楊光友*
(上海浦東新區(qū)舟橋職業(yè)安全健康事務(wù)所)
根據(jù)《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于公布首批重點(diǎn)監(jiān)管的危險化工工藝目錄的通知》(安監(jiān)總管三〔2009〕116 號)和《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于公布第二批重點(diǎn)監(jiān)管危險化工工藝目錄和調(diào)整首批重點(diǎn)監(jiān)管危險化工工藝中部分典型工藝的通知》(安監(jiān)總管三〔2013〕3 號)辨識,某公司助劑SN 生產(chǎn)工藝為烷基化工藝,屬于應(yīng)重點(diǎn)監(jiān)管的危險化工工藝,某助劑的原輔料環(huán)氧乙烷(EO)屬于重點(diǎn)監(jiān)管的危險化學(xué)品。依據(jù)《國家安全監(jiān)管總局關(guān)于加強(qiáng)化工過程安全管理的指導(dǎo)意見》(安監(jiān)總管三〔2013〕88 號)的規(guī)定:對涉及重點(diǎn)監(jiān)管危險化學(xué)品、重點(diǎn)監(jiān)管危險化工工藝和危險化學(xué)品重大危險源(統(tǒng)稱“兩重點(diǎn)一重大”)的生產(chǎn)儲存裝置進(jìn)行風(fēng)險辨識分析,要采用危險與可操作性分析(HAZOP)技術(shù),一般每3 年進(jìn)行1 次。
某公司助劑SN 生產(chǎn)裝置由環(huán)氧乙烷汽化鍋(R113)、SN 反應(yīng)器(R114)、硝酸計(jì)量槽(V108)及其他配套設(shè)施組成,生產(chǎn)定員30 人,實(shí)行四班兩運(yùn)轉(zhuǎn)班制。
1.1.1 生產(chǎn)工藝步驟
(1)步驟1
將SN 反應(yīng)釜抽真空,然后將十八叔胺、異丙醇等原料先后吸入SN 反應(yīng)釜;抽料完畢后,通氮?dú)庵脫Q并使SN 反應(yīng)釜恢復(fù)至常壓,啟動攪拌器。
(2)步驟2
采用夾套蒸汽加熱使SN 反應(yīng)釜升溫,硝酸經(jīng)硝酸高位計(jì)量槽自流進(jìn)入SN 反應(yīng)釜,保溫2 h 至酸霧消失,然后通氮?dú)庵脫Q并維持一定壓力。
(3)步驟3
將SN 反應(yīng)釜升溫,并將環(huán)氧乙烷經(jīng)環(huán)氧乙烷汽化鍋計(jì)量并汽化后加入SN 反應(yīng)釜。
(4)步驟4
將SN 反應(yīng)釜溫度控制在反應(yīng)溫度;反應(yīng)結(jié)束后,保溫1 h 至產(chǎn)品熟化;取樣分析合格后將產(chǎn)品冷卻,加入一定比例的乙醇和水混合后出料。
1.1.2 主要設(shè)備工藝參數(shù)
該助劑SN 生產(chǎn)工藝的主要設(shè)備及參數(shù)詳見表1。
表1 主要設(shè)備參數(shù)
1.2.1 HAZOP分析方法介紹
HAZOP 分析是采用由引導(dǎo)詞(如無、多、少等)和關(guān)鍵工藝參數(shù)(如流量、液位、壓力等)組成的偏差作為提醒(如表2 所示),從操作和設(shè)計(jì)角度準(zhǔn)確找出導(dǎo)致偏差的可能原因,并在不考慮現(xiàn)有安全措施的前提下通過風(fēng)險矩陣確定相應(yīng)的不良后果及其風(fēng)險等級(如表3 所示)。隨后,評估現(xiàn)有安全措施是否足夠,必要時可提出新的保護(hù)措施建議。
1.2.2 HAZOP分析規(guī)則
本次HAZOP 分析采用的規(guī)則如下:
(1)初始分析的后果中不考慮已有的安全措施;
(2)如果某原因?qū)е露喾N工藝偏差,則不需要采用不同的引導(dǎo)詞進(jìn)行分析,僅用1 個引導(dǎo)詞分析即可;
(3)初始事件原因是安全措施失效,則該安全措施應(yīng)不予采用;
(4)同一系統(tǒng)或設(shè)備同時出現(xiàn)2 種或以上故障的情況不予考慮;
(5)對于2 個或更多相似的系統(tǒng)或設(shè)備,只分析其中 1個;
表2 HAZOP 使用的參數(shù)/引導(dǎo)詞組合(偏差)
表3 HAZOP使用的風(fēng)險等級(R)及說明
(6)如果某處同時有2 個截?cái)嚅y,誤操作同時打開2 個閥門的情況不予以考慮;
(7)如果手動閥指定要求“鎖關(guān)(LC)”或“鎖開(LO)”,則誤操作開啟的情況不予考慮。
運(yùn)用HAZOP 分析法對某公司助劑SN 生產(chǎn)裝置節(jié)點(diǎn)進(jìn)行風(fēng)險辨識和分析,共分析出40 項(xiàng)可能導(dǎo)致偏差的原因及其對應(yīng)的后果和風(fēng)險等級。其中,中風(fēng)險等級的風(fēng)險共12 項(xiàng)(對應(yīng)的偏差分布情況可見表4)、低風(fēng)險等級的風(fēng)險共28 項(xiàng)、無高風(fēng)險等級風(fēng)險。針對現(xiàn)有保護(hù)措施不能消除的風(fēng)險,提出了相應(yīng)的建議措施,可將12 項(xiàng)中風(fēng)險情況降低至低風(fēng)險。
從表4 可看出,某公司助劑SN 生產(chǎn)裝置節(jié)點(diǎn)的主要偏差為高溫,且高溫偏差主要是由自控措施失效引起的,即屬于物的因素;同時,在所有偏差原因中人的因素占所有中風(fēng)險因素的41.7%,不容忽視。因此,在評估現(xiàn)有的保護(hù)措施后,針對出現(xiàn)偏差的原因提出了在SN 反應(yīng)釜上增加獨(dú)立的溫度高高聯(lián)鎖關(guān)閉硝酸計(jì)量槽出料管線上的閥門,加強(qiáng)操作規(guī)程培訓(xùn)等措施。
表4 12項(xiàng)中風(fēng)險等級風(fēng)險對應(yīng)的偏差及原因分布
根據(jù)人機(jī)軌跡交叉理論觀點(diǎn),事故是由人的因素和物的因素共同作用導(dǎo)致。應(yīng)用HAZOP 分析法可以辨識和分析出導(dǎo)致偏差的人的因素和物的因素及其后果,并可分別計(jì)算風(fēng)險等級,有助于評估現(xiàn)有保護(hù)措施是否足夠及提出針對性的建議措施。
在應(yīng)用HAZOP 方法分析大型化工裝置系統(tǒng)時,需組建一支熟悉工藝參數(shù)、經(jīng)驗(yàn)豐富的分析小組,劃分多個獨(dú)立的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行辨識和分析,有助于提高風(fēng)險辨識的全面性和準(zhǔn)確性。在化工裝置設(shè)計(jì)完成后,其危險源(包括危險物質(zhì)和危險能量)是固定存在的。但危險源并不等同于事故(風(fēng)險),可通過采取相應(yīng)的保護(hù)措施將危險源導(dǎo)致風(fēng)險的可能性和損失控制在可接受范圍內(nèi)。如果化工裝置設(shè)計(jì)初期未進(jìn)行全面風(fēng)險分析,會造成保護(hù)措施缺失,導(dǎo)致風(fēng)險不受控;風(fēng)險分析后,保護(hù)措施未按設(shè)計(jì)落實(shí)或變更,也會導(dǎo)致事故發(fā)生;即使設(shè)置了足夠的保護(hù)措施,若管理、維護(hù)不當(dāng),也可能導(dǎo)致失效。因此,在化工裝置整個生命周期中定期開展HAZOP 分析十分必要。