HAZOP分析方法在懸浮法氯乙烯聚合過程中的運用

李加旺，曹衛(wèi)東

（云南能投化工有限責任公司，云南 昆明 650299）

HAZOP分析方法在懸浮法氯乙烯聚合過程中的運用

李加旺，曹衛(wèi)東

（云南能投化工有限責任公司，云南 昆明 650299）

以氯乙烯聚合工藝過程為例，對HAZOP分析方法的步驟及操作流程進行了闡述，運用HAZOP方法系統對裝置風險進行了評價并提出了相應的風險控制措施，為預防類似事故，提供了具體參考和重要依據。

HAZOP；氯乙烯聚合；風險評價

由于氯乙烯介質及聚合工藝的特殊性[1]，在氯乙烯聚合生產過程中極易發(fā)生中毒、火災、爆炸等事故，隨著裝置的大型化及產業(yè)集中度增強，事故造成的危害和影響更加巨大。系統辨識生產過程中可能導致事故發(fā)生的不安全因素，從源頭消除或降低風險，提高風險控制能力顯得尤為重要。云南能投化工有限責任公司運用HAZOP評價方法對聚氯乙烯生產過程進行安全分析，并將該方法推廣到整個氯堿化工裝置，取得較好的效果，促進了工藝安全管理。

1 HAZOP分析方法和流程概述

HAZOP一詞是由ICI于20世紀70年代早期創(chuàng)始的，是以系統工程為基礎，定性分析或定量評價工藝裝置危險性的一種方法。方法的本質就是以連續(xù)或間歇工藝流程為分析范圍，在工藝圖紙和操作規(guī)程基礎上，用參數+引導詞的方式，尋找系統中工藝過程或狀態(tài)的偏差，然后再進一步分析造成該變化的原因、造成的后果，有針對的提出必要的預防對策措施。

HAZOP方法主要針對化工裝置工藝過程危害辨識，也是目前工藝危害辨識中應用最廣泛的技術。整個分析過程包括4個步驟：分析界定和分析準備、分析會議、文檔和跟蹤。其中分析會議為HAZOP分析方法的核心部分，其分析流程見圖1。

2 HAZOP分析方法在氯乙烯聚合過程中的運用

2.1 HAZOP分析范圍的界定及準備

分析范圍的界定和準備是指進行分析會議前的工作，包括分析范圍選定、評價小組成立、組員分工、評價計劃、會議資料等。小組成員4～6人，專業(yè)包括工藝或工程、操作、設備、儀表電氣等。分析主席為小組的核心，決定分析質量、進度等，一般由工藝專業(yè)人員擔任。

小組成員確定后，根據分析范圍，收集會議中需要的資料和圖紙，包括PID圖，設備結構及參數表，化學品安全技術說明書、安全附件數據、工藝規(guī)程、操作規(guī)程、國內外行業(yè)、企業(yè)內事故案例匯編等。資料收集齊備后，組長/HAZOP分析主席負責組織團隊，合理制定會議計劃，進入分析會議。

2.2 分析會議

2.2.1 氯乙烯聚合生產工程流程簡述

去離子水（純水）VCM（氯乙烯）單體和回收單體及各種助劑按照一定程序加入聚合釜內，控制一定的溫度、壓力，在攪拌作用下懸浮聚合生成聚氯乙烯，聚合生產成聚氯乙烯漿料送至出料槽，再經汽提塔脫除殘留氯乙烯后，經離心、干燥脫除水分達GB5761-2006標準，經包裝后入庫。未反應的氣相氯乙烯經壓縮機壓縮冷凝后回收至回收單體槽，與新鮮單體按一定比例再進行聚合。聚氯乙烯生產工藝流程見圖2。

2.2.2 HAZOP在氯乙烯聚合過程中的分析運用

以圖2中框畫內1（助劑單元）2（聚合單元）3（出料及回收單元）為HAZOP分析范圍，按系統的復雜性、危險的嚴重程度及工藝流程順序，劃分為28個節(jié)點。本文以VCM聚合單元為例，闡述HAZOP分析法的運用。根據氯乙烯聚合單元的設計意圖，將聚合單元分成9個節(jié)點，節(jié)點劃分見圖3和表1。

圖2 氯乙烯聚合生產工藝流程簡圖

圖3 氯乙烯聚合單元節(jié)點劃分圖

采用HAZOP分析法對劃分的9個節(jié)點進行偏差識別，對有意義的偏差的原因、后果、采取的措施進行了分析，對小組討論的結果進行了整理，編制了氯乙烯聚合HAZOP分析表。氯乙烯聚合HAZOP部分分析結果見表2。

通過表2可以看出，超溫、超壓、氯乙烯泄漏、聚合反應偏快，攪拌不勻/停止等偏離風險較高，容易

引起較大事故，操作人員對這些偏差應引起特別重視。

表1 氯乙烯聚合單元節(jié)點劃分一覽表（VCM聚合單元）

表2 氯乙烯聚合HAZOP部分分析結果

在現有安全設施基礎上對剩余風險進行風險評估，提出相應的完善措施，包括硬件和軟件兩方面。硬件方面，應全面實現自動化生產，包括確保安全使用的監(jiān)測和調節(jié)儀表、必要的隔斷、事先報警系統、聯鎖系統，同時保證材料、設備和安裝質量；軟件方面，對偏離正常工藝參數和違反操作規(guī)程、出現事故時操作員應采取的動作進行良好的培訓和演練，提高操作人員的業(yè)務素質，以保證裝置的安全運行。

2.3 后續(xù)實施方案及文檔的跟蹤

HAZOP分析結束后，首先對分析記錄結果進行整理、匯總，形成HAZOP分析報告，提出的建議措施應得到有效落實，由專人負責每條建議措施落實并明確完成時間；其次，根據分析要求對HAZOP報告和審查用的PID等資料進行歸檔保存；第三，每隔一定時間，進行再分析評估，回頭看，不斷進行總結，利用PDCA的管理思路，不斷提高安全評價水平，提升裝置安全控制能力。

3 HAZOP分析存在的不足

（1）HAZOP分析耗時費力，存在信息缺失和信息隱含，報告修改、結果審查困難的不足；（2）HAZOP分析的成功很大程度上取決于分析小組組長的知識體系及組織能力，同時依賴于團隊的整體配合；（3）方法掌握起來很簡單，提高較難，分析質量取決于分析小組對PID圖紙識讀，工藝設備原理、安全管理原理等的解讀認知、車間生產實踐經驗；（4）與任何識別危險與可操作性問題所用的技術一樣，HAZOP分析也無法保證能識別所有的危險或可操作性問題。對復雜系統的研究不應完全依賴HAZOP，而應將HAZOP 與其他（比如：LOAP、FMEA、LEC、FTA等）合適的技術聯合使用。

4 結論

通過應用HAZOP方法對氯乙烯聚合進行分析實例可表明以下幾個方面。

（1）通過引導詞+參數引出偏差狀況，并對偏差進行前因排查、后果評估，清理已有安全保護、進行再次風險評估、對剩余風險提出相應的對策措施的分析程序實踐，HAZOP方法簡明、系統、實用；

（2）氯乙烯聚合的生產過程中，超溫和超壓是安全生產的最重要因素，應重點監(jiān)控；

（3）VCM聚合生產HAZOP分析結果表是對氯乙烯聚合生產事故（假想）的一個系統的歸納總結，為預防和減少、避免類似事故，實現氯乙烯聚合生產的安全控制提供了具體參考和重要依據。同時對于工藝流程、操作規(guī)程的一次梳理和完善、也是安全、工藝知識培訓的一種載體；

（4）HAZOP方法除了可以單獨使用外，可與安全檢查表法、事件樹（ETA）和故障樹（FTA）等分析方法一起使用，取長補短，具有較好的實用意義。

［1］劉玲梅.氯乙烯的物理、化學特性及安全防護.2016年聚氯乙烯行業(yè)技術年會論文集，2006，266-278.

［2］中國化學品安全協會組織編寫、吳重光主編.危險與可操作性分析（HAZOP）應用指南.中國石化出版社，2012.09.

Application of HAZOP analysis in the polymerization of vinyl chloride by suspension method

LI Jia-wang，CAO Wei-dong

（Yunnan Energy Investment Chemical Co.,Ltd.,Kunming 650300，China）

Based on the vinyl chloride polymerization process as an example，on the steps and operation process of the HAZOP analysis method is discussed，the system used HAZOP method for risk evaluation and put forward the corresponding risk control measures，to prevent and reduce and avoid similar accidents，provides an important basis and specific reference.

hazard and operability analysis；polymerization of VC；risk evaluation

C931.2

B

1009-1785(2017)10-0036-05

2017-05-25