HAZOP在化工裝置設計中的應用

鄭啟紅

（九江石化設計工程有限公司南昌分公司，江西南昌 330096）

近年來，我國化工企業安全重特大安全生產事故呈現持續高發態勢，“8·12”天津港爆炸事故、河北張家口盛華化工“11·28”重大爆燃事故、四川宜賓恒達“7.12”重大爆炸事故、江蘇響水天嘉宜化工有限公司“3-21”特別重大爆炸事故等，一串串觸目驚心的損失數據，將化工企業推向了輿論的風口浪尖，工程設計是建設項目生命期中的重要環節，是建設項目進行整體規劃、體現具體實施意圖的重要過程，是確定與控制工程造價的重點階段。工程設計出現問題將導致重大的安全隱患。因此如何在滿足設計規范、國家標準、文件要求的前提下，對項目工程設計方案進行最低合理可行的優化，提高項目生產安全水平，成為各勘察設計企業一直以來不懈追求的目標。HAZOP分析有助于幫助設計人員以全新的思維角度充分認識到項目生產、設計中各個環節中存在的隱患。

1 HAZOP分析工作原理

HAZOP分析法是按照科學的程序和方法，從系統的角度出發對工程項目或生產裝置中潛在的危險進行預先的識別、分析和評價，識別出生產裝置設計及操作和維修程序，并提出改進意見和建議，以提高裝置工藝過程的安全性和可操作性，為制定基本防災措施和應急預案進行決策提供依據。其主要目的是對裝置的安全性和操作性進行設計審查，HAZOP分析通常由生產管理、工藝、安全、設備、電氣、儀表、環保、經濟等工種的專家共同進行研究，這種分析方法包括辨識潛在的偏離設計目的的偏差、分析其可能的原因并評估相應的后果。它采用標準引導詞，結合相關工藝參數等，按流程進行系統分析，并分析正常/非正常時可能出現的問題、產生的原因、可能導致的后果以及應采取的措施。

2 技術應用

以某項目產品的重氮化工段的溫度參數加引導詞構成偏離，作為示例進行簡單的HAZOP分析。工藝流程為：在2 000L反應罐中加入800kg水，開攪拌。然后打開反應罐蓋投入氫氧化鈉520kg，蓋好反應罐，使之完全溶解配成氫氧化鈉溶液。抽入水合肼600kg。然后常壓反應，將反應液升溫至80±2℃。打開亞硝酸異戊酯高位槽的真空閥門及吸料閥門，將1 000kg亞硝酸異戊酯抽入高位槽，關閉真空閥門，放空。控制內溫T=80℃±2℃，常壓反應，開始滴加亞硝酸異戊酯。約5～6h滴加完畢后。在T=80℃±2℃，保溫2h。保溫完畢，將反應溶液冷卻至25℃～30℃。停攪拌，靜置1h。分層，將下層水相轉移至另一2 000L反應釜。上層為反應生成的異戊醇裝桶回收后，直接用于制備亞硝酸異戊酯。

本項目HAZOP分析采用《AQ/T3054-2015保護層分析（LOPA）方法應用導則》附錄F中的風險評估矩陣，見表1。

表1 風險矩陣表

3 審查意見

審查意見是HAZOP審查會的成果，審查意見并不僅是設計修改意見，還可以包括施工階段的注意事項：開車、操作、維修、停車過程中的注意事項等（須寫進操作手冊）。審查會上指定的執行人要在審查組指定的時間內完成文件等的修改，并將完成結果寫入HAZOP報告，如果認為個別的意見不可行，也必須在報告中說明理由。報告將送審查組長審核批準。雖然審查會已經結束，但嚴格執行審查意見是保證審查效果的關鍵。

4 結束語

通過HAZOP分析，往左推導，可得出偏離產生的原因，往右推導，可得出偏離帶來的后果程度，再結合現有設計中的保護措施，得出該偏離下的殘余風險程度，企業方經過多方權衡，再最終確定該風險是否屬于企業的可接受范圍內，如接受該風險，則不需再新增別的保護措施。如認為該風險依舊過大，不在企業的可接受范圍內，則需要從多方面提出相應的建議措施，進行強化保護。設計方依據分析報告的建議措施，對設計文件進行完善修改，從而進一步提高項目的安全性。

表2 風險矩陣嚴重性說明表