HAZOP分析在ABS裝置的應用研究

摘要：應用HAZOP分析方法對ABS裝置進行系統分析檢查。在工程設計階段通過對裝置HAZOP分析判斷系統內的危險因素和操作隱患，并提出合理的保護措施和建議，減少裝置事故發生的頻率，使裝置風險程度降到最低，達到HAZOP分析審查的預期目的。同時，對后續裝置建設起到借鑒作用。

HAZOP（HazardandOperabilityStudy）即危險與可操作性分析，是一種系統化定性分析對工作流程中潛在危害進行安全評價的方法，也是目前石油化工行業項目設計應用最廣泛的危害分析方法。

一、HAZOP分析的目的

HAZOP分析的目的是解決裝置在設計、開車、運行、停車（正常和緊急停車）以及任何特殊情況等工況可能發生的問題。在工程設計階段的審查是對各設計成品（包括工藝流程圖及說明、數據表、設備圖紙、總圖和儀表等各專業文件）的一次全面審查，以識別和確認潛在的危險和可操作性問題，確保設計采用的安全措施得到落實，將危險后果降低到可接受的水平。

二、HAZOP方法應用現狀

石油、化工裝置工藝過程復雜，工藝操作條件要求嚴格，介質具有易燃、易爆、有毒、腐蝕等特性，石化產業在為社會帶來巨大利益的同時，也會帶來了火災、爆炸、中毒等事故隱患。安全生產受到國內外石化企業的高度重視。將危險消滅在萌芽狀態是項目最想達到的結果，即安全評價所要解決的關鍵問題。經過多年的實踐應用和不斷優化、完善，安全評價方法得到了廣泛認可和發展。目前最常用的方法包括：如果怎么樣法（WhatIf）、檢查表法（CheckList）、危險和可操作性分析法（HazardandOperabilityStudy，HAZOP）、故障類型和影響分析法（FMEA）及故障樹法（FTA）等[2]。各種評價方法各具特點，適于不同的分析對象和需求。其中，HAZOP方法以其分析全面、系統、細致等突出優勢成為目前危險性分析領域最常用的分析方法之一。

三、HAZOP分析方法簡介及適用范圍

HAZOP方法是1974年由帝國化學公司（ImperialChemicalIndustriesPLC，ICI）提出的[3]，是一種適用于辨識設計缺陷、工藝過程危害及操作性問題的結構化分析方法，并采用引導詞為中心的分析方法。方法的本質是通過系列的評審，系統地研究各單元（即分析節點）。通過對工藝設計文件和操作規程進行分析，判定偏離設計工藝條件的偏差所導致的危險和可操作性問題。HAZOP分析對各節點工藝狀態（參數）可能出現的變化（偏差）進行辨識，判斷其可能導致的危害，識別出具有潛在危險參數的偏差，并研究其產生可能的原因、后果和設有安全保護措施等，同時提出相應采取的安全保護措施。

四、HAZOP方法在ABS裝置中的分析實例

以某石化公司ABS裝置為例，分析過程如下：

1.裝置簡介

某石化公司ABS裝置主要由PBL單元、ABS聚合單元、SAN單元、混煉單元等單元組成。主要生產原料為丙烯腈、苯乙烯和丁二烯。PBL單元采用一步法乳液聚合工藝，丁二烯單體與一定劑量的化學品及添加劑在相應的溫度、壓力條件下發生乳液聚合反應，生成PBL。ABS聚合單元采用接枝聚合工藝，PBL乳膠、丙烯腈、苯乙烯和必要的化學品經計量后送到ABS聚合釜中，在一定的溫度壓力條件下發生接枝聚合反應，合格的ABS乳膠經過凝聚、洗滌、脫水、干燥，得到含水量為0.8%wt以下的GABS粉料。SAN單元以甲苯為溶劑，采用改良本體聚合工藝，苯乙烯、丙烯腈、甲苯和循環溶液等經嚴格計量后由泵經過預混合器混合后進入給料溶液罐，混合物料由泵連續加入SAN聚合反應器中，在一定的溫度壓力條件下，物料在兩個串聯的SAN反應器中發生聚合反應，達到規定的轉化率后，熔融狀態的聚合物經過兩個串聯的脫揮器，在真空狀態下脫去殘留在聚合物中的單體，脫揮后的聚合物通過切粒機造粒，SAN顆粒經脫水、干燥后的顆粒被送到SAN料倉中。

2.HAZOP分析過程

HAZOP分析相關設計文件的準備。主要包括：設計相關標準、管道和儀表流程圖、設備表、設備布置圖、工藝說明及操作規程等。

HAZOP小組人員組成。HAZOP小組成員包括：某安全環保技術研究院2人、建設單位5人、設計單位5人。主要涉及專業包括：工藝、儀表、設備、電氣、安全。

HAZOP分析范圍。HAZOP分析范圍為ABS全裝置，主要包括：PBL單元、ABS聚合單元、SAN單元、混煉單元、公用工程及輔助設施。

3.HAZOP分析結果

本次HAZOP分析共劃分58個分析節點，內容涵蓋全部設計文件，共發現問題和提出建議累計288條。問題主要包括：某中間罐聯鎖保護措施不足；某反應器事故狀態引起超壓超溫、報警儀表不足；某管線防凍措施不足；某安全閥起跳壓力過高對系統的保護措施不利；某泵密封型式選擇存在問題。此外提出包括消防、人身防護及安全管理方面的問題。針對這些問題，HAZOP分析小組均給出了相應的解決方案和措施，采取并實施該措施后，裝置的安全性將得到提高。

五、結語

將HAZOP分析方法應用于石油化工生產裝置的安全評價中，既可加強分析人員對于單元中的工藝過程及控制措施的了解，對于單元中的危險及應采取的措施有明確的認識，增強員工安全防范意識；而且HAZOP分析研究成果對于生產裝置的日常生產與維護以及裝置的安全管理提供了良好的指導作用。論述表明：HAZOP分析方法應用于石油化工生產裝置的安全評價是可行的，其分析程序及內容可成為對員工進行安全培訓的有效方法。