王金玉，陳 雍

(中國人民解放軍61699部隊，湖北 枝江 443200)

在精細化工裝置開車過程中，因各種原因的影響，如開車前未落實檢查或檢查不夠，裝置自身存在的因素，作業(yè)人員的不安全行為，風(fēng)險識別和安全評估不全面，防范措施不到位等原因，都會造成裝置正常開車不能安全順利進行。開車是復(fù)雜的系統(tǒng)過程涉及多專業(yè)、多崗位，有關(guān)數(shù)據(jù)顯示，開車期間的過程安全事故約占總的過程安全事故的8%，若考慮在單位時間內(nèi)，占工廠運行時間的比例，開車期間的事故遠遠高于正常生產(chǎn)時的概率，而且事故后果往往更嚴重[1-6]。因此，有必要重視開車過程安全分析評價，找出危險潛在因素，并制定有效的防護措施和應(yīng)對方案，確保開車過程的安全進行。

1 HAZOP分析

1.1 概述

圖1 HAZOP的工作流程圖

Fig.1 Work flow chart of HAZOP

HAZOP又稱危險與可操作性分析，是以整個系統(tǒng)為基礎(chǔ)，按照一套科學(xué)程序、方法，對生產(chǎn)裝置和工藝過程中的危險源，通過一系列引導(dǎo)詞，劃分多個分析節(jié)點來分析工藝狀態(tài)參數(shù)的變動與偏差，并分析這些變動與偏差帶來的影響及可能導(dǎo)致的后果，從而識別和估計過程安全方面的危險及操作性問題，做出相應(yīng)的防范措施。其工作流程圖如圖1。

1.2 分析原理

HAZOP分析是以引導(dǎo)詞為引導(dǎo)，對過程中的工藝參數(shù)、操作步驟可能出現(xiàn)的變化進行分析，找出其可能導(dǎo)致的風(fēng)險。[2-5]常用的操作步驟的引導(dǎo)詞及其含義如表1所示。

表1 分析操作步驟HAZOP分析的引導(dǎo)詞及說明表Table 1 Guidance words and instructions for HAZOP Analysis of analytical operational procedures

2 實例研究

以硫醇甲基錫精細化工裝置為例，應(yīng)用HAZOP分析法對化工裝置開車過程進行危險與可操作性分析，主要著重與分析開車期間不安全因素、工藝薄弱點、關(guān)鍵操作步序等危險點。

2.1 確定評估體系

精細化工裝置開車過程會涉及人員的操作、物料的轉(zhuǎn)移、機械的運轉(zhuǎn)和管理的協(xié)調(diào)等工作，這需要對每一個化工操作單元進行操作與可行性分析，得出每一個化工操作單元的節(jié)點，針對分析的結(jié)果能在第一時間內(nèi)準確采取行動，制止或減緩事故發(fā)生的不利后果。

2.2 分析系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

以硫醇甲基錫生產(chǎn)工藝為例，主要包括錫粉和鹵甲烷在催化劑的作用下，經(jīng)高溫高壓反應(yīng)，經(jīng)蒸餾釜和吸收塔得到中間體，在縮合釜中和硫代甘醇酸異辛脂進行縮合反應(yīng)，得到硫醇甲基錫粗品，經(jīng)過分離、干燥、過濾得到產(chǎn)品。其工藝路線簡圖如圖2。

圖2 硫醇甲基錫的工藝路線Fig.2 Technological route of methyl tin mercaptide

2.3 HAZOP分析

化工開車過程中，由于操作人員的違規(guī)操作或誤操作等“三違”原因而發(fā)生的事故比例很高。根據(jù)《危險評估程序指南》，對于連續(xù)化的工藝工程，大約60%～75%的重大工藝安全事故不是發(fā)生在正常生產(chǎn)期間，而是發(fā)生在開停車等非正常生產(chǎn)期間[3-6]。而且國內(nèi)的HAZOP分析主要分析正常生產(chǎn)階段由于工藝參數(shù)的偏差導(dǎo)致的過程安全事故，對于開停車操作步驟，關(guān)鍵性人工操作的分析很少。且對于節(jié)點劃分以P&ID為研究對象，只用開停車一個引導(dǎo)詞，很難對開停車的具體步驟錯誤進行詳細分析。

根據(jù)風(fēng)險級別，連續(xù)化的化工工藝設(shè)計，開車期間過程的洋蔥模型如圖3。

圖3 化工開車過程的洋蔥模型Fig.3 Onion model of chemical start-up process

運用HAZOP方法主要分析硫醇甲基錫裝置正常生產(chǎn)階段在開車期間的生產(chǎn)工藝，基于研究工藝設(shè)計和P&ID圖劃分節(jié)點情況、開車準備危險分析如表2、表3。

表2 裝置節(jié)點劃分列表Table 2 Partition list of device node

表3 開車準備風(fēng)險評價表Table 3 The risk assessment form for driving readiness

由于節(jié)點劃分是以P&ID為研究對象，很難對化工開車的具體步驟錯誤進行分析。因此，識別開車過程階段的操作步驟，使操作人員意識到錯誤操作背后潛在的風(fēng)險，有效阻止事故后果的發(fā)生。以節(jié)點2為例，其設(shè)計意圖為：原料金屬錫和氯甲烷在催化劑的作用下，經(jīng)高溫高壓合成甲基氯化錫的混合中間體。確定工藝參數(shù)時需考慮操作步驟的影響，引導(dǎo)詞包括：伴隨、過多、過少、部分、異常、反向等。將每一個工藝參數(shù)與引導(dǎo)詞組合形成可能偏差，如“備二甲硫醚時，真空度過高”，識別其發(fā)生的關(guān)鍵操作步驟包括：人為誤操作，使二甲硫醚罐的真空度過高，導(dǎo)致玻璃瓶和軟管破裂。造成的事故后果為：二甲硫醚泄漏，人員中毒，其蒸汽與空氣混合，發(fā)生爆炸。具體甲基氯化錫工藝開車期間操作步驟的HAZOP分析見表4。

表4 甲基氯化錫工藝開車階段的HAZOP分析表Table 4 HAZOP analysis table of methyl tin chloride start-up process

2.4 預(yù)防護措施

針對開車過程階段的危險性操作，擬采取如下的預(yù)防措施:

(1)加強操作人員的培訓(xùn)，規(guī)范操作，提高員工的思想認識；硫醇甲基錫生產(chǎn)過程中所涉及的危險化學(xué)品的危害特性及防護措施；

(2)利用HAZOP分析法，對開車過程的關(guān)鍵性操作步驟進行詳細分析，提高操作人員對關(guān)鍵操作步序錯誤操作的識別與認識；

(3)落實DCS操作與現(xiàn)場溝通確認；

(4)對化工開車過程進行全程控制，對物料備料、存儲、轉(zhuǎn)運進行現(xiàn)場監(jiān)控，對設(shè)備的升溫、升壓、投料等單元實施全面監(jiān)控，要求每一步操作步驟嚴格操作。對關(guān)鍵性操作，在操作規(guī)程中通過下劃線或加深字體等可視化提示。

3 結(jié)語

開車工作看似簡單，一旦檢查不仔細或未落實工藝操作步驟，會產(chǎn)生重大隱患。通過對硫醇甲基錫工藝的操作步驟進行HAZOP分析，分析結(jié)果用來化工開車步驟中聯(lián)鎖、自控、報警的投用的要求，關(guān)鍵性操作步驟誤操作的危險。開車前，針對關(guān)鍵性操作步驟開展操作步驟的HAZOP分析，保證硫醇甲基錫裝置的開車穩(wěn)定安全進行。