100 kt/a正丁烷装置建设的安全管理实践

曲 非

(中国石化安全工程研究院，山东青岛 266071)

100kt/a正丁烷装置建设的安全管理实践

曲 非

(中国石化安全工程研究院，山东青岛266071)

运用HAZOP方法对在运装置进行危害辨识，运用JHA方法对100 kt/a正丁烷装置新建项目作业进行风险评估，制定和实施有效的风险控制措施，在长达18个月的施工中，实现了安全受控。

高危区域施工项目 危害因素识别 风险控制措施

1 项目基本情况

某石化企业建设100 kt/a正丁烷分离装置，按照两塔流程设计，将常减压液化气各组分分离，建设脱丙烷塔(65层塔盘、38 m高、重246 t)和正丁烷精馏塔(118层塔盘、108 m高、重120 t)，每年生产100 kt正丁烷。

项目建设特点如下。

a)项目建设场地狭小。项目选址如图1所示，建设内容位于现有600 kt/a气分装置界区内，在气分装置南北两端各建设一个塔系，与气分装置连成一体，气分装置西侧为3 Mt/a催化装置的120 kt/a甲基叔丁基醚(MTBE)单元、北侧为3 Mt/a催化装置的2.5 Mt/a汽油、液化气脱硫、脱硫醇单元，南侧距200 kt/a聚丙烯装置38 m，东侧距10 Mt/a常减压装置43 m。以上装置及单元均为甲类防爆装置，生产过程中接触到的物料具有易燃易爆特性，有干气、液态烃、汽油、柴油、丙烯、丙烷、MTBE等。

b)周边装置均处于生产运行状态，需边生产边施工。施工区域南、西、北三面相邻工艺设备3 m，西边有气体分馏泵房，有气分换热区，东面有热油泵房等，工艺设备超温超压或转动设备机械故障都会发生汽油、可燃气体、液态烃等物料泄漏以及硫化氢、液体烧碱剧毒物泄漏。

施工过程中邻近装置都在正常生产运行，且生产工艺复杂，超大型设备多，生产过程高温高压，过程控制难度大，还有采样、脱液等作业。因紧邻装置正常生产，施工过程不准采用高噪声、强震动的大型机械作业，以避免干扰仪表和操作引发事故。因此，对施工作业安全要求高，安全防护工程量大。

c)项目建设地下环境复杂。施工区域地面下有下水井、地漏，都存在可燃物。地下管网多，给桩基施工和设备基础施工带来难度，基坑开挖深度较深，基坑周围维护及防止基坑边坡塌方也是一大难点。基坑开挖后立即落实全封闭式隔离或牢固警示标记，并应分段开挖、及时搭建脚手架护栏、平台，以便车间操作人员正常巡检。

d)项目施工过程复杂，存在交叉作业情况。项目有地面开挖基础制作，分馏塔分段吊装、焊接、钢框架、平台吊装焊接，工艺管线吊装焊接，塔内件吊装焊接，保温、刷油漆等作业内容，涉及动火、受限空间、设备检修、吊装、动土、断路、高处和盲板抽堵等8大高危作业。设备安装难度大，四周有诸多正在运行的工艺管线和大型设备，施工安全保护措施要求非常严格。

项目大部分设备安装在构架上，钢结构安装、设备安装、管道安装等专业作业交叉进行，对现场的施工组织协调工作提出很高要求。

e)邻近装置中高压、易燃易爆介质多，项目新建大部分管线穿越原有管廊，穿越在运行装置区较多、压力较高。

图1 建设项目示意

为了搞好项目建设，业主成立了项目部，设立了项目HSE管理委员会，对HSE管理情况进行评审，对HSE重大事务进行决策，每周召开一次例会分析解决施工过程中的安全生产问题。

2 风险辨识与控制

根据项目必须边生产边建设的条件，项目HSE管理委员会提出3个方面对策：①基于风险的管理，在施工作业开始前对现场在役装置进行风险评估，排查在役装置可能存在的安全隐患及风险，分析和预测可能存在的危险、有害因素的种类和程度，提出合理可行的安全对策措施及建议；②基于风险等级的作业控制与管理，对施工作业进行风险评估和控制，提出对策；③强化日常管理，采取泄漏检测、监督、报警、预警、防控等手段，提升作业现场安全管理等级，严格执行各项制度，进行安全制度与管理检查、发现潜在危险、督促各项安全法规、制度、标准实施。

2.1 在役装置危害因素辨识

本项目对在役装置进行HAZOP分析的主要目的是识别作业过程中的人员失误等可能带来的各种后果，通过对现场已采用的安全措施进行识别和判断，提出进一步改善工艺系统可操作性的措施，从而为100 kt/a正丁烷装置的建设创造良好的安全环境。

企业方成立了以公司技术主管为组长，装置和施工方的工艺、设备、仪表、配管等专业工程师为组员的HAZOP分析小组，对相关装置及单元进行了全面分析，主要建议及对策措施见表1。

在上述分析的基础上，进一步完善了全员全方位隐患排查与风险评估工作，建立了经常性与阶段性相结合、管理人员日常检查与操作人员定点巡检相统一的隐患排查和整改落实机制。

2.2 施工作业危害因素辨识

施工工作危害分析(JHA)是一种辨识危险的方法，是把工作分成若干关联的步骤，来分析其中人、任务、设备、材料、工具、环境相互之间的关系，辨识出来得到控制的危险因素，以使员工认识危险，并逐一消除、控制，将危险降低到可以接受的水平。

由施工方技术负责人、HSE管理人员和业主方HSE管理、项目管理、催化单元技术人员组成施工作业风险评估小组，采取工作危害分析(JHA)评价，对施工作业危害因素进行辨识,施工方技术负责人介绍施工作业过程及存在的风险，小组成员共同辨识各项业务活动及活动场所中的危害因素，确定风险等级。

经分析，识别出在施工过程中存在的危害因素及潜在风险有11大类58项。

施工作业方面：坠落、碰撞、落物打击、机械伤害、触电、交叉作业；施工造成工艺管线、仪表及电缆损坏导致装置联锁停工等。

表1 HAZOP分析的主要建议及对策措施

作业环境方面：装置运行过程中动、静设备故障造成可燃气体、可燃物料泄漏；从地漏、下水井散发出有毒有害气体造成火灾、施工人员烧伤或中毒；采样、脱液等作业造成施工现场有毒有害气体超标、火灾等。

作业行为方面：违章指挥、违章作业、监护人未能履行监护责任等。

综合以上分析，确定相邻动、静设备损害，可燃物料泄漏，造成火灾、人员伤亡为重大风险，其他为一般风险。

3 制定风险控制措施

结合风险识别，双方一起将危害因素及潜在风险归类，制定相应的安全施工措施并逐一实施、落实。在长达18个月的建设过程中，重点采取了以下措施。

a)做好外来施工人员的安全教育，石化企业HSE部对所有施工人员进行了入厂教育和安全培训，并组织了安全知识考试，考试合格人员方可办理入厂证参加施工，总经理亲自为施工人员讲安全课，提出安全作业要求，单元安全管理人员给施工人员讲解装置工艺状况、应急预案、现场存在的风险及控制措施和防护方法。

b)加强装置工艺参数控制，确保装置平稳操作。完善设备脱液包脱液流程，实现双阀、密闭排放。现场固定式可燃气体报警仪、硫化氢报警仪完好备用。

c)加强巡检，建立汇报制度，加强单元安全与施工安全的沟通、联系，如遇装置泄漏、跑料，及时通知施工现场停止一切用火作业，必要时组织施工人员撤离；按照施工工作位置，给施工人员配置必要的便携式可燃气体、硫化氢报警仪，发现超标时，立即撤离，并通知单元。通过几次现场演练进一步完善了施工方与单元的应急联动机制。

d)提升安全管理等级，所有作业项目都必须办理作业票，并实行单元及施工方双监护作业。严格执行施工作业票的三方签字确认制度，单元安全总监以上领导签字，识别风险，做好预案；施工作业人员签字做到心中有数，不蛮干；监护人签字，按照预案做好监护，及时制止不安全行为；作业票上的安全措施没有完全落实的不得作业。用火作业时严禁脱液、采样作业。

e)可燃气体、有毒有害气体、氧含量分析项目必须齐全，分析频次符合《中国石化工程安全作业》有关规定。未分析、分析项目不全、分析频次不符合规定的，不得作业。

f)大型设备吊装作业严格遵守“十不吊”管理规定，制定详细的吊装方案和安全方案，在现场各项方法措施落实后才可作业。

g)钢结构尽量在预制场成片、成框。施工现场框架周边搭设防火墙，防火墙高度超出框架顶高2 m，安装消防汽幕，配备足够数量的灭火器、灭火毡。原有管廊管线焊接施工采用接火盆防止电火花落到现有管线、设备上。对所有地面、明沟内的可燃物进行清理，用砂土封盖装置内及施工区域内的下水井和地沟。

h)严禁施工人员随意乱动生产装置区的阀门、管线、仪表等设备，禁止在非施工区逗留。

4 结语

根据项目施工特点，通过对在役装置的HAZOP分析和对项目施工作业过程的危害因素、风险评价，制定、实施了可靠的风险控制措施，对施工过程进行了跟踪、监督、检查、指导，实现了边生产边施工条件下的项目施工全过程安全受控，未发生任何事故。实践证明，安全管理与各专业管理、各作业过程管理有机融合，避免安全管理及专业管理“两张皮”是实现100 kt/a正丁烷分离装置安全施工、建设的关键所在，为类似条件下项目建设安全管理提供了技术参考。

[1] 刘山光.石油化工装置检修安全对策[J].安全、健康和环境，2003,3(8):6-7,19.

[2] 辛平，李欣.第三方HSE管理的认识与实践[J].石油化工建设，2011(02):25-26.

[3] 黄云松.化工建设项目HAZOP分析的应用与管理[J].煤化工,2012，40(4)：59-61.

SafetyManagementPracticesof100kt/aN-butaneDeviceConstruction

Qu Fei

(SINOPEC Research Institute of Safety Engineering, Shandong, Qingdao, 266071)

The HAZOP method in transporting device for hazard identification and the JHA method to 100 kt/a n-butane device operation risk assessment in new projects are used to develop and implement effective risk control measures up to 18 months, and the construction of the safety control is then achieved.

high-risk area construction projects; hazard identification; risk control measures

2015-07-17

曲非,工程师，注册监理工程师,注册安全工程师，长期从事工程技术与安全管理工作。