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试析HAZOP在石油化工设计中的应用

类别:文章分享 发布时间:2017-11-02 浏览人次:

摘要:近年来,HAZOP技术得到了快速发展和广泛关注,研究其在石油化工设计中的应用有着重要意义。本文首先对HAZOP相关内容做了概述,分析了HAZOP分析的方法,并结合相关实践经验,分别从合理准备设计文件、合理确定HAZOP审查的参与人员、合理确定HAZOP审查目标、合理确定HAZOP审查步骤等多方面研究了其在石油化工设计中的应用。



作为能够有效提升石油化工设计实施效果的技术方法之一,HAZOP技术的优势特点不言而喻。该项课题的研究,将会更好地提升HAZOP技术的实践水平,从而进一步保障石油化工设计的整体效果。


1、HAZOP概述


HAZOP——危险与可操作性分析/研究。HAZOP分析是按照科学的程序和方法,从系统的角度出发对工程项目或生产装置中潜在的危险进行预先的识别、分析和评价,识别出生产装置设计及操作和维修程序,并提出改进意见和建议,以提高装置工艺过程的安全性和可操作性,为制定基本防灾措施和应急预案提供依据。HAZOP分析历经几十年的磨练,目前主要应用在化工装置新建和改造设计过程中,国内很多设计院开始在设计过程中引入此方法。


2、HAZOP分析的方法


2.1基于引导词的HAZOP分析


基于引导词的HAZOP分析方法是由有经验的专家小组对装置的设计和操作提出有关安全上的问题,并共同讨论解决问题的方法。研究中,对连续的工艺流程划分成许多个节点,根据相关的设计参数引导词,工艺或操作上可能出现的与设计参数偏离的情况提出问题,组长引导小组成员寻找产生偏离的原因,如果该偏离导致危险发生,小组成员将对该危险做出简单的描述,评估安全措施是否充分,并可为设计和操作推荐更为有效的安全保障措施。

HAZOP分析


2.2经验式HAZOP分析


此种方式的HAZOP分析则主要依托原有经验对重复项目及改变部分做HAZOP分析。此方法一定程度上脱离引导词,依靠HAZOP分析主持人的引导经验。此方法可以克服引导词方式HAZOP分析费时的缺点。同一装置的HAZOP分析如采用经验式则可以缩短到原来的三分之一时间。


2.3检查表式HAZOP分析


由有经验的专业人员列出需要检查的项目,再派出检查人员针对被检查的内容逐一回答,并根据检查结果提出整改意见。此种HAZOP分析方法是最简单最易行的方法,这种方法多数应用于项目的前期工作阶段(如工艺包设计阶段),根据所用物料的危害程度,确定在设计中要重视的程度。


2.4基于模型的HAZOP分析


基于模型的HAZOP分析主要基于不同的数学模型,通过计算机辅助的手段进行分析,达到较少人为错误,节约时间提高效率的目的。


3、HAZOP在石油化工设计中的应用探讨


3.1合理准备设计文件


从某种意义上来讲,HAZOP审查工作的深度和效果预期直接取决于待审查的相应的设计文件,因此,设计文件的准备必须要科学合理,具有一定深度。例如,某项石化项目的HAZOP审查工作当中所涉及的相应的设计文件主要包括以下几种:PID、工艺说明书、设计基础、物料平衡表、管道等级规定、安全阀数据表、设备数据表、管道表、设备布置图、联锁停车逻辑图等。



3.2合理确定HAZOP审查的参与人员


HAZOP审查的参与人员的合理性与否将会直接影响审查工作的质量水平,一般均要求HAZOP审查的参与人员拥有有关的技术经验。具体而言,HAZOP审查的参与人员应该包括组长、技术人员、专利商代表、操作代表(开车代表)、记录人员。其中需要详细说明的是,组长主要负责整个HAZOP审查工作的主持工作,因此他需要具有充足的HAZOP审查工作经验以及相关的工程设计经验;技术人员涵盖的范围较大,通常要求不同专业的、具备充分工程经验的、负责该项目工程设计的技术人员均需要参加HAZOP审查工作。


3.3合理确定HAZOP审查目标


首先,对设计文件进行认真审查,主要是审查误操作、设备故障造成的操作波动会何种危险情况,是环境污染、设备自身损坏还是人身伤害;其次,对本装置和其它装置之间的波动是否会相互影响继续认真审查,确定影响程度和后果;再次,对审查过程中发现的各种危险后果是否具备相应的处理方法(例如连锁停车等)进行审查,并确定安全防范措施的有效性与合理性。最后,对于装置开车、操作、停车以及维修的安全程度进行审查,确保其安全性。


3.4合理确定HAZOP审查的步骤


审查会首先由工艺工程师对整个工艺流程作简单介绍,使与会者对装置有一定的了解。然后审查组长根据流程将装置划分为多个小部分。在审查每个小部分时,工艺工程师先要对这一段流程进行详细描述,并说明各设备,仪表以及管线的设计参数。在参会技术人员清楚流程后,审查组长会选择一个假设偏差,然后与会者共同找出引起这个假设偏差的原因以及可能导致的危险后果,并且评判设计中的安全措施是否到位。例如,某条管线内流量高于设计值,与会者讨论后确定原因可能是此管线上的控制阀失灵,上游的压力高于设计值或与此管道相连的管线上的阀门误开等等。流量高这一偏差会导致的后果可能是设备超压,改变化学反应平衡以至产生过多副产品或使反应失控等。而设计的控制室报警以及连锁停车,管道上的限流孔板,某些关键阀门的锁关设施等等作为安全措施可以避免上述危险的产生。如果现有设计达不到足够的安全水平,审查组长会给出审查意见,要求设计人增加安全措施或修改设计参数以提高设备安全性。


3.5提供并严格执行审查意见


审查意见是HAZOP审查会的成果。审查意见不仅是设计修改意见,还可以包括施工阶段的注意事项:开车、操作、维修、停车过程中的注意事项等。报告将送交审查组长审核批准。虽然审查会已经结束,但严格执行审查意见是保证审查效果的关键。


4、结语


综上所述,加强对HAZOP在石油化工设计中应用的研究分析,对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义,因此在今后的石油化工设计工作中,应该加强对HAZOP技术重点要素与环节的重视程度,并注重其具体设计方案的客观性。


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