王睿 郝大雪 馬萍萍
摘要:精細(xì)化工裝置是生產(chǎn)各種精細(xì)化學(xué)品工業(yè)的裝置。由于化工裝置的生產(chǎn)工藝和介質(zhì)普遍存在一定的危險(xiǎn)性,與其他的行業(yè)相比較,化工行業(yè)的危險(xiǎn)系數(shù)比較高,通過(guò)HAZOP技術(shù)對(duì)化工裝置的風(fēng)險(xiǎn)進(jìn)行分析,及時(shí)發(fā)現(xiàn)化工裝置運(yùn)行過(guò)程中的安全隱患,是目前工藝危害辨識(shí)中運(yùn)用最廣泛的技術(shù),能夠有效的降低事故發(fā)生率。基于此,本文闡述了HAZOP技術(shù)的工作原理以及UAZOP分析步驟與精細(xì)化工裝置安全性的控制策略,對(duì)HAZOP技術(shù)在精細(xì)化工裝置中的應(yīng)用進(jìn)行了探討分析,旨在保障精細(xì)化工裝置安全運(yùn)行。
關(guān)鍵詞:HAZOP技術(shù);工作原理;步驟;精細(xì)化工裝置;安全;應(yīng)用
一、HAZOP技術(shù)的工作原理
HAZOP即危險(xiǎn)與可操作性分析,其是按照科學(xué)的程序和方法,從系統(tǒng)的角度出發(fā)對(duì)工程項(xiàng)目或生產(chǎn)裝置中潛在的危險(xiǎn)進(jìn)行預(yù)先的識(shí)別、分析和評(píng)價(jià),識(shí)別出生產(chǎn)裝置設(shè)計(jì)及操作和維修程序,并提出改進(jìn)意見(jiàn)和建議,以提高裝置工藝過(guò)程的安全性和可操作性,為制定基本防災(zāi)措施和應(yīng)急預(yù)案進(jìn)行決策提供依據(jù)。HAZOP的主要目的是對(duì)裝置的安全性和操作性進(jìn)行設(shè)計(jì)審查.HAZOP分析由生產(chǎn)管理、工藝、安全、設(shè)備、電氣、儀表、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等工種的專(zhuān)家進(jìn)行共同研究;這種分析方法包括辨識(shí)潛在的偏離設(shè)計(jì)目的的偏差、分析其可能的原因并評(píng)估相應(yīng)的后果。它采用標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)詞,結(jié)合相關(guān)工藝參數(shù)等,按流程進(jìn)行系統(tǒng)分析。
二、HAZOP分析步驟的分析
HAZOP評(píng)估實(shí)施主要分為以下四個(gè)階段:第一、啟動(dòng)階段。包括確定分析范圍和目標(biāo),選定分析小組,并確定小組成員各角色職責(zé)。第二、準(zhǔn)備階段。包括制定分析計(jì)劃,收集數(shù)據(jù),商定記錄方式,編制工作日程安排。第三、分析階段。包括將系統(tǒng)分解為若干節(jié)點(diǎn);選擇某一節(jié)點(diǎn)并明確設(shè)計(jì)意圖;針對(duì)每個(gè)要素使用引導(dǎo)詞識(shí)別偏離;識(shí)別偏離的原因和后果;識(shí)別是否存在嚴(yán)重的問(wèn)題;識(shí)別保護(hù)、檢測(cè)及指示措施;提出可能的補(bǔ)救/減緩措施(可選);對(duì)提出的建議措施達(dá)成一致意見(jiàn);對(duì)每個(gè)要素及對(duì)系統(tǒng)每個(gè)節(jié)點(diǎn)均重復(fù)以上步驟。第四、文檔和跟蹤階段。包括記錄分析情況,簽署分析文檔,產(chǎn)生分析報(bào)告,跟蹤建議措施的執(zhí)行情況,必要的情況下重新分析系統(tǒng)某些節(jié)點(diǎn),完成最終輸出報(bào)告。
三、精細(xì)化工裝置安全性的控制策略
(一)化工裝置停機(jī)。所有裝置在停止使用時(shí)都應(yīng)形成具體的停機(jī)方案,各部分的操作流程,防護(hù)步驟,溫度的控制等等,全部要有明確的規(guī)定,方案形成以后經(jīng)由各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)審批后實(shí)行,所有操作必須準(zhǔn)確無(wú)誤的照方案執(zhí)行,對(duì)一線工人進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn),根據(jù)不同裝置的特性,定期對(duì)各種裝置進(jìn)行檢修和保養(yǎng)。
(二)施工前檢修?;ぱb置的檢修危險(xiǎn)性比較大,因此,在裝置啟動(dòng)之前,必須要確保裝置的零件正常運(yùn)轉(zhuǎn),檢修的步驟必須嚴(yán)格遵循安全流程,不能私自進(jìn)行檢修,同時(shí),檢修必須在同一時(shí)間進(jìn)行,同一時(shí)間結(jié)束,不允許在規(guī)定時(shí)間以外的時(shí)間進(jìn)行檢修,以避免造成不必要的傷亡,檢修過(guò)程要在專(zhuān)業(yè)人員的指導(dǎo)和陪同下進(jìn)行,精密儀器的檢查手段要根據(jù)不同裝置的特性決定,如高溫檢查,重力檢查,氦氣檢查等等,必須按要求檢查,不能私自更改檢查條件。確保裝置無(wú)誤后方可進(jìn)行正常施工。
(三)裝置養(yǎng)護(hù)。化工精密裝置對(duì)于保存環(huán)境,養(yǎng)護(hù)條件都有著苛刻的要求,在使用過(guò)程中,裝置的零部件會(huì)受到不同程度的損傷,所以要定期對(duì)所有裝置進(jìn)行養(yǎng)護(hù),損傷程度嚴(yán)重的配件要及時(shí)的替換,避免在下次使用過(guò)程中出現(xiàn)意外。
四、HAZOP技術(shù)在精細(xì)化工裝置中的應(yīng)用分析
以下就某精細(xì)化工裝置在HAZOP分析階段的具體評(píng)估進(jìn)行分析。
(一)某精細(xì)化工裝置概況。該精細(xì)化化工裝置以2,4-二氯苯丁酮、氯乙酸乙酯、硼氫化鉀、甲基磺酰氯、三氮唑鈉為主要原料,經(jīng)環(huán)氧化、中和脫羧、還原、磺酯化、縮合、蒸餾、結(jié)晶精制,干燥工序制造作物殺菌劑產(chǎn)品?;谄涔に囋O(shè)計(jì)和裝置MID圖紙,劃分節(jié)點(diǎn)情況如表1所示。
‘二)以節(jié)點(diǎn)1為例,明確其設(shè)計(jì)意圖為:原料2,4-二氯苯丁酮和氯乙酸乙酯在甲醇鈉(強(qiáng)堿)的作用下發(fā)生DarZens反應(yīng),生成α,β-環(huán)氧酸酯,再在氫氧化鈉的水溶液中水解成α,β-環(huán)氧酸鈉。包括的主要設(shè)備有環(huán)氧釜、中和洗滌釜、液堿及甲苯儲(chǔ)罐、冷凝器、氯乙酸乙酯及苯丁酮高位槽等。
(三)確定需要考慮的參數(shù)。主要包括:壓力、溫度、液位、流量以及概念性參數(shù)。將每一個(gè)參數(shù)與引導(dǎo)詞組合形成可能的偏差,如“環(huán)氧釜壓力高”,識(shí)別其發(fā)生的原因包括:人為誤操作,甲醇鈉滴加速度過(guò)快,反應(yīng)劇烈,造成環(huán)氧釜溫度高,甲苯及氯乙酸乙酯迅速汽化,導(dǎo)致環(huán)氧釜壓力高。造成的事故后果為:環(huán)氧釜超壓泄漏,人員中毒,甲醇鈉等遇空氣燃燒,發(fā)生火災(zāi),嚴(yán)重時(shí)甲醇等輕組分遇明火發(fā)生爆炸。
(四)識(shí)別現(xiàn)有保護(hù)、檢測(cè)及指示措施。主要有:環(huán)氧釜設(shè)置有溫度高聯(lián)鎖關(guān)閉氯乙酸乙酯進(jìn)料電磁閥。因該聯(lián)鎖無(wú)法有效阻止該事故發(fā)生,故提出可能的補(bǔ)救/減緩措施為:(1)建議將溫度高聯(lián)鎖關(guān)閉氯乙酸陰酯進(jìn)料電磁閥變更為,聯(lián)鎖全開(kāi)冷卻水進(jìn)水閥門(mén),關(guān)閉蒸汽進(jìn)氣閥門(mén),以阻止環(huán)氧釜溫度高,液體迅速汽化,導(dǎo)致環(huán)氧釜壓力高,造成超壓泄漏等后果的發(fā)生;(2)建議在反應(yīng)釜上新增溫度測(cè)量點(diǎn),與冷卻水進(jìn)水調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn)自控調(diào)節(jié);(3)建議在尾氣排放筒處加裝一個(gè)爆破片,并定期檢修,防止堵塞失效。
五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述,HAZOP技術(shù)對(duì)于確定危險(xiǎn)和識(shí)別設(shè)計(jì)、操作對(duì)規(guī)范的偏離等非常有效。同時(shí)也可以利用HAZOP找出那些可能引發(fā)事故的隱患并對(duì)其進(jìn)行評(píng)估,從而提高裝置安全水平,因此對(duì)HAZOP技術(shù)在精細(xì)化工裝置中的應(yīng)用進(jìn)行分析具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
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