HAZOP分析在化工装置危险性分析上的应用

（天津大沽化工股份有限公司，天津300455）

化工产品在工业和人民日常生活中占有十分重要的位置，可以说我们的衣食住行都已经离不开化工产品。由于化工企业在进行生产过程中会用到大量易燃、易爆、有毒或具有强腐蚀性的原材料，因此，在生产、使用、存储、运输以及废弃过程中容易发生火灾、爆炸、中毒等事故。除此之外，化工生产工艺复杂，操作条件苛刻的特点，也使得化工行业发生事故的可能性较一般行业要大。而且各反应装置相隔较近，发生事故后，往往带来连锁反应，容易造成非常严重的人伤亡和经济损失。为避免类似事故的发生，对工艺装置进行危险性分析显得极为重要。

1 化工生产常见危险有害因素

现代化工在生产装置正朝着智能化和自动化的方向发展，但其生产原料、工艺特点以及操作条件决定了化工行业必然具备以下危险特性。

1.1 火灾、爆炸危险性。

化工生产中常用的原料或产品如：氢气、甲苯、苯、氨、汽油等，这些物质具有闪点低、易挥发的特点，其蒸汽与空气能够形成爆炸性混合气体，一旦遇到火源，势必会发生火灾爆炸事故。对于那些比重比空气大的物质，其危险性更大，还会沿着地表向远处蔓延，在厂区的其他地方发生火灾爆炸事故。

1.2 中毒、窒息危险性

化工产品或原料中有毒有害物质主要有：液化石油气、一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、氯气、苯、甲苯等。这些物质主要是通过人体吸入或者皮肤接触的形式对人体造成危害，当人体在没有防护的情况下接触到此类物质时，可引起呼吸系统、血液系统、消化系统、神经系统等损伤，也可引起化学灼伤，长期接触低浓度的有毒物质还会引发职业病。

1.3 其他危险性分析

化工行业生产装置很多都是高大的塔器，在日常生产或检修的过程中就有高处坠落或者物体打击的危险性；生产使用机械设备多，特别是对于转动设备，在没有防护的情况在，容易发生机械伤害；用电的机械设备在接地或接零无效的情况下还会发生触电事故；由于很多反应是在高温下进行的，高温的蒸汽或管道是作业人员有可能发生灼烫事故。此外，还有起重伤害、噪声伤害等其他危险性。

2 HAZOP简介

危险性和可操作性研究[1]（HAZOP）分析法最开始是有英国帝国化学公司（ICI）提出的一种工艺过程危险性分析方法，它以系统工程为基础，通过引导词和标准格式来寻找工艺过程中出现的一些偏差，以辨识由于装置、设备的个别部分的误操作或机械故障引起的潜在危险,并根据其可能造成的影响大小确定防止危险发展为事故的对策。

经过数十年的发展，目前已经成为化工行业分析系统风险应用最为广泛的方法之一。HAZOP分析的是工艺或操作的特殊点，我称之为“分析节点”，它可以是工艺单元，也可是一个具体的操作步骤。其分析流程如图1所示。

图1 HAZOP分析流程图

在进行HAZOP时，需做好前期准备工作，成立HAZOP分析小组和相关资料的收集，其成员包括：设计人员、HAZOP主持人和秘书、现场操作人员（设备、仪表、工艺工程师等）。HAZOP分析主要有：各类工艺流程图、设计图纸、物料平衡表、仪表数据、设备数据表以及设备操作规程和说明书等[2]。在资料收集齐全的基础上，有HAZOP主持人制定分析计划，召开会议分析系统可能存在的风险。

3 烯烃二聚系统危险性分析

烯烃二聚是一个涉及设备众多，工艺过程复杂的系统，这里我们以送料部分为例，对通过管道内工艺参数和物料状态产生是偏差进行分析，找出该系统中可能存在的危险及这些危险产生是原因，并制定相应的技术措施，消除或控制风险。送料系统的危险性分析记录结果如表1所示。

从上表可以看出，利用HAZOP分析法对送料系统时，当系统不同状态参数变化时，能够很方便的知道这种变化可能造成的影响或事故，变化是由什么原因引起的以及相对应的消除这种危险的措施，是操作人员能够更全面、更深入的了解整个生产装置，对于事故的发生能够起到很好的预防作用。

表1 烯烃二聚系统送料部分HAZOP分析记录

4 结论

HAZOP分析法主要是针对各状态参数进行分析的，具有很强的针对性，而且这些参数正是操作人员需要控制的指标。通过人为的误操作以及因此带来的事故后果进行分析和研究，可以对于因人为因素引起的事故进行预测，并提出相应的技术措施或管理措施，从而确保人和装置的安全。开展化工装置进行风险评价，对提高各工艺装置的安全性，减少各种事故的发生具有十分重要的意义。由于当前HAZOP分析法处于人工分析阶段，效率较低，随着HAZOP计算机辅助程序的开发，未来将实现HAZOP分析的自动化和程序化，提高风险分析效率，帮助企业更好的实现安全生产。

[1]王若青,胡晨.HZAOP安全分析方法介绍 [J].石油化工安全技术,2003,19(1):19-22.

[2]李娜,张雪,孙文勇.层次分析法在HZAOP分析中的应用[J].工业安全与环保,2012,38(9):56-59.