喬麗娟，楊國(guó)鋒，劉志輝

(河南省煤氣(集團(tuán))有限責(zé)任公司義馬氣化廠，河南義馬 472300)

HAZOP(Hazard and Operability Analysis)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。HAZOP被公認(rèn)為是可極大提高工廠生產(chǎn)安全性、可靠性的一種安全評(píng)價(jià)方法。英、美等國(guó)還將HAZOP列為強(qiáng)制型國(guó)標(biāo)。在中國(guó)，HAZOP也日益受到重視，國(guó)家安監(jiān)總局已將其作為重點(diǎn)推廣的危險(xiǎn)分析方法。本文對(duì)一種內(nèi)壓縮空分儀表與邏輯進(jìn)行的HAZOP分析做簡(jiǎn)單描述，希望能起到拋磚引玉的作用。

1 裝置簡(jiǎn)介

空分裝置采用氮、氧雙泵內(nèi)壓縮流程，帶全精餾制氬系統(tǒng)，配套空壓機(jī)組形式為汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)的“一拖二”，汽輪機(jī)由杭汽生產(chǎn)，主壓縮機(jī)、空氣增壓機(jī)為沈鼓提供，液氮泵、液氧泵、膨脹增壓機(jī)組均為法國(guó)CRYOSTAR產(chǎn)品。該裝置投運(yùn)后多次出現(xiàn)備用設(shè)備自動(dòng)切換引起聯(lián)鎖停機(jī)等故障，影響了空分裝置長(zhǎng)周期安全穩(wěn)定運(yùn)行。

2 空分儀表與邏輯HAZOP分析

2.1 空分儀表與邏輯HAZOP分析背景

備機(jī)自動(dòng)切換與聯(lián)鎖停機(jī)等故障主要受儀表與邏輯控制，因此，針對(duì)空分儀表與邏輯進(jìn)行了HAZOP分析。

HAZOP檢查小組在深入分析討論的基礎(chǔ)上，結(jié)合設(shè)計(jì)資料、廠家資料、操作指導(dǎo)書(shū)、操作規(guī)程、現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際等，對(duì)空分儀表與邏輯進(jìn)行系統(tǒng)的安全分析，查找儀表與邏輯方面可能存在的問(wèn)題，識(shí)別可能導(dǎo)致事故的危險(xiǎn)，并進(jìn)行全面的保護(hù)層分析，提出相應(yīng)的措施。檢查工作歷時(shí)20 d，分析PID圖、邏輯圖52張，提出建議44項(xiàng)。

2.2 空分儀表與邏輯HAZOP檢查

空分儀表與邏輯檢查包括空分裝置的各個(gè)單元，共劃分為9個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)節(jié)點(diǎn)的偏差、原因、后果和保護(hù)措施進(jìn)行了詳盡的分析。HAZOP分析時(shí)可能用到的引導(dǎo)詞和偏差的組合及可能原因示意表見(jiàn)表1，分析過(guò)程記錄示意表見(jiàn)表2。

3 空分儀表與邏輯HAZOP檢查結(jié)論

本次空分儀表與邏輯HAZOP檢查，提出建議44項(xiàng)，主要與儀控方案澄清、設(shè)計(jì)文件與實(shí)際邏輯設(shè)置一致性糾正、設(shè)計(jì)邏輯修改有關(guān)。

建議空壓機(jī)組油系統(tǒng)聯(lián)鎖修改為:取消油泵運(yùn)行信號(hào)作為聯(lián)鎖起輔泵的條件;修改聯(lián)鎖起、停輔油泵的油壓設(shè)定值;修改聯(lián)鎖起輔油泵、事故油泵的條件;修改掃描頻率，提高靈敏度;增設(shè)低油壓聯(lián)鎖停機(jī)2 s延時(shí)來(lái)減少干擾、降低切換頻率和切換波動(dòng)、在保證安全的前提下減少油壓聯(lián)鎖停車(chē)。建議修改汽輪機(jī)排氣壓力報(bào)警、聯(lián)鎖設(shè)定值，使組態(tài)設(shè)定值與設(shè)計(jì)值一致，減少汽輪機(jī)真空聯(lián)鎖停車(chē)。建議修改空壓機(jī)、增壓機(jī)啟動(dòng)條件中入口導(dǎo)葉、入口閥設(shè)置，降低啟動(dòng)消耗。建議修改膨脹機(jī)噴嘴控制邏輯，取消50度關(guān)閉，80度跳閘，關(guān)閉可以再起，跳閘后需要復(fù)位才能再開(kāi)的啟動(dòng)條件;修改緊急切斷閥控制邏輯，取消噴嘴加熱器運(yùn)行才能開(kāi)閥的條件;修改加溫邏輯，縮短膨脹機(jī)組啟動(dòng)時(shí)間。建議修改膨脹機(jī)轉(zhuǎn)速聯(lián)鎖中轉(zhuǎn)速大于200 r/min不允許手動(dòng)停油泵的設(shè)置值，增強(qiáng)設(shè)備安全性。建議修改膨脹機(jī)組邏輯中關(guān)于液氧泵、液氮泵出口壓力低至正常值83%左右時(shí)膨脹增壓機(jī)回流閥全開(kāi)的設(shè)置，降低工況波動(dòng)。建議修改液氧泵、液氮泵聯(lián)鎖邏輯中的出口壓力設(shè)置，減少泵的非正常切換和停泵。建議修改空壓機(jī)組振動(dòng)、位移邏輯中打仿真解除不了聯(lián)鎖的設(shè)置，避免設(shè)備在線檢查出現(xiàn)誤停車(chē)。建議空冷塔出口壓力低聯(lián)鎖做成與入口壓力一起“二取二”，減少誤停車(chē)。建議檢查確認(rèn)空壓機(jī)組防喘振邏輯與實(shí)際一致性。建議檢查確認(rèn)空壓機(jī)組與膨脹機(jī)組、低溫液體泵邏輯關(guān)系。建議檢查確認(rèn)空壓機(jī)組與膨脹機(jī)組、低溫液體泵邏輯關(guān)系。建議檢查確認(rèn)空壓機(jī)組軸承溫度、軸振動(dòng)、軸位移邏輯與實(shí)際一致性。

表1 HAZOP分析引導(dǎo)詞/偏差可能原因示意表

表2 HAZOP分析過(guò)程記錄示意表

4 空分儀表與邏輯HAZOP分析實(shí)際效果

經(jīng)過(guò)對(duì)該空分裝置儀表與邏輯的HAZOP分析、檢查、落實(shí)各項(xiàng)整改措施、加強(qiáng)綜合管理，該裝置連續(xù)運(yùn)行兩年多，超過(guò)歷史最長(zhǎng)記錄385 d，提高了企業(yè)效益。國(guó)產(chǎn)空分裝置在煤化工行業(yè)里有這樣的運(yùn)行業(yè)績(jī)比較罕見(jiàn)。