任曉軍，馮鑫，納勇

(1.陜西延長石油集團煉化公司，陜西 延安 727406；2. 陜西延長石油天然氣股份有限公司，陜西 延安 717403；3. 北京思創(chuàng)信息系統(tǒng)有限公司，北京 100029)

1 HAZOP分析方法介紹

HAZOP分析方法其基本原理是基于單元的設計意圖(即分析節(jié)點)。從整個制造操作過程中加工過程狀態(tài)參數(shù)的變化以及實時控制中可能出現(xiàn)的誤差進行分析。反向檢查，分析造成偏差的原因，檢查正向偏差造成的負面影響，識別當前的安全預防措施，進行風險評估，如果風險不能接受，則明確提出相應的建議對策。

2 工藝說明

2.1 脫碳、脫硫單元

預處理后的原料天然氣與出T-01凈化氣換熱后，進入吸收塔T-01底部，與塔頂來的MDEA溶液逆流接觸，天然氣中的CO2、H2S氣體被MDEA溶液吸收(CO2含量≤50×10-6，H2S含量≤3×10-6，溫度為40 ℃)，脫碳后的天然氣從吸收塔塔頂出來，進入原料氣換熱器E-01與進塔的天然氣換熱后，降溫至約30.6 ℃，再經(jīng)凈化氣分離器SPR-02和凈化氣過濾器SR-02分離夾帶溶液及雜質(zhì)后送出界區(qū)，進入下游脫水系統(tǒng)。

2.2 脫水、脫汞單元

干燥器用再生氣取自脫汞系統(tǒng)后的凈化天然氣。再生氣先進入脫水加熱爐F-01加熱到280 ℃后，作為再生氣進入干燥器，解析其中的H2O。

2.3 液化單元

天然氣液化單元包括液化冷箱系統(tǒng)、冷劑循環(huán)壓縮機系統(tǒng)、冷劑儲存及BOG回收系統(tǒng)。

本裝置采用兩級分離三級節(jié)流的單一混合制冷工藝，LNG常壓儲存流程。制冷劑由氮氣、甲烷、丙烷、異戊烷和乙烯組成。

2.4 閃蒸氣(BOG)

工藝BOG(包括LNG節(jié)流閃蒸產(chǎn)生的BOG，裝車BOG及儲罐自蒸發(fā)產(chǎn)生的BOG)在冷箱內(nèi)復熱后，分為兩路：一路經(jīng)BOG壓縮機K-03A/B增壓至0.55 MPa后，進入燃料氣系統(tǒng)作燃料氣；多余的BOG經(jīng)循環(huán)BOG壓縮機K-04增壓至原料氣壓力后，返回原料天然氣入口進行循環(huán)再液化。

3 HAZOP分析流程

3.1 節(jié)點劃分

通過對合成氨工藝中的每個節(jié)點進行分析，得出合成氨裝置可以分為16個節(jié)點。本次HAZOP分析劃分了4個節(jié)點[1]。

節(jié)點1-脫碳、脫硫單元：從天然氣末站的原料天然氣來料管線至凈化氣過濾器SR-02，包含：原料氣進口分離器SPR-01，原料氣過濾器SR-01，吸收塔T-01，凈化氣分離器SPR-02，凈化氣過濾器SR-02，胺液閃蒸罐SPR-03，胺液再生塔T-02，酸氣分離器SPR-04，前機械過濾器SR-03，活性炭過濾器SR-04，后機械過濾器SR-05，胺液中間罐V-02，胺液儲罐TK-01，胺液地下槽V-03，脫硫吸附器AR-01A，脫硫吸附器BR-01B，原料氣換熱器E-01，貧富液換熱器E-02A/B，胺液再沸器E-03，酸水空冷器A-01，酸水回流泵P-02A/B，胺液后空冷器A-02，胺液后水冷器E-04，胺液循環(huán)泵P-01A/B，胺液補充泵P-03，泄放管線，排污管線等及各設備之間的連接管線。

節(jié)點2-脫水、脫汞單元：從凈化氣過濾器SR-02的凈化氣出料管線至脫汞粉塵過濾器SR-08，包含：干燥器R-02A/B，脫水加熱爐F-01，再生氣分離器SPR-05，脫水粉塵過濾器SR-06，再生氣壓縮機K-01A/B，脫汞吸附器R-04，脫汞粉塵過濾器SR-08，含油污水罐V-01，再生氣水冷器E-05，再生氣空冷器A-03，脫苯再生氣空冷器A-04，泄放管線，排污管線等及各設備之間的連接管線。

節(jié)點3-液化單元：從脫汞粉塵過濾器SR-08的凈化天然氣出料管線至LNG儲罐，包含：重烴閃蒸罐SPR-14，重烴分離器SPR-06，冷劑預冷分離器SPR-08，中間收集罐V-08，冷劑液化分離器SPR-09，高壓冷劑分離器SPR-07，冷劑過冷分離器SPR-10，冷箱CB-01，冷劑收集罐V-04，乙烯儲罐V-05，丙烷儲罐V-06，丙烷干燥器R-05，異戊烷儲罐V-07，異戊烷干燥器R-06，燃料氣緩沖罐V-09，BOG壓縮機K-03A/B，循環(huán)BOG壓縮機K-04，壓縮機進口分離器SPR-11，冷劑壓縮機K-02，壓縮機級間分離器SPR-12，壓縮機出口分離器SPR-13，預冷換熱器E-06A/B，液化換熱器E-07A/B，重烴換熱器E-09，過冷換熱器E-08，天然氣加熱器E-12，乙烯汽化器E-10，乙烯電加熱器E-11，丙烷卸車泵P-04，異戊烷卸車泵P-05，壓縮機級間空冷A-05，壓縮機級間水冷器E-13，冷劑增壓泵P-06A/B，壓縮機末級空冷A-06，壓縮機出口水冷器E-14，循環(huán)水管線，氮氣管線等及各設備之間的連接管線。

節(jié)點4-火炬、LNG儲存裝車、鍋爐單元：從裝置各火炬排放點至火炬，包含：熱火炬分液罐V-01，冷火炬分液罐V-02，熱火炬FS-01，冷火炬FS-02，燃料氣緩沖罐V-03；從液化單元LNG出料管線至LNG儲罐TK-01，包含：LNG儲罐TK-01，LNG裝車泵P-01A/B，槽車裝車臂LA-01A/B/C/D/E/F；從官網(wǎng)回水管線等其他回水管線至補水箱2600-V-01，包含：補水箱2600-V-01，燃氣熱水鍋爐A/B2600-B-01A/B，換熱器2600-E-01A/B，采暖熱水循環(huán)泵A/B/C2600-P-01A/B/C，采暖熱水過濾器2600-SR-02，高溫熱水過濾器2600-SR-01A/B，補水泵2600-P-02，鼓風機2600-BL-01A/B，高溫熱水循環(huán)泵A/B/C2600-P-01A/B/C，公用工程等及各設備之間連接管線。

3.2 HAZOP分析所使用的偏離

根據(jù)對工藝過程的理解，在分析前HAZOP主席依據(jù)偏離確定原則已選定待分析偏離。本次HAZOP分析共使用參數(shù)27個，偏離41個。

3.3 主要風險

(1)上游原料氣來料量大→原料氣進口分離器SPR-01的流量/過多→原料氣進口分離器SPR-01的壓力/過多，吸收塔T-01的壓力/過多，吸收塔T-01超壓，薄弱環(huán)節(jié)泄漏，泄漏原料氣遇火源發(fā)生火災；(2)人員誤操作，排液時間過長→原料氣進口分離器SPR-01的液位/過少→竄壓至含油污水罐V-01,含油污水罐V-01的壓力/過多，含油污水罐V-01超壓嚴重，發(fā)生物理爆炸；(3)再生氣壓縮機K-01A/B故障停，脫水加熱爐F-01的再生氣進料管線壓力/過少→脫水加熱爐F-01的再生氣進料流量/過少→脫水加熱爐F-01的爐管溫度/過多，脫水加熱爐F-01的爐管干燒，嚴重時發(fā)生蠕變泄漏，再生氣漏至爐膛，導致爐膛燒塌損壞；(4)控制回路LICA3201故障，導致閥門LV3201關小→重烴閃蒸罐SPR-14的進料流量/過少→重烴分離器SPR-06的液位/過多，凈化氣帶重烴至液化換熱器E-07A/B、過冷換熱器E-08,液化換熱器E-07A/B、過冷換熱器E-08流道凍堵，嚴重時裝置停車；(5)液位表LIA0623假指示→LNG儲罐TK-01的液位/過多→從平衡孔溢出至外層罐，外層罐不耐低溫，冷脆泄漏，泄漏出LNG導致人員凍傷，LNG氣化形成爆炸性混合物，遇火源發(fā)生火災爆炸。

3.4 建議措施

基于劇情需要和已有的措施建立保護，并根據(jù)風險矩陣和可接受程度，共提出建議措施17條，分類如表1所示[2]。

表1 建議措施

4 結語

以安全生產(chǎn)行業(yè)標準AQT3049-2013 《危險與可操作性分析(HAZOP分析)應用導則》為基礎，利用HAZOP分析方法進行了詳細審查、技術討論和分析，取得的分析成果如下：

本次HAZOP分析，劃分節(jié)點4個，分析偏離668個，分析劇情386條。其中Ⅳ級風險劇情63條，占總數(shù)16%，Ⅲ級風險劇情119條，占總數(shù)31%，Ⅱ級風險劇情203條，占總數(shù)53%，并且針對這些情況提出了相關建議[3]。