張達(dá)

摘 要：介紹石油化工企業(yè)對(duì)工藝生產(chǎn)過程控制對(duì)象進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析的重要性和分析方法、步驟（即分析流程），詳細(xì)設(shè)計(jì)階段HAZOP分析要求和分析重點(diǎn)及應(yīng)采取的措施。

關(guān)鍵詞：風(fēng)險(xiǎn)分析 HAZOP分析 緊急隔離閥（EBV） SIS SIL FGS

中圖分類號(hào)：X937 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-3973（2013）009-062-02

1 引言

隨著石油化工企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大、工藝越來(lái)越復(fù)雜，生產(chǎn)事故造成的災(zāi)難性財(cái)產(chǎn)損失和人員傷亡也越來(lái)越多，為防止事故的發(fā)生就必須對(duì)生產(chǎn)過程控制對(duì)象進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析，指出事故出現(xiàn)的概率和有可能造成傷害的嚴(yán)重程度，即安全度等級(jí)（SIL），采取設(shè)置相應(yīng)安全儀表系統(tǒng)（SIS）等措施，以便使風(fēng)險(xiǎn)降低到可容忍的程度內(nèi)。

2 分析方法

對(duì)工藝生產(chǎn)過程控制對(duì)象進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析（或?qū)彶椋瑖?guó)外常見的分析方法主要有：危險(xiǎn)和可操作性研究法HAZOP（hazard and operability study）；故障模式和影響分析法FMEA；預(yù)危險(xiǎn)分析法PHA（preliminary hazard analysis） ；故障模樹分析法FTA等。每種方法都有自己的特點(diǎn)和使用范圍，其中HAZOP分析法以系統(tǒng)、全面和細(xì)致而被石油化工企業(yè)廣泛使用。本人曾參與了福建煉油化工一體化項(xiàng)目（中外合資）部分煉油裝置HAZOP審查工作， 本文針對(duì)HAZOP分析的方法和分析理念的做簡(jiǎn)要介紹，使讀者對(duì)HAZOP分析的方法和分析理念有初步的認(rèn)識(shí)和了解，不足之處請(qǐng)見諒。

3 HAZOP分析（或?qū)彶椋┖?jiǎn)介

由于每個(gè)工藝裝置的用途、安全特征、操作工況等不同，很難有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。HAZOP 分析法的典型程序是按裝置審查每一條物料流并追蹤物料流到上下游終點(diǎn)（如泵、壓縮機(jī)、容器、塔或界區(qū)閥），核實(shí)上游機(jī)泵的堵塞壓力，以確認(rèn)該物料流最大壓力。核實(shí)當(dāng)上游換熱器被旁路，以確認(rèn)該物料流最低及最高溫度，識(shí)別或確認(rèn)該物料流及上下游設(shè)備（如泵、壓縮機(jī)、容器、塔）可能存在的危險(xiǎn)和可操作性問題。提出需設(shè)置報(bào)警和聯(lián)鎖保護(hù)的所有回路。

為了更好的說明HAZOP分析流程，可概括為如圖1。

審查結(jié)束后，設(shè)計(jì)人員應(yīng)針對(duì)每個(gè)安全問題（S）和操作性問題（O）提出正式答復(fù)，并將有關(guān)問題反映到設(shè)計(jì)文件中，審查組還應(yīng)對(duì)設(shè)計(jì)提出的正式答復(fù)進(jìn)行審查，并將審查結(jié)果編制成報(bào)告存檔。

HAZOP分析按設(shè)計(jì)階段，大致分為FEED （Front End Engineering Desing）階段和詳細(xì)設(shè)計(jì)階段，詳細(xì)設(shè)計(jì)階段可能根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)度分幾次完成。下面僅就詳細(xì)設(shè)計(jì)階段HAZOP分析做簡(jiǎn)要介紹。

4 詳細(xì)設(shè)計(jì)階段HAZOP分析的目的、要求及分析重點(diǎn)

4.1 審查的主要目的

在詳細(xì)設(shè)計(jì)階段HAZOP分析是對(duì)各設(shè)施（包括工藝流程圖、數(shù)據(jù)表、設(shè)備圖紙、總圖和儀表）的一次全面審查。是在FEED階段HAZOP分析的基礎(chǔ)上進(jìn)一步識(shí)別和確認(rèn)潛在的危險(xiǎn)和可操作性問題。審查的目的是解決在所有按計(jì)劃運(yùn)行（包括正常運(yùn)行）、開車、停車（正常和緊急停車）以及如何特殊運(yùn)行（如催化劑硫化）等方面可能產(chǎn)生的問題。

4.2 審查文件

在EPC階段設(shè)計(jì)組負(fù)責(zé)人應(yīng)將下列文件提供給HAZOP 審查組：

（1）項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)范、規(guī)定、標(biāo)準(zhǔn)或類似文件；（2）安全環(huán)保審查報(bào)告；（3）FEED階段HAZOP審查報(bào)告；（4）P&IDs；（5）工藝設(shè)計(jì)文件包（PDP）以及詳細(xì)設(shè)計(jì)文件；（6）操作大綱、安全關(guān)鍵設(shè)計(jì)問題考慮；（7）設(shè)計(jì)溫度、壓力的設(shè)定基礎(chǔ)；（8）泄壓設(shè)備尺寸表；（9）與HSE項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)偏差一覽表。

以上項(xiàng)目設(shè)計(jì)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)和審查文件必須有足夠的內(nèi)容及深度，以保證HAZOP審查的有效性。

4.3 審查的重點(diǎn)

基于人力資源有限的條件，審查關(guān)鍵點(diǎn)如下：

FEED階段HAZOP審查結(jié)果的工藝變更情況和未能達(dá)成一致意見的部分要重新審查，以確保與FEED階段審查一致。

確認(rèn)界面，追蹤物料流到上下游終點(diǎn)（如泵、壓縮機(jī)、容器、塔或界區(qū)閥）。

材料選擇，確認(rèn)材料不僅要與設(shè)計(jì)的壓力、溫度、介質(zhì)要求相一致，而且也要符合長(zhǎng)周期運(yùn)行原則和波動(dòng)條件要求。

緊急隔離，應(yīng)使用最安全可行的隔離，從而使所選擇的隔離方法所提供的安全等級(jí)能夠滿足防護(hù)潛在危害的需要，根據(jù)項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)，如果該設(shè)置EBV閥的地方?jīng)]有設(shè)置，HAZOP審查應(yīng)建議增加。

安全閥，根據(jù)緊急工況表和熱平衡及物料平衡來(lái)進(jìn)行核對(duì)，確認(rèn)安全閥尺寸是否合適。

換熱器，要了解假定一股物料停下而另一物料仍在供給或上游換熱器被旁路時(shí)的溫度變化情況。

設(shè)備，確認(rèn)設(shè)備設(shè)計(jì)壓力或安裝過壓保護(hù)，以滿足安全和運(yùn)行要求。

機(jī)泵、壓縮機(jī)，審查泵最大的阻塞壓力、殼體設(shè)計(jì)壓力、壓縮機(jī)及透平性能、控制和停車儀表、殼體設(shè)計(jì)壓力、安全閥尺寸和密封設(shè)計(jì)壓力

加熱爐，審查工藝管道、空氣和煙氣系統(tǒng)、燃燒器及燃料系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)。

儀表控制方案是否有效。

安全儀表系統(tǒng)，審查SIS邏輯正確性，是否滿足SIL等級(jí)。

5 結(jié)束語(yǔ)

由于HAZOP分析涉內(nèi)容涵蓋各個(gè)方面，涉及多專業(yè)，又由于各工藝裝置用途、安全特征、操作工況等不同，即使是同類、同規(guī)模裝置包含的內(nèi)容也可能不一樣，審查人員的知識(shí)水平和對(duì)裝置的熟悉及認(rèn)知程度，也直接影響HAZOP分析的深度和廣度。由于沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和分析方法，本文也只是針對(duì)煉油化工裝置HAZOP分析中應(yīng)注意的一些一般要求和易被忽視的一些共性問題，并未針對(duì)某個(gè)特定裝置的工藝流程進(jìn)行深入分析，僅供參考。

參考文獻(xiàn)：

[1] 福建煉油乙烯項(xiàng)目EPC階段HAZOP審查程序 FREP001-PMC-HSE-PR-2053[S].

[2] 福建煉油乙烯項(xiàng)目 工藝設(shè)計(jì)原則和一般規(guī)定00000-SP-STPE-0101[S].

[3] 福建煉油乙烯項(xiàng)目 SIS軟件功能設(shè)計(jì)書FREP204-1110-IN-SP12-2001/2002[S].