淺析HAZOP技術在石油管道裝置中的應用

吳瓊 姬一諾

摘 要：石油是一種重要的能源，隨著我國經濟與技術的不斷發展，石油的開發與利用也不斷上升。危險與可操作性（HAZOP）技術是一種用于辨識設計、工藝過程及操作等缺陷問題的層次分析方法，由于石油在運輸過程中卻存在很多風險，因此本文針對石油管道裝置，探討HAZOP技術在石油管道裝置上的應用技術。

關鍵詞：HAZOP技術；石油管道；層次分析

中圖分類號：X937 文獻標識碼：A

一、引言

在石油使用率與日俱增的環境中，保證石油能源的供給效率及其低耗性已成為能源輸送過程的首要問題，石油管道裝置既是為能源輸送供給設計的工藝系統，由于該系統裝置在設計過程或后續工藝過程中與理論指標有一定的偏差，從而易導致石油的運輸過程風險增加，因此為了避免這種情況的發生，降低各項風險率，必須要對石油管道裝置進行風險分析。HAZOP技術是一種針對各種工藝裝置的設計缺陷以及工藝或操作問題進行系統性分析的風險分析方法，它可以通過對各種偏離設計工藝狀態的可能性分析，找到其中潛在風險因素，并采取相應的安全措施以提高裝置的安全性。本文即采用HAZOP分析技術對石油管道裝置的設計以及工藝過程等一些因素進行偏差分析，論述了降低風險的辦法。

二、HAZOP技術概述

在20世紀60年代，英國帝國化學工業公司第一次嘗試使用改良的關鍵性檢查方法至今，經歷了近50年的時間，在此期間，HAZOP方法得到逐步的發展與完善，成為化學工業的首選危害識別工具。HAZOP分析擬從源頭提高生產工藝流程中的安全系數，即HAZOP技術可以對工藝裝置的各項要素進行危害識別，例如設計缺陷識別、工藝過程失效識別、操作問題識別等，再進行層次化分析，辨別偽數據，誤差提取，記錄結果，最終總結分析過程。HAZOP具有很強的嚴謹性，可以對整個系統的設計意圖和現有的生成設施中存在的潛在故障和危害進行評估，因為最初HAZOP研究理念即來源于如何識別存在于管理有毒害物質的存儲器械中的潛在危害，因此整個技術的核心在于偏差的確定，即如何產生出于理論值不同的差值，并對其進行分析，估計該偏差對整個系統造成的影響程度，總結系統裝置現有的保護措施以及提出新的風險控制建議措施。然而，HAZOP分析技術還存在一些缺點，例如時間以及成本上的效率較低，因此HAZOP技術的智能化逐漸成為該技術發展的難點。

三、HAZOP技術在石油管道裝置中的應用

1 HAZOP的分析流程

依據分析角度，可將HAZOP的分析方法分為三種，即引導詞方式、經驗式以及檢查式。其中，引導詞分析法相對其余兩種較常用一些，它可以對實際情況進行描述，從而保證數據與結果的統一性與系統性，因此本文采用引導詞式HAZOP技術對石油管道裝置進行分析。

首先，分析小組以石油管道裝置的一系列相關因素作為引導詞，分析該裝置在設計、工藝過程以及操作中可能產生出的一些偏差，制定偏差矩陣，在該階段過程中，引導詞可能涉及一些參數的大小、多少等，而工藝參數可能涉及液體流速、流量、溫度、壓力等等，通過引導詞與工藝參數之間的匹配比較形成工藝參數偏差，其次，將工藝參數偏差分配到相應的環節，針對這些偏差找出其各個環節中產生偏差的原因，最后，通過偏差估計出可能導致的影響程度，并根據影響等級提出相應的預防性保護措施。

2 HAZOP的分析步驟

針對HAZOP分析的具體步驟，可將基于層次劃分為三層：分析前準備階段、分析中報告階段、分析后估計階段。其一是分析前準備階段，它包括建立石油管道裝置的風險與操作分析團隊，制定成本預算，明確各個環節的分析內容和目標，尤其是技術性問題，包括裝置的設計目標、工藝日常運行狀況、各環節的控制系統、各項維護操作、制定的安全防護措施等，同時需要對裝置的風險與操作分析團隊的各個小組成員進行HAZOP技術培訓，在數據收集方面，需要做到對管道的設計結構圖、儀表流程圖以及工藝流程圖等數據的收集。其二是分析中報告階段，在該階段過程中，首先需要依據各項數據，依據設計結構圖與儀表流程圖開始分析管道，直至設計意圖或者工藝條件的改變，如此循環直到下一個裝置環節，其次對石油管道裝置進行節點的劃分，接著根據各個節點的設計意圖以及各項操作參數，針對性地選擇一些參數作為引導詞，再利用這些引導詞分析該裝置在設計、工藝過程以及操作中可能產生出的一些偏差，制定偏差矩陣，其中，分析團隊要運用一些歷史數據以及經驗對每一項偏差的危險系數進行分析與估計，分析各個環節出現偏差的原因，估計出偏差給整個系統帶來的后果，這個階段是整個分析過程的重點，其結果直接決定最終方案的有效性。其三是分析后估計階段，針對上一階段的結果提出有針對性的安全保護措施。

結語

綜上所述，HAZOP技術已經擴展到工業化的各個領域，其技術方法也逐漸得到完善，如今已被國際上普遍采用。本文針對石油管道裝置，分析了HAZOP的分析流程，探討了HAZOP技術在石油管道裝置上的應用技術。

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