危险性和可操作性分析（HAZOP）在新建化工装置中的运用

叶 茂

浙江石油化工有限公司

1 HAZOP分析简介及步骤

化工生产装置处于高温、高压、连续运行生产状态。在项目建设前，对工厂选址、安全管理进行了相应的安全评价和论证。但是各种故障、误操作或设计本身存在的问题可能影响装置平稳运行甚至可能引发火灾、设备损坏、危害人身安全等严重后果。因此，在生产装置投入前对装置进行全面的HAZOP分析并且设计相应的安全设施显得尤为重要。

HAZOP分析步骤有：

（1）根据装置工艺单元划分节点。节点一般按照工艺装置流程划分，从装置原料进入的管线开始，继续至工艺流程或工艺条件的改变。

（2）确定节点偏差。对于每一节点，HAZOP分析组以正常操作运行的工艺参数为标准值，分析运行过程中工艺参数的变动（即偏差），这些偏差通过引导词和工艺参数引出。确定偏差最常用的方法是引导词法，即：偏差=引导词+工艺参数。

（3）对偏差进行分析。根据HAZOP分析引导词，确定了每个分析节点的关键引导词偏差后，需要对每个偏差进行分析。分析内容包括原因、后果、保护措施、建议措施[1]。

（4）确定事故后果等级。从人员伤害、设备损坏、工厂停产、环境影响、外界反应等确定事故等级。

2 HAZOP应用实例

浙江石油化工有限公司4000万吨/年炼化一体化项目新建一套80万吨/年乙二醇装置，该装置以上游乙烯装置的乙烯和公用工程系统的氧气原料，在一定温度、压力和催化剂等条件下，反应生成环氧乙烷和乙二醇的产品。由于该装置中的原料和中间产品均为易燃易爆物质，危险级别高，故对其装置进行了详尽的HAZOP分析。

（1）划分节点，本装置共72张P&ID图，将装置全部流程最终划分为13个分析节点，见表1[2]。

表1 浙江石化80万吨/年乙二醇装置HAZOP分析节点

根据上述定义的节点，分析小组使用HAZOP专业的关键引导词进行了系统研究，这些关键引导词包括:流量、温度、液位、维修、开车/停车等，见表2。

表2 关键引导词

（2）偏差及后果分析。装置对所有节点分析后，共分析出潜在的偏差182项。其中，4项属于较大风险，如果不采取相应控制措施，在以后的生产过程中可能造成严重事故，因此必须根据分析建议措施完善相应设计。装置部分HAZOP分析记录，见表3。

表3 装置部分HAZOP分析记录表

（3）危险级别。本项目在进行HAZOP分析时使用《危险与可操作性分析应用导则》风险矩阵，来执行半定量风险评估。它的使用反映了评估可接受的风险，并允许添加额外措施的要求，以减少风险。评判其中装置3项偏差风险较大，需要通过考虑减少其他的风险控制措施。该项目使用的风险等级评估表和风险矩阵进行风险分析，见表4。

表4 风险矩阵表

（4）采取的安全措施。通过HAZOP分析，本装置针对危险性较大的3个偏差采取的安全措施，见表5。

表5 危险性较大安全措施分析表

3 结论

化工装置工艺安全管理是一个系统性工程，目前我国的化工生产装置已经强制要求进行HAZOP分析，对二级及以上重大危险源装置安装紧急停车系统等安全控制系统。在项目的设计阶段进行HAZOP分析，能提前发现设计、操作规程的不足，将危险在项目设计阶段得到控制或解决。

[1] 中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院.HAZOP分析指南[M].北京:中国石化出版社,2008

[2] 冷传斌.HAZOP分析在新建炼厂酸性气处理装置中的应用[J].化工技术与开发,2011,40(11):10-11