化工生產中變更管理控制及案例分析

李鵬智，康文國，張軍鋒，喬瑞澤，孫龍彬

（陜西北元化工集團股份有限公司，陜西 神木 719300）

陜西北元化工集團股份有限公司依托榆林地區豐富的煤炭、電石和原鹽資源優勢，建成并投產110萬t/a聚氯乙烯、80萬t/a燒堿裝置。公司于2005年正式投產運行，13年來，在工藝、設備變更管理中逐步完善、優化，形成一套系統、全面、嚴謹的管理流程及體系。現就在變更過程中發生的典型事件、事故予以剖析。

1 變更的定義、范圍

1.1 工藝、設備變更的定義[1]

涉及工藝技術、設備設施、工藝參數等超出現有設計范圍的改變（如壓力等級改變、壓力報警值改變等）。

1.2 工藝、設備變更的范圍

（1）工藝變更。主要包括生產能力，原輔材料（包括助劑、添加劑、催化劑等）和產品配方（包括配料比例，反應時間、壓力、溫度等的變化），工藝路線、流程及操作條件，工藝操作規程或操作方法，工藝控制參數，儀表控制系統（包括安全報警和聯鎖整定值的改變），水、電、汽、氣等公用工程方面的改變等。

（2）設備設施變更。設備設施變更的更新改造、非同類型替換（包括型號、材質、安全設施的變更）、布局改變，備件、材料的改變，監控、測量儀表的變更，計算機及軟件的變更，電氣設備的變更，增加臨時的電氣設備等。

2 變更管理流程及案例分析

變更管理的流程簡單來講則是申請→審批→實施→驗收，無論哪一環節做得不嚴謹，出現漏洞則會都釀成事故、事件。

2.1 變更申請

變更申請前要做好風險分析、等級劃分以及變更類型的確定。要組織工藝、設備、儀表、電氣、安全等各專業進行風險分析，并按照影響程度劃分微小變更、一般變更或重大變更，確定屬工藝變更還是設備變更。同類替換需進行風險分析，但不屬于變更。

圖1 工藝、設備設施變更管理流程

案例分析：因風險分析不到位引發鈦管著火。2013年4月28日，氯堿裝置A線二次鹽水崗位人員巡檢發現，氯酸鹽反應槽出口U型彎端部法蘭連接處有白色煙霧冒出，隨后立即報告相關人員，緊急降負荷，拆除U型彎保溫層，用消防水降溫冷卻，未造成事件進一步擴大，如圖2。

圖2 脫氯工藝流程

造成本次事件發生的主要原因是分廠在檢修氯酸鹽分解槽時進行管線變更，致使酸化罐氯氣至U型彎隔離處形成死角得不到置換，各級人員對鈦材與氯氣的反應風險分析不到位。使濕氯氣隨溫度發生變化，形成干燥的氯氣與金屬鈦管發生燃燒現象。

2.2 變更審批

變更審批則包括各專業的變更審查，行政審批。按照同類替換、微小變更、一般變更和重大變更等級的不同，審批流程也不同，但各專業的審查必須進行。

案例分析：未進行審批對操作方式進行變更引起氯氣泄漏。

2014年8月14日，氯堿裝置區二次鹽水及電解車間DCS操作人員發現電解C線陽極液卸料罐液位由42.6%突然上漲至100%，立即匯報班長，同時現場人員發現廠房內有氯氣泄漏。經現場檢查確認為陽極液卸料罐后水封處有氯氣泄漏，如圖3。

圖3 陽極卸料工藝流程圖

造成本次事件的主要原因是化工分公司為了節約用水，未履行任何變更手續將陽極液罐與卸料罐之間的“U”型水封由連續補水改變為間斷補水，且在無明確的補水規定情況下，崗位人員補水不及時，造成“U”型水封缺水，氯氣沖破“U”型水封發生泄漏。

2.3 變更實施

變更實施需嚴格按照變更審批結果進行更改，一并對連帶變更同步進行改變，包括改造過程、試生產安全、數據收集、規程修訂等，同時在實施過程中各專業審查人員必須在現場監督跟進，核查是否按照變更審批方案進行實施，涉及施工作業的還要進行工作危害風險分析。

案例分析：變更實施完畢試生產時導致系統停車。

為了防止冬季儀表空氣在管道內積水凍結，影響系統的穩定運行，原化工一分公司在氯化氫合成車間儀表空氣管線上增加一臺儀表空氣緩沖罐，計劃通過定期對儀表空氣緩沖罐放水的方式進行防凍。2013年10月31日，儀表空氣緩沖罐及管道配制及吹掃完成并具備投運條件，在投用過程中，崗位人員未將儀表空氣緩沖罐出口閥打開的情況下便將旁路的氣源出口閥關閉，造成氯化氫合成爐自控閥儀表空氣中斷，運行中的合成爐全部熄爐，聯鎖全系統停車，如圖4。

圖4 合成爐儀表空氣供氣工藝流程圖

造成本次事件的主要原因是化工一分公司增加儀表空氣緩沖罐的重大變更實施完畢后，未連帶變更操作規程，未制定新裝置投運的具體方案，崗位人員盲目投運新裝置，從而造成停車事件的發生。

2.4 變更驗收

變更驗收則是在變更實施完成后，對變更是否符合規定內容，是否達到預期目的進行驗證。確認與變更相關的工藝技術信息是否更新，各項運行參數是否優化，連帶變更是否同步變更，涉及相關人員是否接受培訓等。

案例分析：變更驗收不到位導致設備損壞。

2015年8月24日，原化工一分公司聚合裝置崗位人員聽見廠房外有異響，檢查發現聚氯乙烯干燥裝置大料倉變形、星型加料器上法蘭變形且漏氣嚴重，安排停車后，進一步檢查發現小料倉及小料倉下料三通處積料嚴重，如圖5。

導致大料倉等設備損壞的主要原因是原化工一分公司從節能的角度出發將1#羅茨鼓風機電機由132 kW更換為90 kW，更換后的1#羅茨鼓風機抽氣能力不足，不能滿足生產實際需求，變更項目在運行期間變更驗收組驗收不到位，核算不縝密，致使小料倉下料后PVC管道抽氣壓力不足，管道堵塞，導致大料倉抽癟損壞。

3 變更延伸

圖5 聚合干燥部分工藝流程圖

以上講的變更及案例分析都是在正常情況下的典型工藝或設備變更，但是企業在實際運行過程中錯綜復雜、千變萬化，因此變更管理也應遵循生產規律，突破束縛，尋求創新。因此要按照變更的期限區別臨時變更和永久變更。同時還要按變更的緊急程度劃分出緊急變更的范疇，即發生突發意外，需要立即采取行動來避免設備損壞、人員傷害、環境破壞或嚴重經濟損失的情況下進行的變更。

4 結語

在實際生產中變更隨時發生，除工藝、設備設施變更外，還涉及原輔材料的變更、安全設施的變更、供應商的變更等變更發生。總而言之，變更則是基于風險的管理，只要有變更就會有風險的存在，因此在生產系統或與生產系統關聯的活動發生改變時都應進行全面的風險分析，方可保障系統的穩定運行。