險發展為事故的對策。

經過數十年的發展，目前已經成為化工行業分析系統風險應用最為廣泛的方法之一。HAZOP分析的是工藝或操作的特殊點，我稱之為“分析節點”，它可以是工藝單元，也可是一個具體的操作步驟。其分析流程如圖1所示。

圖1 HAZOP分析流程圖

在進行HAZOP時，需做好前期準備工作，成立HAZOP分析小組和相關資料的收集，其成員包括：設計人員、HAZOP主持人和秘書、現場操作人員（設備、儀表、工藝工程師等）。HAZOP分析主要有：各類工藝流程圖、設計圖紙、物料平衡表、儀表數據、設備數據表以及設備操作規程和說明書等[2]。在資料收集齊全的基礎上，有HAZOP主持人制定分析計劃，召開會議分析系統可能存在的風險。

3 烯烴二聚系統危險性分析

烯烴二聚是一個涉及設備眾多，工藝過程復雜的系統，這里我們以送料部分為例，對通過管道內工藝參數和物料狀態產生是偏差進行分析，找出該系統中可能存在的危險及這些危險產生是原因，并制定相應的技術措施，消除或控制風險。送料系統的危險性分析記錄結果如表1所示。

從上表可以看出，利用HAZOP分析法對送料系統時，當系統不同狀態參數變化時，能夠很方便的知道這種變化可能造成的影響或事故，變化是由什么原因引起的以及相對應的消除這種危險的措施，是操作人員能夠更全面、更深入的了解整個生產裝置，對于事故的發生能夠起到很好的預防作用。

表1 烯烴二聚系統送料部分HAZOP分析記錄

4 結論

HAZOP分析法主要是針對各狀態參數進行分析的，具有很強的針對性，而且這些參數正是操作人員需要控制的指標。通過人為的誤操作以及因此帶來的事故后果進行分析和研究，可以對于因人為因素引起的事故進行預測，并提出相應的技術措施或管理措施，從而確保人和裝置的安全。開展化工裝置進行風險評價，對提高各工藝裝置的安全性，減少各種事故的發生具有十分重要的意義。由于當前HAZOP分析法處于人工分析階段，效率較低，隨著HAZOP計算機輔助程序的開發，未來將實現HAZOP分析的自動化和程序化，提高風險分析效率，幫助企業更好的實現安全生產。

[1]王若青,胡晨.HZAOP安全分析方法介紹 [J].石油化工安全技術,2003,19(1):19-22.

[2]李娜,張雪,孫文勇.層次分析法在HZAOP分析中的應用[J].工業安全與環保,2012,38(9):56-59.