可發性苯乙烯化工裝置HAZID分析方法應用與創新

姜 慧

（新疆藍山屯河化工股份有限公司，新疆維吾爾自治區昌吉市 831100）

1 引言

近年來，隨著我國制造業的不斷發展，生產經營過程中的交叉危害因素及危險性不斷復雜化，危險化學品行業的群死群傷事件時有發生，導致不可估量的國家財產和人民群眾生命的損失。造成這種現狀的主要原因是目前國內企業在危險源辨識方面缺乏科學的方法與工具，無法全面有效地辨識和評估系統中存在的危害且未能采取有效的方法和措施防范和控制風險。

識別危險源是過程安全管理的前提和基礎，識別危險源的方法眾多，HAZID是其中一種并基于風險對化工裝置進行生命周期管理的安全技術。

本文以EPS生產裝置為例，采用HAZID分析并結合Bow-Tie頂上事件推導、GB6441[1]和GB13861[2]系統化分類方法，系統辨識EPS生產過程中的危險源并進行風險評價，梳理、完善、優化了在役裝置的相關風險控制措施，確保了風險處于可接受的水平。

2 新疆藍山屯河新材料有限公司HAZID案例

2.1 EPS化工裝置HAZID分析項目簡介

新疆藍山屯河新材料有限公司（以下簡稱新材料公司）2010年投產，從事高倍、阻燃等EPS的生產與銷售，EPS因其優異的保溫隔熱性，被用作建筑保溫隔熱材料。采用“一步法”TCP懸浮聚合工藝，反應熱較強烈，存在暴聚及反應飛溫導致的火災爆炸等風險[6]，因此本裝置在反應釜外壁裝有聯鎖控制的循環水盤管，聯鎖為高溫觸發。如圖1所示。

圖1 EPS聚合裝置工藝管道流程圖（P&ID）（局部）

另外該裝置原料苯乙烯、戊烷為易燃危化品，在生產與儲存過程中遇到靜電等明火會發生火災甚至爆炸，其戊烷、苯乙烯罐區構成三級重大危險源，該公司屬于含有“兩重點一重大”的危險化學品企業。

HAZID分析團隊將新材料公司EPS生產裝置劃分為若干節點，本文選取風險程度較高的聚合裝置區域以作示例。

2.2 分析過程示例

HAZID分析組長組織成員選擇危險源引導詞，啟發認識危險源可能存在的位置，逐一分析、辨識危害及可能造成危害事件的原因和所導致的最惡劣后果，分析現有保護措施的有效性并對分析過程和改進建議予以記錄[7]，危害事件“聯鎖摘除”的具體分析見表2。

表2 分析清單

依據企業風險標準（圖2），對危害事件的當前風險進行分析評估，根據每項辨識危害的后果及其發生的頻率進行風險評級，風險度=可能性*后果[5-8]。“聯鎖摘除”的可能性為5，后果為3，5*3=15，風險度為Ⅱ級，為不可接受風險。在進行風險評估時，應按就高不就低的原則，對危害事件進行風險級別的評估[7]。

圖2 風險標準圖

從人、物、環、管四個方面分析現有保護措施的有效性。預防“聯鎖摘除”原因發生的措施有：聚合操作規程要求與培訓；現場配備銅質扳手；外部車輛進廠防火罩檢查與靜電跨接維護等。

從探測系統、隔離、個體防護（PPE）和應急四個層面來分析緩解后果措施的有效性，緩解“聯鎖摘除”后果升級的措施有：可燃氣體檢測及聲光報警、圍堰、防毒面具、危化品泄漏應急預案等。

選擇下一個引導詞至本節點所有引導詞和其他節點討論完畢。記錄分析過程及改進建議，編制HAZID分析報告。

2.3 HAZID分析結果與建議

本HAZID分析小組經分析討論新材料公司所有危險源對應危害的當前風險，針對現有保護措施不足的情況，從設計、操作、維護、制度、程序、狀態六個方面共提出多項EPS裝置可采取的建議措施。如針對“聯鎖摘除”的危害，提出建議2項，一是“修訂公司聯鎖管理細則，明確在DCS系統中顯示緊急切斷閥的投運狀態，并規定在現場和DCS分別確認緊急切斷閥聯鎖正常投運的要求；二是設置獨立運行的罐區緊急切斷閥安全儀表系統（SIS系統）。

在提出建議措施時，側重于考慮通過預防引起危害的原因，根據風險級別對建議措施進行排序并按“五定”的原則形成管理閉環。

2.4 在役裝置HAZID分析創新點的應用

當HAZID用于項目早期時，能夠識別潛在的可能導致重大事故的危險，為項目的開發、決策提供輸入，利于項目采用更安全、經濟的設計方案，如調整工藝方案、優化產品鏈等，可減少后期變更及追加安全措施導致的成本疊加[8]。

通過對該在役EPS裝置的HAZID分析，找出了因裝置本質安全缺陷而存在的隱患，同時對現有控制措施的充分性及有效性進行了定性評估，HAZID輸出結果主要應用于：

（1）提出的改進建議項為后續的技改、變更提供輸入；

（2）梳理出的崗位危害可作為三級安全培訓中裝置危險源介紹的資料；

（3）危險有害因素的崗位防護需求可作為崗位勞動防護用品配備的依據；

（4）分析中涉及較高風險頂上事件的設備設施，可納入安全關鍵設備的管理并制定相關管理標準。

（5）風險分析結果為后續的HAZOP、QRA分析和應急預案編制等提供支持。