袁照華

（中海油安全技術(shù)服務(wù)有限公司，天津 300450）

0 引言

醇酸樹脂是化工生產(chǎn)過程中的一種常見產(chǎn)成品，在油漆、涂料、船舶等方面有很廣的應(yīng)用。醇酸樹脂主要采用溶劑法生產(chǎn)，溶劑法中常用二甲苯的蒸發(fā)帶出酯化水，經(jīng)過油水分離器溶劑重流回反應(yīng)釜，如此反復(fù)，推動聚酯反應(yīng)的進(jìn)行，生產(chǎn)醇酸樹脂。但是，醇酸樹脂部分產(chǎn)品在酯化脫水階段較為緩慢，因此目前常通過增加真空脫水系統(tǒng)，促進(jìn)酯化脫水的進(jìn)程[1]。

本文以針對某醇酸樹脂生產(chǎn)聚合階段真空脫水系統(tǒng)開展的HAZOP分析為例，探討如何找出影響真空脫水制程安全、穩(wěn)定運(yùn)行的核心要素，并針對各核心要素提出風(fēng)險控制措施。

1 HAZOP分析方法

對常減壓裝置進(jìn)行HAZOP分析，可以認(rèn)清裝置薄弱環(huán)節(jié)，挖掘裝置潛在的風(fēng)險因素，找出裝置存在的隱患，掌握事故隱患的風(fēng)險水平，以便針對性地改造優(yōu)化和消除風(fēng)險[2-3]。本文所述HAZOP分析流程如圖1所示。

圖1 HAZOP分析流程

1）確定風(fēng)險接收準(zhǔn)則，即按照風(fēng)險矩陣表確定風(fēng)險的等級，揭示影響設(shè)備的關(guān)鍵風(fēng)險因素，并根據(jù)分析可接收準(zhǔn)則，判斷是否為公司可接受風(fēng)險。

2）在風(fēng)險評估前，成立風(fēng)險評估小組，組長由建設(shè)項(xiàng)目、技改項(xiàng)目、生產(chǎn)經(jīng)理擔(dān)任，組員由組長根據(jù)評估需要選擇或指定，或請專家支持。同時明確必要時可委托專業(yè)機(jī)構(gòu)開展相應(yīng)工作。

3）風(fēng)險評估，即對制程分節(jié)點(diǎn)進(jìn)行評估。當(dāng)評估結(jié)果為不可接收的風(fēng)險時，需要制定風(fēng)險應(yīng)對計(jì)劃，將風(fēng)險降低為可接收風(fēng)險；當(dāng)評估結(jié)果為可接收風(fēng)險時，則保持現(xiàn)有安全措施有效運(yùn)行即可。

4）風(fēng)險動態(tài)管理，即對制程中設(shè)備的生命周期進(jìn)行動態(tài)管理。

2 HAZOP分析過程

2.1 確定可接受的風(fēng)險

此次HAZOP分析小組根據(jù)GB/T 27921—2011《風(fēng)險管理 風(fēng)險評估技術(shù)》、AQT 3049—2013《危險與可操作性分析（HAZOP分析）應(yīng)用導(dǎo)則》，以及醇酸樹脂生產(chǎn)企業(yè)自身情況，制作了風(fēng)險矩陣表（如表1所述），并根據(jù)風(fēng)險矩陣表，評估事故的風(fēng)險等級，并判斷事故場景的風(fēng)險是否可接受。

表1 風(fēng)險矩陣表

其中，風(fēng)險的等級=發(fā)生可能性×后果嚴(yán)重性，發(fā)生可能性=發(fā)生頻率×工作接觸的頻率。發(fā)生頻率如表2所示，工作接觸的頻率如表3所示。

表2 發(fā)生頻率

表3 工作接觸的頻率

此次HAZOP分析確定的風(fēng)險準(zhǔn)則，即按照“風(fēng)險矩陣表”將風(fēng)險分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ共5個風(fēng)險等級。其中，Ⅰ級（嚴(yán)重風(fēng)險）、Ⅱ級（高風(fēng)險）為不可接受風(fēng)險；Ⅲ級（中高風(fēng)險）為有條件接受風(fēng)險，需結(jié)合自身實(shí)際情況，采取措施盡可能降低風(fēng)險，而當(dāng)無法降低風(fēng)險時，應(yīng)制定風(fēng)險應(yīng)對措施，防止風(fēng)險進(jìn)一步升級；Ⅳ級（中風(fēng)險）、Ⅴ級（低風(fēng)險）為可接受風(fēng)險，但企業(yè)仍需保證現(xiàn)有安全措施有效運(yùn)行，防止風(fēng)險進(jìn)一步升級。

2.2 風(fēng)險評估

2.2.1 制程裝置

此次HAZOP分析設(shè)計(jì)的制程裝置簡圖如圖2所示。

圖2 制程裝置簡圖

2.2.2 脫水制程簡介

本文設(shè)計(jì)裝置脫水制程，即在酯化反應(yīng)230～240 ℃開始后，進(jìn)行緩慢抽真空至＜75 mm，待脫水量接近理論脫水量時，破真空檢測，直到反應(yīng)至規(guī)定的酸值、粘度、固含、色度等標(biāo)準(zhǔn)。真空脫水制程可以加速反應(yīng)向生成物方向進(jìn)行，這樣可以顯著縮短醇酸樹脂的酯化反應(yīng)周期，提高生產(chǎn)率。

2.2.3 真空系統(tǒng)HAZOP分析

此次HAZOP分析小組通過分析P&ID圖紙（管道儀表流程圖，Process & Instrumentation Drawing），共劃分節(jié)點(diǎn)3個（見表4），分析偏離項(xiàng)，同時提出包括設(shè)備、安全操作過程等針對性建議措施。

表4 HAZOP分析節(jié)點(diǎn)記錄

表5為以節(jié)點(diǎn)1為例進(jìn)行的風(fēng)險分析。

表5 以節(jié)點(diǎn)1為例分析風(fēng)險

2.2.4 制程穩(wěn)定性分析

此次HAZOP分析工作，除通過分析P&ID圖紙、節(jié)點(diǎn)劃分，識別系統(tǒng)安全和操作性能存在的風(fēng)險外，還分析了新增加的連鎖是否滿足要求，以及增加的連鎖是否與現(xiàn)有的聯(lián)鎖起沖突。

分析小組針對劃分的3個節(jié)點(diǎn)共分析偏離28項(xiàng)，提出6條針對性建設(shè)措施：

1）真空泵啟動，聯(lián)鎖同時關(guān)閉反應(yīng)釜通往廢氣管的閥門、氣液分離罐的排水閥門、開啟真空泵通往廢氣管的閥門；

2）反應(yīng)釜抽真空的下降速率通過調(diào)節(jié)閥的開度聯(lián)鎖控制；

3）增加真空泵水箱高、低液位報(bào)警；

4）增加真空泵檢維修預(yù)案、真空泵操作標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)程序等；

5）反應(yīng)釜卸料閥、原料入口閥與真空泵聯(lián)鎖，只有上述閥門關(guān)閉狀態(tài)才能開啟真空泵，并且真空泵運(yùn)行時，上述閥門不能開啟；

6）與傳統(tǒng)醇酸制程不同，改建真空系統(tǒng)后，酯化反應(yīng)階段不需加入溶劑進(jìn)行回流脫水，降低反應(yīng)釜因溶劑加入的危險，降低系統(tǒng)的安全性，提高整個制程系統(tǒng)的本質(zhì)安全。

2.3 風(fēng)險動態(tài)管理

老化、維護(hù)不當(dāng)、失修或工作環(huán)境改變等原因，很可能會使真空系統(tǒng)設(shè)施處于不安全狀態(tài)，甚至引發(fā)各類事故，對此，企業(yè)必須對設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險動態(tài)管理。當(dāng)出現(xiàn)以下情況時，則必須重新進(jìn)行風(fēng)險評估：

1）涉及設(shè)備有關(guān)法律法規(guī)和相關(guān)要求發(fā)生變化時；

2）采用新制程；

3）設(shè)備大修后；

4）設(shè)備發(fā)生事故時等。

3 結(jié)語

通過對現(xiàn)有生產(chǎn)線增加真空系統(tǒng)，能有效提高醇酸聚合脫水的進(jìn)程，提供生產(chǎn)的效率，并且增加反應(yīng)安全系數(shù)。本文通過對某新增真空系統(tǒng)進(jìn)行HAZOP分析，識別出其存在的危險、隱患，并從設(shè)備、操作規(guī)程、儀表連鎖等方面提出了相應(yīng)的建議措施。

總之，對于企業(yè)而言，只有將各要素的控制措施落實(shí)到位，確保其有效運(yùn)行，并對設(shè)備進(jìn)行風(fēng)險動態(tài)管理，才能保證系統(tǒng)長期安全、穩(wěn)定運(yùn)行。