吴健彪
江苏省安全生产科学研究院苏研究院,江苏无锡 214000
石油化工企业工艺安全管理水平直接关系到事故率的高低,全面开展现役装置工艺危害分析对确保装置安全、稳定的运行有着非常大的帮助。石油化工企业一直以来都是国家安全监管的关键,全面检查并努力排除石化生产设备的安全隐患非常重要。HAZOP 技术自出现至今,获得了众多石油化工企业以及相关设计施工单位的一致认可,已经发展成为一种成熟的系统化、结构化工艺危害分析技术,广泛应用于装置、设备生命周期始终。但就该技术在我国当前的现状而言,还处于起步阶段,国内还没有形成一套统一的HAZOP 分析标准,不同企业实际开展分析方式有着较大的不同,而且操作的具体过程有着很大的区别,这对于最终的分析质量而言非常不利。如何有效、全面的进行工艺危害辨识和有害因素分析,将是未来提高石油化工企业安全管理水平,提高石化生产在役装置安全级别的必要措施。
所谓HAZOP 即危险与可操作性研究分析方法,该方法是由化学工程师T.克莱兹发明并提出的,并在帝国蒙德化学公司新建苯酚工厂得以应用。经过10 年的技术应用与改进,1973年开始在英国全面推广,该技术主要是用于检查涉及的安全以及危害的因果来源。当前,该技术已经在国内众多石油化工企业得以广泛应用。传统HAZOP 分析技术可以分为三种:引导词方式、经验式、检查式,其中给予引导词的HAZOP 分析技术应用最为广泛。
HAZOP 分析技术主要是用来对工艺过程及操作进行全面、系统的检查,以保证最终所得到的结果不会受到过程偏差的影响。HAZOP 具有较好的指向性,所以可以对工艺过程中原设计条件、意图等可能出现的不同形式偏差进行较为系统的检查,以分析出生产装置设计及操作、维护过程中可能存在的危险因素,从根本上提高工艺过程安全性、可操作性。
该分析技术可以应用于项目整个生命周期的始终,全面覆盖过程安全每一个细节,例如项目概念初始设计阶段、装置详细设计阶段、装置试车及检维修阶段、现役装置运行过程以及装置最终退役等。同时,HAZOP 分析技术可以对当前企业较为关注的操作或者作业过程进行全面分析,以保证运行过程的安全性,严格控制事故率,并对可能存在的安全隐患提供相应的解决方式。
我国现役装置HAZOP 技术应用尚处于初级阶段,整个技术实施过程中还存在着很多薄弱环节,所以必须要建立起一整套现役装置HAZOP 分析实施程序,以指导HAZOP 工作的顺利开展。
对现役装置进行HAZOP 技术分析是由企业方启动的,并需要企业方指定项目负责人。该负责人首先要做的工作就是确定分析工作开展的时间,通常情况下现役装置是在检修工作开始前完成HAZOP 分析的,之所以这样设计是为了保证HAZOP 分析建议措施的落实与整改;其次要成立HAZOP 分析技术机构,确定相应的分析组长;之后还需要确定一个具有一定权限的人员,来负责对HAZOP 分析的整个过程进行跟踪监督。
对现役装置进行HAZOP 分析之前,一定要清楚地知道所需要分析的目标对象以及范围,知道对象是哪一套装置及其边界。通常情况下所遵循的原则是:第一,装置运行时间较长、初期设计和建设过程所适用的技术标准、之前没有进行HAZOP 分析的技术水平相对较低的现役装置,需要进行HAZOP 分析补充;第二,已经进行过HAZOP 技术工艺危害分析的现役装置,需要按照5 年一次的频率来进行HAZOP 分析;第三,现役装置中发生过与工艺相关的较大安全事故,应该及时开展HAZOP 分析;第四,在需要对装置进行较大工艺设备变更时,需要依照设备的实际情况进行HAZOP 分析。
明确HAZOP 分析程序:一旦企业开展HAZOP 分析的目的明确之后,就需要按照目的来确定整个分析过程,选择最佳的HAZOP 分析形式。传统HAZOP 分析技术中,基于经验的方法需要HAZOP 分析组长具有较深厚的技术实践功底,能够熟练的分析工艺及设计要求。这种方法最大的弊端就是没有进行大范围引导词引导,极容易出现遗漏;引导词方式HAZOP 分析形式就对分析组长的要求低了一些,而且对工艺工程中的每一个节点处的工艺参数偏差均进行检查与分析,相较于其他形式HAZOP分析形式更为完整具体。
分析组长在充分了解待分析装置的实际情况之后,要根据可用信息及小组成员的技能水平,合理分配每个成员在整个分析过程中所承担的职责。通常情况下,一个HAZOP 分析小组由5 ~8 人。
准备工作对于HAZOP 分析的顺利开展有着非常大的影响,具体的内容主要有以下几点:
第一,分析资料的准备。分析组长根据之前制定的HAZOP分析项目目标及范围,给出此次分析工作所需的资料清单,由相关负责人来收集整理。待分析装置的资料由项目负责人通过装置HSE 部门来收集整理。这些资料应该包括以下内容:工艺安全信息,这些信息是对工艺系统的准确描述,是整个分析过程开始的基础。如工厂储存、使用和生产物料的危害性信息、工艺设备设计相关信息等;可靠的设计描述,通常情况下典型设计描述主要是一些文档文件,如设计要求、流程图、控制图、电路图(表)等,这些文件应该准确、全面的收集。一旦出现资料收集不完整或者所收集资料出现变动时,一定要由待分析装置HSE 部门人员以及装置技术人员进行修改、校对。分析组长必须对收集到的资料进行认真筛选及加工,并在第一次HAZOP 分析会议前,将包含分析计划以及必要参考资料的简要信息包分发给分析小组成员,以保证他们在分析工作开展之前能够了解并熟悉整个分析内容;
第二,会议场地及分析工具的准备。现役装置HAZOP 分析会议应该在不影响装置正常运行生产的前提下进行,按照实际情况合理选择会议场所。这一项工作相较于分析工具准备要简单得多;
第三,组建分析小组。项目负责人要根据项目任务来组建分析小组,并科学分配小组成员在整个分析过程中所扮演的角色及其职责。应确保重要分析人员能过有充分的时间来参与分析工作,并根据HAZOP 分析节点合理划分人员分配,最大限度降低装置人员工作影响度,提高分析工作的效率。“头脑风暴”对于HAZOP 分析非常关键,一定要充分发挥每一个分析人员的主观能动性,调动大家积极参与到分析过程,已全面提高分析效果;
第四,风险标准的选择。石油化工企业对现役装置进行HAZOP 分析不仅仅是要得出系统风险指标,还需要知道该风险的大小及等级,该等级标准必须要根据企业实际情况来建立风险矩阵。这里建议使用“HAZOP+风险矩阵”形式来提高HAZOP分析结果的客观性、实用性。
分析报告主要是在后续跟踪时使用,分析组长要保证每一次分析会议均有详细的记录以及检查分析结果。HAZOP 分析记录的主要内容是每一个“引导词+要素/特性”组合在应用于设计描述每个部分或者要素后,所得到的结果。之所以采用这种方法进行记录,是因为可以更全面更彻底的进行分析,达到最严格的审查要求。最终做提供的HAZOP 分析报告要有项目基本情况、分析范围、分析目标、分析程序、分析结果等内容,报告最终的归属由企业根据实际情况来决定。
分析小组在向企业提交最终分析结果之前,需要得到小组的一致意见,对于每一条小组得到的建议措施均要有相关的负责人跟踪落实。在企业根据HAZOP 分析结果进行重大变更之前,如果还有更为可行的变更文件,则需要由项目经理召集HAZOP分析小组进行变更分析,以保证不会再出现新的危害。项目经理等负责人在对HAZOP 报告进行逐条审查验证,给出建议关闭意见之后,需要签署最终版HAZOP 报告,经委托方书面认可之后,才可以正式确定该分析项目工作正式结束。
[1]朱红.中国石化“危险及可操作性分析”应用现状及建议[J].安全、健康和环境,2011,11(3):2-4.
[2]刘旭红.基于催化裂化装置的HAZOP分析量化研究[D].中国石油大学(华东)硕士论文,2009.
[3]万古军,李奇,张广文,等.实施HAZOP分析控制重大工艺安全事故(I)[J].安全、健康和环境. 2009,9(11):2-4.