HAZOP分析在進口原油鐵路專用線接卸設施改造項目的應用

劉芳，高文平(陜西延長石油(集團)有限責任公司榆林煉油廠，陜西 靖邊 718500)

0 引言

為了進一步拓寬企業戰略業務，某廠規劃了進口原油鐵路專用線接卸設施改造項目。該項目由北京石油化工工程有限公司設計，以年進口50萬噸原油、外購20萬噸重油為目標，主要改造內容包含在油品集運中心新建鐵路卸車設施、鐵路卸車專用線、原油罐組及泵房、渣油罐組及泵房、汽車裝車設施，改造煉廠至集運中心輸油管道，對煉廠現有設施改造或新建。建成后，實現原油、渣油的接卸轉輸及儲存。

根據安全標準化相關要求，該廠對進口原油鐵路專用線接卸設施改造項目基礎設計階段采用了基于國際及國內標準的HAZOP分析方法進行了工藝危害分析，并依據ALARP的原則，對高風險的工藝及操作提出相應建議措施[1]。本次HAZOP分析由該廠技術部門組織，設計院工藝工程師、儀表工程師、評價公司HAZOP分析主席及該廠相關職能部門、車間工藝、設備、儀表、安全等專業相關工程師、操作專家共同參加。

1 項目工藝流程

進口原油、渣油由黃島港鐵路運輸至靖邊油品集運中心后，接至煉廠鐵路卸車專用線，轉入儲罐，50萬噸/年原油通過管道轉輸至榆煉加工，20萬噸/年重油作為油煤共煉裝置原料。

1.1 鐵路卸車設施

(1)原油：新建原油卸車專用線由汽柴油裝車專用線分叉接入，原油卸車設施采用螺桿泵下卸式工藝流程，直接將車內原油卸至地上中間罐組，該設施包括卸油臺、60個鶴管、過濾器、10臺螺桿泵、匯油管等。原油卸車量50萬噸/年。

(2)渣油：按每年新增渣油卸車20萬噸，利用本次建設的原油卸車專用線，接卸渣油，與原油卸車交替操作。 渣油卸車設施采用螺桿泵下卸式工藝流程，直接將車內渣油卸至地上中間罐組，該設施包括卸油臺、鶴管、過濾器、螺桿泵、匯油管。其中卸油臺、卸車鶴管、卸車泵與原油共用。

(3)在卸車臺車輛進入端設置一個鶴位為上部卸車，當下卸式罐車的下卸裝置出現故障時利用上部卸車完成卸車作業。

1.2 原油儲存

原油罐組及泵房用于儲存和轉輸火車卸車來的原油，通過原油輸送泵送至榆煉廠區，設置原油裝車泵，必要時裝汽車外運。原油經卸車泵由卸車臺通過DN400管道送至4臺原油儲罐。原油罐組及泵房設置2 000 m3立式拱頂儲罐4座，每臺原油儲罐設現場及遠傳溫度計、現場及遠傳液位計、儲罐內設加熱盤管、儲罐保溫。原油進罐自控閥與高高液位聯鎖自動關閉，防止油品冒罐，原油出罐自控閥與低低液位聯鎖，先停泵后關閥。原油罐組及泵房設2臺流量185 m3/h原油輸送泵，一開一備，將原油輸送至榆煉廠區，設2臺100 m3/h原油裝車泵，可同時操作或單臺操作。其中1臺裝車泵兼倒罐，可實現2臺儲罐互倒。

1.3 渣油儲存

渣油罐組及泵房用于儲存火車卸車來渣油，并通過裝車泵送至汽車裝車設施出庫。火車卸車渣油通過DN300管道(管道設保溫伴熱)送至4臺渣油儲罐。渣油罐組及泵房設置1 000 m3立式拱頂儲罐4座。每臺渣油儲罐設現場及遠傳溫度計、現場及遠傳液位計、儲罐內設加熱盤管、儲罐保溫。渣油進罐自控閥與高高液位聯鎖自動關閉，防止油品冒罐，渣油出罐自控閥與低低液位聯鎖，先停泵后關閥。渣油罐組及泵房設2臺100 m3/h渣油裝車泵。可同時操作或單臺操作。其中1臺裝車泵兼倒罐，可實現2臺儲罐互倒。渣油操作溫度130 ℃。

1.4 汽車裝車設施

(1)渣油裝車：渣油100%通過汽車裝車出廠，均采用單泵單鶴位裝車工藝，設置裝車臺1座，裝車鶴管2套，采用上裝鶴管及定量裝車系統。

(2)原油裝車：鐵路卸車原油通過轉輸泵輸送到榆林煉油廠，當輸送量不能滿足廠內裝置需求量的情況下，采用汽車裝車運輸方式，采用單泵單鶴位裝車工藝，裝車鶴管2套，采用上裝鶴管及定量裝車系統。

1.5 油氣回收設施

本項目設置1套油氣回收設施，用于回收原油罐組及泵站罐頂氣及汽車裝車設施原油裝車鶴管的油氣，油氣回收規模根據火車卸車進罐量、汽車裝車量、儲罐大小呼吸量最終確定處理規模1 300 Nm3/h。

2 HAZOP風險矩陣的確定

HAZOP分析過程中一般默認優先使用企業的安全風險矩陣[2]，若企業風險矩陣不適合情況下，可使用同行業風險矩陣。分析團隊查看了企業安全風險矩陣，其對風險等級的判定存在偏高的可能，且其原因為文字描述，無法半定量確定安全風險，舉例說明：

(1)企業風險評價準則中“JHASCLHAZOP評估危害及影響后果的嚴重性(S)”的“財產損失”5級的判定標準為“>50”，數值較小，50萬對聯合裝置來說就是1臺機泵而已，一般來說5級會考慮整個裝置損毀。按目前風險矩陣判定風險會增加企業采取降低風險措施的工作。

(2)如因某個控制回路故障開大，導致液位升高，滿溢發生次生事件，造成輕微的環境影響，用中石化的矩陣，對應后果為A,結合通用規范，查出基礎控制回路故障發生的頻率是>10-1,查找事故可能性等級分級表，其對應的可能性等級為7,如此查出7A落在黃色區域。而企業風險矩陣危害發生的可能性(L)及頻率只是文字描述，無法半定量確定等級。

因此，分析團隊綜合考慮，選用中石化安全風險矩陣進行了此次HAZOP分析。

3 HAZOP分析過程

3.1 分析過程

本次會議對進口原油鐵路專用線接卸設施改造項目工藝系統全面、系統地進行了 HAZOP 分析，劃分了2個節點，對節點涉及到的偏離、原因、后果、保護措施進行了詳盡地分析，所有分析結果由分析團隊討論并由全體成員一致通過[3]。

3.2 分析識別出的高風險劇情

本次分析識別出的多條高風險劇情，具體如表1所示。

表1 高風險劇情(原油儲罐)

3.3 分析提出建議措施

本次分析提出建議措施1條： 針對“液位計LIA00201誤顯示導致原油罐T-001的液位/無，造成浮盤落底，空氣與油氣在內部形成爆炸性混合物，遇靜電發生爆炸”的高風險劇情，盡管目前已有措施：“一是原油罐T-001設有液位LSALL00213低低聯鎖關閉出口閥XV00203停原油裝車泵P001A/B，P002/003；二是原油罐T-001設有靜電跨接，可以導出靜電；三是原油罐T-001設有氮封系統，可以防止空氣進入罐內，可將風險降至安全區域”，仍考慮靜電接地有效性提出1項建議措施：定期對靜電接地及靜電跨接進行檢測。

4 結語

進口原油鐵路專用線接卸設施改造項目涉及設備為儲罐及卸車設施等。該項目涉及的原料包括原油、渣油，這兩種物料易燃、易爆，屬甲類火災危險性物質。裝置的主要危險為原油、渣油泄漏及浮盤落底[4]；VOCS油氣的互竄，尤其是當儲罐發生火災時，有可能使火災延油氣管線蔓延至其他的儲罐。

綜上所述，通過本次 HAZOP分析，全面辨識出進口原油鐵路專用線接卸設施改造項目存在的危險因素，進一步實現了該項目的本質安全，同時提高了團隊參與人員的安全意識。下一步，企業將對提出建議措施及時制訂計劃，同時以此項目HAZOP分析報告作為依據，編制員工培訓教材，摘出HAZOP報告中可信的高風險劇情，針對性編制應急預案[5]。