HAZOP分析方法在石油化工生產裝置中的應用研究

劉曉磊　夏鵬飛　袁麗麗

摘要：本文介紹了HAZOP分析方法的概況，探討了HAZ0P分析方法在聚丙烯裝置中的應用，并分析了研究HAZ0P的有效對策。

關鍵詞：HAZOP分析方法;石油化工;生產裝置;應用

1 HAZOP分析方法概述

HAZOP分析方法是根據科學的程序和方法，從系統的角度對項目或生產設施的潛在風險進行預先識別、分析和評價。明確生產設備的設計、運行和維護程序，提出改進建議，以此來提高設備工藝的安全性和可操作性，為制定基本防災措施和應急預案提供決策依據。

2 簡介

聚丙烯是一種由丙烯合成的熱塑性樹脂。根據甲基排列的位置，可分為三類：即等規聚丙烯（isotactic polypropylene）、無規聚丙烯（atactic polypropylene）和間規聚丙烯（syndiotactic polypropylene）。

3 HAZ0P分析方法在聚丙烯裝置中的應用

3.1 催化劑輸送系統

催化劑輸送系統的主要操作是將催化劑從催化劑輸送罐壓入催化劑儲存罐。

①氮氣管道閥門泄漏可能導致窒息危險;操作不當可能導致系統超壓和管道破裂;如果管道中的介質攜帶催化劑，容易引起火災;②目前裝置氮氣管道狀況良好，但車間缺乏氮氣檢測和保護手段;③管道充裝時采用現場壓力控制，但不具備自動功能。碳鋼是管道中的活化劑，且部分管道埋于地下，可能引起腐蝕;④料線存在介質腐蝕和誤操作引起的管道穿孔及火災危險;⑤退料線存在介質腐蝕、管道超壓造成的泄漏、管道破裂等危險;⑥由于介質和儲存條件等因素，活性劑運輸罐在儲存、裝卸和運輸過程中可能發生火災和爆炸危險;⑦活性劑儲罐在使用過程中，存在因誤操作引起的冒罐現象，以及泄漏或儲存不當引起的火災爆炸危險。

3.2 精煉系統

①精煉系統丙烯儲存的最大危險是各種操作失誤引發的事故，其不僅影響生產，而且嚴重威脅安全;②儲罐超壓引起的各種因素導致丙烯罐V108發生安全事故;③丙烯罐精制工藝出口管線可能因丙烯罐冷卻或管線泄壓不當造成超壓損壞。目前，泄壓措施是在管道上安裝手動放空系統;④丙烯計量罐生產過程中存在冒罐、安全附件失效、腐蝕、泄漏等危險因素。

3.3 聚合反應系統

①如果丙烯進料管線操作不當，系統容易達到聚合物反應器的設計壓力。一旦安全措施失效，系統安全將受到威脅;②由于人為失誤和操作壓力過高等造成氫氣管道超壓損壞、腐蝕減薄等風險;③高壓會導致丙烯回收管線超壓損壞，長期運行也會導致管壁變薄。如果粉末堵塞了管道，聚合釜的壓力就會升高，從而危及設備的安全運行;④在聚合釜的生產過程中，由于反應器內溫度高，或沒有及時放熱，而發生暴聚現象。將安全閥安裝在釜上，但由于管道較厚，原設計未考慮在安全閥進氣管道前加裝爆破片。根據《石油化工企業設計防火規范》規定：“對可能被物料堵塞或腐蝕的安全閥，應在其進氣口前安裝爆破片，或在管道進出口處采取吹掃、加熱或保溫等封堵措施”，因此應引起車間的重視;⑤聚合釜內腐蝕種類較多，如粉末腐蝕、攪拌器磨損導致容器壁變薄、冷卻效果差引起的反應過烈、設備超溫超壓等。

3.4 閃蒸系統

①閃蒸釜仍依靠經驗觀察料位，釜低粉出口無除塵設施，入口前安全閥上的釜內無爆破片，以上情況可能給生產操作帶來隱患;②閃蒸釜至儲氣罐的管道用于丙烯回收，如果操作不當易導致氣柜抽癟。

3.5 尾氣回收系統

目前，我國大部分化工生產設備缺乏防護措施，特別是氣柜容易腐蝕;由于缺乏過濾設施，粉料容易堵塞，在一定程度上增加了壓縮機的運行負荷，帶來了一定的安全風險;丙烯壓縮機存在著因超壓、腐蝕等原因造成設備損壞、物料泄漏引起的火災、爆炸事故。

4 HAZ0P研究提出的安全對策

①建立健全自動調節系統。鑒于我國大部分化工企業采用手動控制閥，明顯不能滿足時代的需要，因此，有必要建立健全自動控制調節系統，采用自動壓力報警功能，并將信號引至DCS控制室顯示;②使用防腐管道。傳統的管道會被介質腐蝕，降低了使用壽命。針對這種情況，可在一定條件下更換管材，以提高管道的耐腐蝕性;③安裝液位監測系統。液位監測系統安裝在活化劑儲罐上，并與DCS控制系統聯鎖;④建立有效的控制設備。可在裝置上安裝自動防空閥或對丙烯罐采取冷卻措施;安全閥入口處可安裝爆破片，防止安全閥堵塞;⑤安裝靜電消除設備。聚丙烯粉料中的一些氣體是易燃氣體，在閃蒸出口安裝靜電消除器，在車間內安裝報警系統，加強室內通風設施的安裝，避免粉塵濃度過高，并安裝防爆軸流風機;⑥添加過濾設備。有些粉料容易堵塞管道，增加壓縮機的負荷，需要在進氣柜前的管道中增加過濾設施;⑦加強人員和安全管理。安全施工是關鍵，因此必須加強管理者的責任感，避免因操作失誤、疏漏等造成的安全事故，導致無法彌補的損失。

5 結語

HAZOP是一種系統分析工藝設備安全性和可操作性的方法，通過分析設計過程狀態出現各種偏差的可能性，找出工藝設備存在的潛在危險因素，并采取相應的安全措施，提高設備的安全性。隨著現代石油化工生產的發展，HAZOP分析技術得到了越來越廣泛的認可和應用。

參考文獻：

[1]張亦林.HAZOP技術在化工裝置中的應用[J].石油化工自動化，2015（10）.