HAZOP分析方法在悬浮法氯乙烯聚合过程中的运用

李加旺，曹卫东

（云南能投化工有限责任公司，云南 昆明 650299）

HAZOP分析方法在悬浮法氯乙烯聚合过程中的运用

李加旺，曹卫东

（云南能投化工有限责任公司，云南 昆明 650299）

以氯乙烯聚合工艺过程为例，对HAZOP分析方法的步骤及操作流程进行了阐述，运用HAZOP方法系统对装置风险进行了评价并提出了相应的风险控制措施，为预防类似事故，提供了具体参考和重要依据。

HAZOP；氯乙烯聚合；风险评价

由于氯乙烯介质及聚合工艺的特殊性[1]，在氯乙烯聚合生产过程中极易发生中毒、火灾、爆炸等事故，随着装置的大型化及产业集中度增强，事故造成的危害和影响更加巨大。系统辨识生产过程中可能导致事故发生的不安全因素，从源头消除或降低风险，提高风险控制能力显得尤为重要。云南能投化工有限责任公司运用HAZOP评价方法对聚氯乙烯生产过程进行安全分析，并将该方法推广到整个氯碱化工装置，取得较好的效果，促进了工艺安全管理。

1 HAZOP分析方法和流程概述

HAZOP一词是由ICI于20世纪70年代早期创始的，是以系统工程为基础，定性分析或定量评价工艺装置危险性的一种方法。方法的本质就是以连续或间歇工艺流程为分析范围，在工艺图纸和操作规程基础上，用参数+引导词的方式，寻找系统中工艺过程或状态的偏差，然后再进一步分析造成该变化的原因、造成的后果，有针对的提出必要的预防对策措施。

HAZOP方法主要针对化工装置工艺过程危害辨识，也是目前工艺危害辨识中应用最广泛的技术。整个分析过程包括4个步骤：分析界定和分析准备、分析会议、文档和跟踪。其中分析会议为HAZOP分析方法的核心部分，其分析流程见图1。

2 HAZOP分析方法在氯乙烯聚合过程中的运用

2.1 HAZOP分析范围的界定及准备

分析范围的界定和准备是指进行分析会议前的工作，包括分析范围选定、评价小组成立、组员分工、评价计划、会议资料等。小组成员4～6人，专业包括工艺或工程、操作、设备、仪表电气等。分析主席为小组的核心，决定分析质量、进度等，一般由工艺专业人员担任。

小组成员确定后，根据分析范围，收集会议中需要的资料和图纸，包括PID图，设备结构及参数表，化学品安全技术说明书、安全附件数据、工艺规程、操作规程、国内外行业、企业内事故案例汇编等。资料收集齐备后，组长/HAZOP分析主席负责组织团队，合理制定会议计划，进入分析会议。

2.2 分析会议

2.2.1 氯乙烯聚合生产工程流程简述

去离子水（纯水）VCM（氯乙烯）单体和回收单体及各种助剂按照一定程序加入聚合釜内，控制一定的温度、压力，在搅拌作用下悬浮聚合生成聚氯乙烯，聚合生产成聚氯乙烯浆料送至出料槽，再经汽提塔脱除残留氯乙烯后，经离心、干燥脱除水分达GB5761-2006标准，经包装后入库。未反应的气相氯乙烯经压缩机压缩冷凝后回收至回收单体槽，与新鲜单体按一定比例再进行聚合。聚氯乙烯生产工艺流程见图2。

2.2.2 HAZOP在氯乙烯聚合过程中的分析运用

以图2中框画内1（助剂单元）2（聚合单元）3（出料及回收单元）为HAZOP分析范围，按系统的复杂性、危险的严重程度及工艺流程顺序，划分为28个节点。本文以VCM聚合单元为例，阐述HAZOP分析法的运用。根据氯乙烯聚合单元的设计意图，将聚合单元分成9个节点，节点划分见图3和表1。

图2 氯乙烯聚合生产工艺流程简图

图3 氯乙烯聚合单元节点划分图

采用HAZOP分析法对划分的9个节点进行偏差识别，对有意义的偏差的原因、后果、采取的措施进行了分析，对小组讨论的结果进行了整理，编制了氯乙烯聚合HAZOP分析表。氯乙烯聚合HAZOP部分分析结果见表2。

通过表2可以看出，超温、超压、氯乙烯泄漏、聚合反应偏快，搅拌不匀/停止等偏离风险较高，容易

引起较大事故，操作人员对这些偏差应引起特别重视。

表1 氯乙烯聚合单元节点划分一览表（VCM聚合单元）

表2 氯乙烯聚合HAZOP部分分析结果

在现有安全设施基础上对剩余风险进行风险评估，提出相应的完善措施，包括硬件和软件两方面。硬件方面，应全面实现自动化生产，包括确保安全使用的监测和调节仪表、必要的隔断、事先报警系统、联锁系统，同时保证材料、设备和安装质量；软件方面，对偏离正常工艺参数和违反操作规程、出现事故时操作员应采取的动作进行良好的培训和演练，提高操作人员的业务素质，以保证装置的安全运行。

2.3 后续实施方案及文档的跟踪

HAZOP分析结束后，首先对分析记录结果进行整理、汇总，形成HAZOP分析报告，提出的建议措施应得到有效落实，由专人负责每条建议措施落实并明确完成时间；其次，根据分析要求对HAZOP报告和审查用的PID等资料进行归档保存；第三，每隔一定时间，进行再分析评估，回头看，不断进行总结，利用PDCA的管理思路，不断提高安全评价水平，提升装置安全控制能力。

3 HAZOP分析存在的不足

（1）HAZOP分析耗时费力，存在信息缺失和信息隐含，报告修改、结果审查困难的不足；（2）HAZOP分析的成功很大程度上取决于分析小组组长的知识体系及组织能力，同时依赖于团队的整体配合；（3）方法掌握起来很简单，提高较难，分析质量取决于分析小组对PID图纸识读，工艺设备原理、安全管理原理等的解读认知、车间生产实践经验；（4）与任何识别危险与可操作性问题所用的技术一样，HAZOP分析也无法保证能识别所有的危险或可操作性问题。对复杂系统的研究不应完全依赖HAZOP，而应将HAZOP 与其他（比如：LOAP、FMEA、LEC、FTA等）合适的技术联合使用。

4 结论

通过应用HAZOP方法对氯乙烯聚合进行分析实例可表明以下几个方面。

（1）通过引导词+参数引出偏差状况，并对偏差进行前因排查、后果评估，清理已有安全保护、进行再次风险评估、对剩余风险提出相应的对策措施的分析程序实践，HAZOP方法简明、系统、实用；

（2）氯乙烯聚合的生产过程中，超温和超压是安全生产的最重要因素，应重点监控；

（3）VCM聚合生产HAZOP分析结果表是对氯乙烯聚合生产事故（假想）的一个系统的归纳总结，为预防和减少、避免类似事故，实现氯乙烯聚合生产的安全控制提供了具体参考和重要依据。同时对于工艺流程、操作规程的一次梳理和完善、也是安全、工艺知识培训的一种载体；

（4）HAZOP方法除了可以单独使用外，可与安全检查表法、事件树（ETA）和故障树（FTA）等分析方法一起使用，取长补短，具有较好的实用意义。

［1］刘玲梅.氯乙烯的物理、化学特性及安全防护.2016年聚氯乙烯行业技术年会论文集，2006，266-278.

［2］中国化学品安全协会组织编写、吴重光主编.危险与可操作性分析（HAZOP）应用指南.中国石化出版社，2012.09.

Application of HAZOP analysis in the polymerization of vinyl chloride by suspension method

LI Jia-wang，CAO Wei-dong

（Yunnan Energy Investment Chemical Co.,Ltd.,Kunming 650300，China）

Based on the vinyl chloride polymerization process as an example，on the steps and operation process of the HAZOP analysis method is discussed，the system used HAZOP method for risk evaluation and put forward the corresponding risk control measures，to prevent and reduce and avoid similar accidents，provides an important basis and specific reference.

hazard and operability analysis；polymerization of VC；risk evaluation

C931.2

B

1009-1785(2017)10-0036-05

2017-05-25