HAZOP分析在进口原油铁路专用线接卸设施改造项目的应用

刘芳，高文平(陕西延长石油(集团)有限责任公司榆林炼油厂，陕西 靖边 718500)

0 引言

为了进一步拓宽企业战略业务，某厂规划了进口原油铁路专用线接卸设施改造项目。该项目由北京石油化工工程有限公司设计，以年进口50万吨原油、外购20万吨重油为目标，主要改造内容包含在油品集运中心新建铁路卸车设施、铁路卸车专用线、原油罐组及泵房、渣油罐组及泵房、汽车装车设施，改造炼厂至集运中心输油管道，对炼厂现有设施改造或新建。建成后，实现原油、渣油的接卸转输及储存。

根据安全标准化相关要求，该厂对进口原油铁路专用线接卸设施改造项目基础设计阶段采用了基于国际及国内标准的HAZOP分析方法进行了工艺危害分析，并依据ALARP的原则，对高风险的工艺及操作提出相应建议措施[1]。本次HAZOP分析由该厂技术部门组织，设计院工艺工程师、仪表工程师、评价公司HAZOP分析主席及该厂相关职能部门、车间工艺、设备、仪表、安全等专业相关工程师、操作专家共同参加。

1 项目工艺流程

进口原油、渣油由黄岛港铁路运输至靖边油品集运中心后，接至炼厂铁路卸车专用线，转入储罐，50万吨/年原油通过管道转输至榆炼加工，20万吨/年重油作为油煤共炼装置原料。

1.1 铁路卸车设施

(1)原油：新建原油卸车专用线由汽柴油装车专用线分叉接入，原油卸车设施采用螺杆泵下卸式工艺流程，直接将车内原油卸至地上中间罐组，该设施包括卸油台、60个鹤管、过滤器、10台螺杆泵、汇油管等。原油卸车量50万吨/年。

(2)渣油：按每年新增渣油卸车20万吨，利用本次建设的原油卸车专用线，接卸渣油，与原油卸车交替操作。 渣油卸车设施采用螺杆泵下卸式工艺流程，直接将车内渣油卸至地上中间罐组，该设施包括卸油台、鹤管、过滤器、螺杆泵、汇油管。其中卸油台、卸车鹤管、卸车泵与原油共用。

(3)在卸车台车辆进入端设置一个鹤位为上部卸车，当下卸式罐车的下卸装置出现故障时利用上部卸车完成卸车作业。

1.2 原油储存

原油罐组及泵房用于储存和转输火车卸车来的原油，通过原油输送泵送至榆炼厂区，设置原油装车泵，必要时装汽车外运。原油经卸车泵由卸车台通过DN400管道送至4台原油储罐。原油罐组及泵房设置2 000 m3立式拱顶储罐4座，每台原油储罐设现场及远传温度计、现场及远传液位计、储罐内设加热盘管、储罐保温。原油进罐自控阀与高高液位联锁自动关闭，防止油品冒罐，原油出罐自控阀与低低液位联锁，先停泵后关阀。原油罐组及泵房设2台流量185 m3/h原油输送泵，一开一备，将原油输送至榆炼厂区，设2台100 m3/h原油装车泵，可同时操作或单台操作。其中1台装车泵兼倒罐，可实现2台储罐互倒。

1.3 渣油储存

渣油罐组及泵房用于储存火车卸车来渣油，并通过装车泵送至汽车装车设施出库。火车卸车渣油通过DN300管道(管道设保温伴热)送至4台渣油储罐。渣油罐组及泵房设置1 000 m3立式拱顶储罐4座。每台渣油储罐设现场及远传温度计、现场及远传液位计、储罐内设加热盘管、储罐保温。渣油进罐自控阀与高高液位联锁自动关闭，防止油品冒罐，渣油出罐自控阀与低低液位联锁，先停泵后关阀。渣油罐组及泵房设2台100 m3/h渣油装车泵。可同时操作或单台操作。其中1台装车泵兼倒罐，可实现2台储罐互倒。渣油操作温度130 ℃。

1.4 汽车装车设施

(1)渣油装车：渣油100%通过汽车装车出厂，均采用单泵单鹤位装车工艺，设置装车台1座，装车鹤管2套，采用上装鹤管及定量装车系统。

(2)原油装车：铁路卸车原油通过转输泵输送到榆林炼油厂，当输送量不能满足厂内装置需求量的情况下，采用汽车装车运输方式，采用单泵单鹤位装车工艺，装车鹤管2套，采用上装鹤管及定量装车系统。

1.5 油气回收设施

本项目设置1套油气回收设施，用于回收原油罐组及泵站罐顶气及汽车装车设施原油装车鹤管的油气，油气回收规模根据火车卸车进罐量、汽车装车量、储罐大小呼吸量最终确定处理规模1 300 Nm3/h。

2 HAZOP风险矩阵的确定

HAZOP分析过程中一般默认优先使用企业的安全风险矩阵[2]，若企业风险矩阵不适合情况下，可使用同行业风险矩阵。分析团队查看了企业安全风险矩阵，其对风险等级的判定存在偏高的可能，且其原因为文字描述，无法半定量确定安全风险，举例说明：

(1)企业风险评价准则中“JHASCLHAZOP评估危害及影响后果的严重性(S)”的“财产损失”5级的判定标准为“>50”，数值较小，50万对联合装置来说就是1台机泵而已，一般来说5级会考虑整个装置损毁。按目前风险矩阵判定风险会增加企业采取降低风险措施的工作。

(2)如因某个控制回路故障开大，导致液位升高，满溢发生次生事件，造成轻微的环境影响，用中石化的矩阵，对应后果为A,结合通用规范，查出基础控制回路故障发生的频率是>10-1,查找事故可能性等级分级表，其对应的可能性等级为7,如此查出7A落在黄色区域。而企业风险矩阵危害发生的可能性(L)及频率只是文字描述，无法半定量确定等级。

因此，分析团队综合考虑，选用中石化安全风险矩阵进行了此次HAZOP分析。

3 HAZOP分析过程

3.1 分析过程

本次会议对进口原油铁路专用线接卸设施改造项目工艺系统全面、系统地进行了 HAZOP 分析，划分了2个节点，对节点涉及到的偏离、原因、后果、保护措施进行了详尽地分析，所有分析结果由分析团队讨论并由全体成员一致通过[3]。

3.2 分析识别出的高风险剧情

本次分析识别出的多条高风险剧情，具体如表1所示。

表1 高风险剧情(原油储罐)

3.3 分析提出建议措施

本次分析提出建议措施1条： 针对“液位计LIA00201误显示导致原油罐T-001的液位/无，造成浮盘落底，空气与油气在内部形成爆炸性混合物，遇静电发生爆炸”的高风险剧情，尽管目前已有措施：“一是原油罐T-001设有液位LSALL00213低低联锁关闭出口阀XV00203停原油装车泵P001A/B，P002/003；二是原油罐T-001设有静电跨接，可以导出静电；三是原油罐T-001设有氮封系统，可以防止空气进入罐内，可将风险降至安全区域”，仍考虑静电接地有效性提出1项建议措施：定期对静电接地及静电跨接进行检测。

4 结语

进口原油铁路专用线接卸设施改造项目涉及设备为储罐及卸车设施等。该项目涉及的原料包括原油、渣油，这两种物料易燃、易爆，属甲类火灾危险性物质。装置的主要危险为原油、渣油泄漏及浮盘落底[4]；VOCS油气的互窜，尤其是当储罐发生火灾时，有可能使火灾延油气管线蔓延至其他的储罐。

综上所述，通过本次 HAZOP分析，全面辨识出进口原油铁路专用线接卸设施改造项目存在的危险因素，进一步实现了该项目的本质安全，同时提高了团队参与人员的安全意识。下一步，企业将对提出建议措施及时制订计划，同时以此项目HAZOP分析报告作为依据，编制员工培训教材，摘出HAZOP报告中可信的高风险剧情，针对性编制应急预案[5]。