03.在役装置的HAZOP分析(中石油安环所孙文勇)

1在役装置HAZOP分析中国石油集团安全环保技术研究院二〇一一年十一月2交流内容具体分析实例在役装置为什么要开展HAZOP分析在役装置如何开展HAZOP分析4常见问题的处理12343随着社会的发展，人们对石油化工产品的需求不断增加，这种需求促使人们不断开发出新的工艺，装置加工规模愈来愈大，操作条件愈来愈苛刻，导致一系列重大工艺安全事故的发生，给人们带来了深刻的教训。在役装置为什么要开展HAZOP分析例如：1984，印度Bhopal泄漏事故420万人不同程度接触了有毒气体事故最终造成2万人死亡11000人残疾，另有6万余人需要长期接受治疗1984年，美国联合碳化物公司印度有限公司发生异氰酸甲酯（MIC）泄漏事故，该事故被认为是史上最严重的工业灾难之一。1989年，美国联合碳化物公司向印度政府支付了4.7亿美元的赔偿金,该公司在1999年被陶氏化学收购。2010年，印度法院认定8名“博帕尔”毒气泄漏事故直接责任人有罪，并判处了相应的有期徒刑。印度博帕尔泄漏事故在役装置为什么要开展HAZOP分析5整个城市的慌乱景象就象是一场科幻小说中的梦魇，许多人被毒气弄瞎了眼睛，许多人在逃命的途中即倒在路旁死去，尸体成堆。在役装置为什么要开展HAZOP分析6在役装置为什么要开展HAZOP分析7经营者：UnionCarbide印度有限公司；其中一半被UnionCarbideUSA所拥有(50.9%)；工厂主要生产羰基杀虫剂：西维因（胺甲萘）；最初非常成功-印度绿色革命的一部分；印度博帕尔工厂介绍在役装置为什么要开展HAZOP分析8目标产品：胺甲萘CH3NH2+COCL2甲胺光气CH3N=C=O+2HCL异氰酸甲酯氯化氢CH3N=C=O+异氰酸甲酯OHa-萘酚印度博帕尔——工艺路线O—CNHCH3O胺甲萘在役装置为什么要开展HAZOP分析9•剧毒，可燃性液体；•沸点37~39℃；•与水、酸、碱能够发生放热反应；•空气中容许浓度0.02ppm，0.05mg/m3；•动物半致死剂量（LD50）51.5mg/kg（大鼠、吞食）；•动物半致死浓度（LC50）6.1ppm（6小时，大鼠、吸入）；•立即危害浓度（IDLH）3ppm。在役装置为什么要开展HAZOP分析MIC部分MSDS101984年12月2日，第二班负责人安排MIC装置的操作工用水清洗管道。在操作前应该进行隔离，但被忽略了。几天前装置刚进行了检修，加上其他可能性，冲洗水进入了其中一个MIC储槽。印度博帕尔泄漏事故经过在役装置为什么要开展HAZOP分析11至火炬WaterDrainPIQuenchFiltersafetyvalvelines(atgroundlevel)PhospheneStripping-StillFilter-pressuresafetyvalvelines(atgroundlevel)ToVCSRWHLineToVGSandFVHFVHLineN2TankNo.61040PSIEducatorMRSRVVHPVHVGSFVHToVCSPIJumperLineWaterDrainPI安全阀让水进入的阀门-pressuresafetyvalvelines(atgroundlevel)PhospheneStripping-StillFilter-pressuresafetyvalvelines(atgroundlevel)ToVCSRWHLineToVGSandFVHFVHLineN2头道隔离阀爆破片混凝土地下坑来自MIC精馏系统来自制冷系统至反应器调节装置制冷单元储罐No.61040PSIEducatorMRSMIC反应系统RVVH泄压阀排放口PVH工艺阀排放口尾气洗涤塔火炬排放口水进入的路线ToVCSPI跨线Line这里必须设置盲板水来源区域最后水进入罐喷射器在役装置为什么要开展HAZOP分析122日晚23时30分操作工发现MIC和污水从MIC储槽的下游管道流出，一座储存45吨MIC的储槽压力上升；3日0时15分左右储槽压力达到379.21kPa，即最高极限；当操作工走近储槽时，感受到储槽的热辐射；操作工启动尾气洗涤系统。在役装置为什么要开展HAZOP分析13在役装置为何要开展HAZOP分析14对于关闭冷冻系统这样的工艺变更，从工艺安全管理的角度看，应该进行工艺危害分析，以识别由此变更而带来的风险，并审核该变更的可行性。在役装置为什么要开展HAZOP分析15MIC储槽HAZOP分析（部分示例）在役装置为何要开展HAZOP分析节点序号节点描述设计目的节点××××××××××图号会议日期×××××××参加人员××××××序号参数/引导词偏差原因后果已有保护措施建议措施备注1温度/过高温度高清洗管道时，清洗水进入MIC储槽MIC遇水发生放热反应，储槽内温度急剧升高，当温度达到MIC沸点时，MIC气化，储槽压力升高，当压力超过储槽承压能力后，储槽超压破裂，MIC泄漏至大气中，造成火灾爆炸、人员伤害、环境污染。……….……….……….HAZOP分析记录表TIA+人员响应；冷冻系统；爆破片；安全阀；尾气洗涤塔；火炬。16印度博帕尔泄漏事故启示石油、石化、化工装置是一个危险物料和能量的生产处理系统，我们必须应用工艺过程安全管理的技术和方法来预防事故。在役装置为什么要开展HAZOP分析17系统识别在役装置风险为操作规程的修改完善提供依据为操作人员的培训提供教材为隐患治理提供依据完善工艺安全信息在役装置为什么要开展HAZOP分析在役装置HAZOP分析的作用18本节通过对印度博帕尔泄漏事故的分析，说明了在役装置开展工艺危害分析工作的重要性。在役装置为什么要开展HAZOP分析本节小结19交流内容在役装置如何开展HAZOP分析具体分析实例在役装置为什么要开展HAZOP分析常见问题的处理123420模式一：企业自主开展特点：分析不受时间限制分析成本低企业员工参与分析，不涉及第三方机构，有利于保密有可能由于思维定式而影响分析结果的质量在役装置HAZOP分析模式在役装置如何开展HAZOP分析212008年，某公司通过自主建立的工艺危害分析团队，对减压分馏装置、柴油罐区、500万吨/年含酸原油常压装置开展HAZOP分析。例如在役装置如何开展HAZOP分析22在役装置如何开展HAZOP分析减压分馏装置：提出建议105条，采纳74条（采纳率70%）。储运车间柴油罐区：提出建议82条，采纳53条（采纳率64.6%）。500万吨/年含酸原油常压装置：提出建议140条，采纳105条（采纳率75%）。建议采纳232条没有接受建议95条23模式二：技术机构主导特点：分析时间紧凑；分析成本相对较高；分析内容保密要通过合同约定；可以把别人好的做法和经验传授给企业。在役装置HAZOP分析模式在役装置如何开展HAZOP分析242011年，应某公司委托，我院对其醇酮装置、硝酸装置开展HAZOP分析。例如在役装置如何开展HAZOP分析25在役装置如何开展HAZOP分析硝酸装置：提出建议141条，建议采纳141条（100%）。醇酮装置：提出建议89条，建议采纳80条（90%）。建议采纳230条没有接受建议9条26（工艺技术选择）考虑安全环保的可靠性详细的PHA完成最终PHA报告周期性PHA安全预评价封存报废PHA安全验收评价KE项目建议书可行性研究初步设计施工图阶段对变更开展PHA运行3到5年项目竣工前投产1年准备封存报废启动前检查检查PHA措施落实在役装置HAZOP分析HAZOP分析方法应用的时间在役装置如何开展HAZOP分析27在役装置开展HAZOP分析的时机在役装置如何开展HAZOP分析中国石油《HAZOP分析工作管理规定》规定：在役装置原则上每5年进行一次HAZOP分析；装置发生与工艺有关的较大事故后，应及时开展HAZOP分析；装置发生较大工艺设备变更之前，应根据实际情况开展HAZOP分析。艾克森美孚公司做法：在役装置每5年进行一次HAZOP分析。283、编制分析报告建议措施追踪落实2、进行分析1、准备工作在役装置HAZOP分析程序在役装置如何开展HAZOP分析291234确定分析对象和范围组建分析小组收集必要的资料准备会议场地分析工具人员培训准备工作在役装置如何开展HAZOP分析第一步：准备工作30在役装置HAZOP分析工作开始前必须明确分析的对象和范围，也就是说必须明确分析哪一套装置及其边界。确定分析对象和范围在役装置如何开展HAZOP分析31建立HAZOP分析小组主持人/记录员：应具备工业安全背景、具有HAZOP分析经验的资深工程师担任；设计工程师：熟悉基本设计；工艺工程师：熟悉生产线、工艺控制流程图、基本设计规范；操作技师：熟悉标准操作步骤及标准；仪表工程师：具备设备及控制系统选择经验及知识；HSE工程师：了解安全标准、法规、安全管理等；设备工程师:熟悉设备原理、设备安全管理。其他人员……在役装置如何开展HAZOP分析32管道和仪表控制流程图（P&ID）；工艺原则流程图(PFD)；物料数据表或物料平衡图；装置及设备平面布置图；工艺说明及操作规程、控制及停车原理说明；管道数据表、设备数据表；危险化学品安全技术说明书；联锁因果关系图、安全泄压系统方案；准备HAZOP分析资料在役装置如何开展HAZOP分析33装置历次安全评价报告（包括HAZOP分析报告）；相关的技改技措记录和检维修记录；历次事故（事件）记录及事故调查报告；装置的操作规程和相关规章制度等资料；设备检定报告；其它相关资料。准备HAZOP分析资料在役装置如何开展HAZOP分析34会议场地的准备开展HAZOP工作的地点应根据项目工作开展的具体情况由项目业主方决定。HAZOP分析会议室，应该能够满足10～15人开会和中间休息的要求，能够给小组工作提供安静舒适的环境（包括饮用水），提供必要的多媒体设备以及白板、白板笔及板擦、彩笔、A0白纸，铅笔等，工作现场应保证网络通畅。开展在役装置HAZOP分析工作的地点，建议选择在距离项目装置较近的地方，以方便获取装置的资料文件及现场查勘，且便于装置相关人员参加HAZOP分析工作。在役装置如何开展HAZOP分析35分析工具的准备--软件开展在役装置HAZOP分析工作，可以使用工作记录软件提高工作效率和分析结果的一致性。我院和清华大学合作开发的HASILT软件平台已在中国石油内部投入使用，国外的HAZOP分析软件有PHAPro、PHAWorks、HAZOP+等。在役装置如何开展HAZOP分析36风险：事故发生概率和事故后果严重程度的组合。用风险矩阵的形式来表达企业的风险标准；风险标准是用于衡量企业安全状态好坏的准绳；达到可接受风险要求即为安全，反之即为不安全；风险标准决定了企业安全投入的力度和对风险降低的要求。分析工具的准备—风险标准在役装置如何开展HAZOP分析37事故发生概率等级5I5III10IV15IV20IV254I4II8III12IV16IV203I3II6II9III12IV152I2I4II6II8III101I1I2I3I4II5风险矩阵12345事故后果严重程度等级分析工具的准备—风险标准在役装置如何开展HAZOP分析38小组人员的培训在HAZOP正式会议开始前，由小组的主持人负责对小组成员进行HAZOP方法的培训，培训内容包括：HAZOP分析理论部分、练习部分和HAZOP工具软件的使用等。在役装置如何开展HAZOP分析39划分、选择节点(容器或管线)解释节点设计意图用引导词和参数构建偏差矩阵选择参数选择偏差假定没有保护,确定偏差导致的后果分析偏差产生的原因列出当前现有的用来防止偏差、原因和后果的安全保护措施召开小组会议应用分析方法重复各偏差、参数和节点的分析评估风险的接受性并确定可行的改进措施在役装置如何开展HAZOP分析第二步：会议分析40第三步：编制HAZOP分析报告建议措施的追踪与落实在役装置如何开展HAZOP分析节点序号节点描述设计意图节点XXXX图号会议日期XX