HAZOP分析在ABS装置的应用研究

代国兴 石凤玉 刘大鹏 祝涛 张艳博 刘锦旗

（中国石油集团东北炼化工程有限公司吉林设计院 吉林 吉林 132002）

HAZOP（Hazard and Operability Study）即危险与可操作性分析，是一种系统化定性分析对工作流程中潜在危害进行安全评价的方法，也是目前石油化工行业项目设计应用最广泛的危害分析方法。

一、HAZOP分析的目的

HAZOP分析的目的是解决装置在设计、开车、运行、停车（正常和紧急停车）以及任何特殊情况等工况可能发生的问题。在工程设计阶段的审查是对各设计成品（包括工艺流程图及说明、数据表、设备图纸、总图和仪表等各专业文件）的一次全面审查，以识别和确认潜在的危险和可操作性问题[1]，确保设计采用的安全措施得到落实，将危险后果降低到可接受的水平。

二、HAZOP方法应用现状

石油、化工装置工艺过程复杂，工艺操作条件要求严格，介质具有易燃、易爆、有毒、腐蚀等特性，石化产业在为社会带来巨大利益的同时，也会带来了火灾、爆炸、中毒等事故隐患。安全生产受到国内外石化企业的高度重视。将危险消灭在萌芽状态是项目最想达到的结果，即安全评价所要解决的关键问题。 经过多年的实践应用和不断优化、完善，安全评价方法得到了广泛认可和发展。目前最常用的方法包括：如果怎么样法（What If）、检查表法（Check List）、危险和可操作性分析法（Hazard and Operability Study，HAZOP）、故障类型和影响分析法（FMEA）及故障树法（FTA）等[2]。各种评价方法各具特点，适于不同的分析对象和需求。其中，HAZOP方法以其分析全面、系统、细致等突出优势成为目前危险性分析领域最常用的分析方法之一。

三、HAZOP分析方法简介及适用范围

HAZOP方法是1974年由帝国化学公司（Imperial Chemical Industries PLC，ICI）提出的[3]，是一种适用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法，并采用引导词为中心的分析方法。方法的本质是通过系列的评审，系统地研究各单元（即分析节点）。通过对工艺设计文件和操作规程进行分析，判定偏离设计工艺条件的偏差所导致的危险和可操作性问题。HAZOP分析对各节点工艺状态（参数）可能出现的变化（偏差）进行辨识，判断其可能导致的危害，识别出具有潜在危险参数的偏差，并研究其产生可能的原因、后果和设有安全保护措施等，同时提出相应采取的安全保护措施。

四、HAZOP方法在ABS装置中的分析实例

以某石化公司ABS装置为例，分析过程如下：

1.装置简介

某石化公司ABS装置主要由PBL单元、ABS聚合单元、SAN 单元、混炼单元等单元组成。主要生产原料为丙烯腈、苯乙烯和丁二烯。PBL单元采用一步法乳液聚合工艺，丁二烯单体与一定剂量的化学品及添加剂在相应的温度、压力条件下发生乳液聚合反应，生成PBL。ABS聚合单元采用接枝聚合工艺，PBL乳胶、丙烯腈、苯乙烯和必要的化学品经计量后送到ABS聚合釜中，在一定的温度压力条件下发生接枝聚合反应，合格的ABS乳胶经过凝聚、洗涤、脱水、干燥，得到含水量为0.8%w t以下的GABS粉料。SAN单元以甲苯为溶剂，采用改良本体聚合工艺，苯乙烯、丙烯腈、甲苯和循环溶液等经严格计量后由泵经过预混合器混合后进入给料溶液罐，混合物料由泵连续加入SAN聚合反应器中，在一定的温度压力条件下，物料在两个串联的SAN反应器中发生聚合反应，达到规定的转化率后，熔融状态的聚合物经过两个串联的脱挥器，在真空状态下脱去残留在聚合物中的单体，脱挥后的聚合物通过切粒机造粒，SAN颗粒经脱水、干燥后的颗粒被送到SAN料仓中。

2.HAZOP分析过程

HAZOP分析相关设计文件的准备。主要包括：设计相关标准、管道和仪表流程图、设备表、设备布置图、工艺说明及操作规程等。

HAZOP小组人员组成。HAZOP小组成员包括：某安全环保技术研究院2人、建设单位5人、设计单位5人。主要涉及专业包括：工艺、仪表、设备、电气、安全。

HAZOP分析范围。HAZOP分析范围为ABS全装置，主要包括：PBL单元、ABS聚合单元、SAN单元、混炼单元、公用工程及辅助设施。

3.HAZOP分析结果

本次HAZOP分析共划分58个分析节点，内容涵盖全部设计文件，共发现问题和提出建议累计288条。问题主要包括：某中间罐联锁保护措施不足；某反应器事故状态引起超压超温、报警仪表不足；某管线防冻措施不足；某安全阀起跳压力过高对系统的保护措施不利；某泵密封型式选择存在问题。此外提出包括消防、人身防护及安全管理方面的问题。针

对这些问题，HAZOP分析小组均给出了相应的解决方案和措施，采取并实施该措施后，装置的安全性将得到提高。

五、结语

将HAZOP分析方法应用于石油化工生产装置的安全评价中，既可加强分析人员对于单元中的工艺过程及控制措施的了解，对于单元中的危险及应采取的措施有明确的认识，增强员工安全防范意识；而且HAZOP分析研究成果对于生产装置的日常生产与维护以及装置的安全管理提供了良好的指导作用。论述表明：HAZOP分析方法应用于石油化工生产装置的安全评价是可行的，其分析程序及内容可成为对员工进行安全培训的有效方法。

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

[2]徐刚.HAZOP分析指南[M].北京:中国石化出版社，2008，5-22.

[3]陈勇，赖小林.HAZOP分析方法及其应用最新进展[J].石油化工安全环保技术，2013，29（4）：30-34.