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随着国家经济的发展,劳动者的健康越来越受到重视,要求生产单位定期对员工进行健康体检。笔者今年体检就遇到了一个问题,并且学会了一个新的医学术语:嘌呤值。对于这个陌生的术语,之前可能读音都难读出。笔者心一惊,体检嘌呤值在正常范围之外,也就是高于正常值,相对于陌生的医学术语指标,对于偏离正常值的后果可是再熟悉不过——痛风,特别是自幼生活在沿海地区的笔者,身边经常有人在聚会时说起:痛风,不能喝啤酒,否则会导致身体某些部位疼痛云云。怀着对痛风后果的恐惧继续认真读着体检报告,急迫想寻找自己嘌呤指标偏离正常值的原因以及如何能避免痛风。根据体检报告的内容,“真相”也逐渐浮现:嘌呤值偏高的原因主要是食用贝类海鲜的同时饮用啤酒(青岛地区较普遍的饮食方式),如果不注意改变现有的饮食方式会有痛风的风险,建议以后不喝啤酒,不食用贝类海鲜以及动物内脏等。
通过体检的“惊魂未定”以及对个人生活方式的反思,笔者逐渐开始关心起自己从事的石油化工行业:人类会因为超负荷的劳动以及不恰当的生活方式引发身体不适甚至疾病,同样石油化工装置也会因为不符合标准的加工原料以及错误的运行方式发生故障甚至爆炸。人的健康需要定期体检,同样石油化工装置也需要按期诊断。那么问题来了,装置需要如何“体检”呢?HAZOP(Hazard and Operability Studies,危险与可操作性分析,以下简称HAZOP)分析对于石油化工行业,就如同人类体检中的血液化验或者是血压测量,是目前国内外应用最普遍的一种“体检方法”。
什么是HAZOP分析
HAZOP是一种系统化和结构化的定性风险评价手段,主要用于设计阶段确定工程设计中存在的危险及操作问题,它是以表格的形式,使用事先设计的引导词,通过确定的偏离分析以审查设计的安全性以及危害的因果关系。HAZOP分析根据事件的发生频率和后果程度以及风险矩阵来确定风险等级是否可以接受。具体的分析流程参见图1。
为了让读者对HAZOP分析有更好的直观了解,笔者借用个人体检报告通过HAZOP分析的方式进行说明。
表1就是针对于一个偏差的HAZOP分析(省略了风险分析)。对于我们个人的体检,嘌呤、血压、血糖等就属于参数,血压高、血糖高就是偏差,痛风、高血压、糖尿病就是后果。一般体检结束大夫都提出建议以避免病情加重等等,显而易见,笔者对于痛风的后果是不可接受的,只能听从医生的建议,从此与啤酒以及贝类海鲜说再见了。同样对于石油化工装置/单元,表中的参数主要有流量、液位、压力、温度等,偏差就是流量大、液位高、压力高等,泄漏、火灾、爆炸等就是后果,建议措施一般就是增加检测仪表或者是工艺管线修改等等。
通过这样一个别出心裁的解释,未必有多准确,但是可帮助大家直观地了解HAZOP分析的主要形式。
HAZOP分析方法是目前国际石油化工工业领域应用最为广泛的工艺过程定性危害评价方法之一,世界上发达工业国家以及新兴工业国家已经或正在石油化工行业大力推广并应用HAZOP分析方法,也是国家安全生产监管总局、企事业单位等各部门鼓励的推荐方法之一。
国家部委及大型石化企业的政策要求
国家安全生产监管总局、工业和信息化部《关于危险化学品企业贯彻落实<国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知>的实施意见》(安监总管三〔2010〕186号)要求,“大型和采用危险化工工艺的装置在初步设计完成后要进行HAZOP分析”。
根据国家安全生产监管总局、住房城乡建设部《关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知》(安监总管三〔2013〕76号)要求,“建设单位在建设项目设计合同中应主动要求设计单位对设计进行危险与可操作性(HAZOP)审查。涉及两重点一重大(重点监管的危险化工工艺,重点监管的危险化学品,重大危险源)的建设项目,必须在基础设计阶段开展HAZOP分析。”
国家安全生产监管总局领导多次在各级会议上表示,“设计安全是石化项目的优生优育”,设计单位对工艺装置的安全运行起至关重要的作用,鼓励设计单位在基础设计阶段开展HAZOP分析。
《中国石油天然气集团公司危险与可操作性分析工作管理规定》要求,对于初步设计阶段未进行HAZOP分析工作的项目,不得进行初步设计审查。
国家部委及大型石化企业HAZOP应用导则
国家安全生产监管总局于2013年6月8日发布了AQ/T 3049—2013《危险与可操作性分析(HAZOP分析)应用导则》,该导则已于2013年10月1日正式实施。
中国石油天然气集团公司于2011年3月30日发布了Q/SY 1364—2011《危险与可操作性分析技术指南》,该指南已于2011年5月1日正式实施。该指南是国内基于HAZOP分析制定的最早的技术文件之一,本标准规定了危险与可操作性分析准备、程序及措施建议的跟踪等技术要求,创造性地提出了国内首个HAZOP分析风险矩阵,为政府部门以及其他企业制定导则及标准提供了技术支持。
HAZOP分析在常压装置的应用
本文选取了某石化公司500万t/a炼油扩能改造工程500万t/a常压蒸馏装置进行举例分析。常压装置是根据原油内部各组分的沸点不同,在精馏塔内同时进行液体多次部分气化和气体多次部分冷凝的过程。在原油加工过程中,把原油加热到350 ℃~370 ℃左右进入常压分馏塔,在气化段进行部分气化,其中汽油、煤油、轻柴油、重柴油这些较低沸点的馏分优先气化成为气体,而蜡油、渣油仍为液体,为后续工序提供加工原料。
经过详细的前期准备工作和分析小组10天的集中分析,对该装置12个节点进行了系统分析,分析因素包括各节点危险因素、产生的原因、可能导致的后果,并对已采取的保护措施的完善性进行了分析,在此基础上提出了82条进一步削减项目运行风险的建议措施。本文选取节点3脱盐后换热单元进行说明。
本节点中,共对流量、压力2个参数进行了偏离分析,后果主要有泄漏后火灾、环境污染等,共提出了3个建议措施。
通过HAZOP分析的形式,将常压装置脱盐后换热单元流量、压力2个参数进行了分析。运用头脑风暴的方式,不用专业的人员根据偏离向上找原因,向下找结果,并定出后果的严重程度及发送频率,对照风险矩阵确定后果的风险等级,然后对症下药提供改进的建议措施。
结论及建议
HAZOP分析一经引入国内便如雨后春笋般发展起来,其独特性使之广泛应用于各种流程工业,特别是石油化工行业。HAZOP分析可以解决以下问题:辨识工艺过程隐患和人机工学方面的问题;预测评估偏离正常操作参数后的事故后果的风险等级;分析厘清事故隐患发生及传播的路径;分析评估针对某偏离、事故后果已设置的安全措施是否有效;加深分析团队以及操作人员对工艺系统的认识。
诚然HAZOP分析为石油化工装置的安全运行起到了重要的作用,但分析工作耗时较多,且HAZOP分析为定性分析,很多问题需要依据参会者的经验。如何既能提高分析的效率又能增加分析的准确性是工艺安全管理人员下一步亟需解决的问题。
编辑 付希燕
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