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HAZOP分析在航空煤油油库设计中的应用浅析

类别:文章分享 发布时间:2021-03-18 浏览人次:

摘 要:为了查清设计中存在的工艺安全风险,北京中航油工程建设有限公司组织有关专家采用HAZOP分析方法对国内某大型机场配套机场油库设计工作进行分析,从而识别风险,制定相应的控制措施。分析表明,HAZOP分析可以帮助实现机场油库设计的安全、高效管理。


危险与可操作性(HAZOP)分析是以系统工程为基础的一种可用于定性分析或定量评价的危险性评价方法,用于查找工艺过程中的危险及其原因,寻求必要对策。通过分析生产运行过程中工艺参数的在操作控制过程中可能产生的偏差,以及这些偏差对系统的影响及可能性的大小,从而找出导致偏差的原因,并针对偏差的后果检查已有的安全保护措施和提出应采取的补偿措施。


1、机场油库工艺简介

机场油库是机场重要的外部配套工程,为机场提供喷气燃料,具备接收输油管道来油、机坪加油、倒罐加剂、底污油处理等功能。


机场油库储运的物料主要为3号喷气燃料(航空煤油)。危险特性:蒸气与空气形成爆炸性混合物,遇明火、高热能引起燃烧爆炸。与氧化剂能发生强烈反应。若遇高热,容器内压增大,有开裂和爆炸的危险。可通过吸入、食入、经皮吸收等途径侵害人体;急性中毒:吸入高浓度煤油蒸气,常先有兴奋,后转入抑制,严重者出现定向力障碍、谵妄、意识模糊等。蒸气可引起眼及上呼吸道刺激症状,吸入液态煤油可引起吸入性肺炎,摄入引起口腔、咽喉和胃肠道刺激症状。慢性影响:神经衰弱征候群为主要表现,还有眼及呼吸道刺激症状,接触性皮炎、干燥等皮肤损害。

HAZOP分析在航空煤油油库设计中的应用浅析

2、HAZOP分析方法简介

一种结构化的风险评价方法,是一种使用引导词(guidewords)为核心的分析方法,通过对工程设计或运行中存在的危险性及操作问题进行分析,以审查设计或运行中的偏差及其原因、后果,并提出消减风险的安全补偿措施。常用引导词采用了无、超过、低于、逆向。


通过引导词与工艺参数相结合,形成HAZOP分析偏差,即:偏差的形式通常是“引导词+工艺参数”。


工艺参数是指与过程有关的物理和化学特性,包括具体的工艺参数(如流量、压力、液位等)。


3、分析内容

航空煤油属于易燃液体。具有低毒微毒的毒性。同时,航空煤油泵及其管线基本都在压力下运行,属于压力管道,如果设备、管道存在缺陷或安全阀等安全设施失效,可能出现超压爆炸的危险。所以该工程主要的危险源来自危险物料和压力系统,这些危险源在一定的触发因素作用下可能产生的危害事件主要有火灾、爆炸、中毒事故。本次分析内容包括储罐、泵房以及消防系统等附属设施。本次HAZOP分析的工作程序主要包括:前期准备、分析会议、报告编制三个阶段。


3.1前期准备

根据HAZOP分析的要求,收集该项目的工程设计图纸(工艺流程PID)及相关技术资料,并对图纸、资料进行分析、整理,从中确定满足HAZOP分析需要的图纸及资料。根据专业要求聘请专家。


3.2HAZOP分析会议

在准备工作完成后,确定会议时间、地点、人员等事宜后,召开HAZOP分析会议。


3.3HAZOP分析报告编制

在HAZOP分析会议结束后,编制完成该项目的HAZOP分析报告。


4、节点划分

本次分析共划分了3个节点:①航空煤油罐及管线;②航空煤油泵及管线;③供电、供水等公用工程系统。


5、分析记录表

本次分析针对每个节点的主要工艺参数,采用引导词逐一进行分析,比如储油罐液位高、低,进罐管线或泵流量高、低,进罐管线或泵压力高、低,油罐或管线泄漏,机泵逆流,供电断电等。


以进罐液位高为例,可能造成后果包括:密封设施损坏,浮盘变形;溢油,污染环境;严重时造成火灾、爆炸、中毒事故。可能原因包括:远传液位计失灵;高高限液位联锁失灵;罐前阀故障或未关严;误操作,倒错流程。可采取措施包括:设有液位远传、报警、高高液位联锁;严格执行操作规程;定期巡检,定期进行人工检尺和液位计显示核对;阀门上锁,避免误操作;设有视频监控;设置浮盘指示器,并远传至控制室,同时可以与液位计进行对比。


6、建议措施

本次HAZOP分析,根据偏差所产生的后果严重程度、采取现有措施后的事故发生概率,对其进行风险等级划分,并根据风险等级的大小主要提出了3条建议措施。


①建议罐根阀为电液联动阀门,建议对此阀门重点维护,便于事故状态下快速关闭。建议理由是为了保证紧急状态下阀门快速关闭,避免事故扩大或蔓延。②建议检尺等操作时1人操作,1人监护。理由是防止人员中毒。③建议注意操练紧急发油流程。理由是紧急状态下保证发油作业,避免影响机场运行。


某大型机场配套机场油库HAZOP分析,共划分了3个工作节点,内容主要涵盖了3张工艺流程图。此次HAZOP研究共发现问题、提出建议累计3条。其中,针对风险等级为Ⅲ级的偏差提出建议措施17条;分析过程中没有风险等级为Ⅰ级、Ⅱ级的偏差存在。


通过采用HAZOP分析方法,对某大型机场配套机场油库进行了全面的检查和分析,并提出了相应的建议措施,有助于安全生产条件的进一步完善,有助于预防工艺安全事故的发生,有助于提高该油库的本质安全程度。


作者:唐闻智 张金波 党鹏飞(北京中航油工程建设有限公司,北京 100012)

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