HAZOP分析.doc

3.9设计过程中开展的危险与可操作性（HAZOP）研究或其他安全风险分析及结果一、LNG部分根据LNG加气站的间歇生产特点，将LNG加气站HAZOP分析对象划分为3大部分，即卸液过程、调压过程、加液过程，并对每部分按照其工艺流程和主要设备进行节点划分，详见表LNG加气站运行系统HAZOP分析节点。表3.9-1 LNG加气站运行系统HAZOP分析节点卸液过程调压过程加液过程节点一卸夜槽车节点五LNG储罐及泵进口管路节点七LNG储罐、储罐出液管道节点二槽车增压管路和增压器节点六LNG泵出口管路及饱和调压器节点八潜液泵出口管至加气机及回气管路节点三卸液管路、潜液泵及泵出口管路节点四LNG储罐及进液管道不同生产过程和节点特点找出加气站的潜在危险偏差，并对每一个偏差分析其可能的原因、后果和已有的安全保护，同时提出的建议措施等。详见表LNG加气站系统加液过程节点八HAZOP分析结果。表3.9-2 引导词及意义序号引导词意义1None（空白）设计过操作要求完全不发生，如无流量。2Less（减少）3More （过量）同标准值相比，数值偏大，如压力、温度数值偏大4As well as（伴随）在完成既定功能的同时，伴随多余事情发生，如物料在输送过程中发生组分及相变化。5Part of（部分）只完成既定功能的一部分，如组分的比例发生变化，无某些组分。6Reverse（相逆）出现与设计要求完全相反的事或物，如流量反向流动，反应向相反的方向进行。7Other than（异常）出现与设计要求完全不相同的事或物，发生异常事件或状态，如停车、维修、改变操作。表3.9-3 LNG加气站系统潜液泵出口管至加气机及回气管路节点八HAZOP分析结果序号参数偏差原因后果保护措施建议措施8.1压力潜液泵出口压力高（1）加气机内部加液气球阀故障关闭；（2）车辆气瓶压力高（如已经充满LNG或LNG蒸汽无泄放。）；（3）假期最发生冰堵。造成泵出口管路超压（1）泵出口设置压力检测报警，加气机内部设置气动球阀前后；（2）配置吹扫用压碎空气管，防止加气嘴冰堵；在进入加气机前的管道上设紧急切断阀。8.2流量大泵出口流量大（1）泵出口管路大量泄漏（如加气软管破裂，加气机进口管路断裂等）；（2）潜液泵变频器出现低频故障。大量产生静电荷，如发生泄漏，可造成潜在的火灾爆炸，影响加气作业。（1）控制潜液泵前流速1m/s，泵后流速3m/s；（2）加气区设置可燃气体探测装置，并与出液口的紧急切断阀连锁关闭、停泵在LNG加气岛上配置与吹扫气枪上可能产生冰冻的压缩空气管。8.3流量小/无进入加气机的流量低或无（1）潜液泵变频器出现低频故障，泵出口流量低；（2）泵出口管路发生七堵；（3）加气管路不通畅（加气嘴发生冰堵，加气阀故障关闭等）。（4）加液时紧急切断阀误开启或内漏；（5）加气机气液排空阀误开启或内漏。8.4异常进入加气机的LNG呈两相流（1）泵出口至加气机之间的各种阀门未采用直通式阀门，LNG流过时产生气泡；（2）加气机加气前未进行预冷，低温LNG进入后气化。（1）可能使LNG加液管线产生震动；（2）影响加气机流量计量进度。（1）加液机设LNG预冷系统；（2）加液前严格执行加气机预冷程序。加液管大哦及加气机内部阀门选用直通式阀门。8.5异常3泵出口流体倒流（1）停电，泵停止运行时，气瓶内的LNG发生倒流；（2）泵出口管线断裂时，加气机内部发生倒流；（3）泵发生反转。损坏泵，泄漏时可能发生火灾或爆炸。（1）泵出口设置止回阀；（2）假积极进口设置止回阀。8.6异常加液计量异常（1）计量装置未定期校验；（2）LNG组分发生差异；（3）进入液体流量计的流体发生两相流；（4）加气机内部气液回路连通气动阀误开启；（5）加气机内部气液排空阀内漏或开启。经济损失（1）定期对计量装置进行校验；（2）加气时检查回气回路畅通和排气/液阀门。8.7异常LNG泄漏（1）金属软管开裂或加液软管被拉断（软管连接时，车辆误启动）。（2）汽车撞击加液机，引发LNG泄漏。（3）加液机自密封阀失效，（4）加液机安全阀起跳或气液放空误开启；（5）各接头部位、或其他连接装置应力失效，0型密封圈老化变形，损坏或重开。（6）LNG气瓶等部件泄漏；（7）车载LNG储罐加液口自密封阀失效或垫片失效。（1）潜在的火灾爆炸；（2）引起人员低温灼伤；（3）加液枪造成低温伤害。（1）严格执行嘉业作业安全规程；（2）加液机前设防撞柱；（3）加气嘴设资密封阀；（4）加液机附件设可燃气体探测器；（5）加液机设静电接地；（6）加液机基础采用抗冻性能耗的混凝土；（6）加液机基础采用抗冻性能耗的混凝土，防止LNG泄漏后造成严重的事故。（1）对加液软管的安全性能，特别是导静电性能进行定期检测；（2）配备低温专业服；在加气机前设置防撞栏；（3）加液机附近现场设ESD按钮，紧急切断LNG储罐进出口阀，并停泵。通过对LNG加气站的3个不同过程及主要设备进行HAZOP分析，发现了LNG加气站存在的问题详见表LNG加气站存在的问题。表3. 9-4 LNG加气站存在的问题种类明细采取的措施卸车过程（1） 槽车卸车时的放空安全问题（2） 槽车卸车时的安全管理问题（3）LNG储罐液位监测与联锁不独立问题（1）a、连接槽车的液相官道上应设紧急切断阀和止回阀，气相管道上宜设切断阀；b、LNG卸车软管应采用奥氏体不锈钢波纹软管，其公称压力不得小于装卸送至控制室集中显示。不应小于公称压力的4倍。 （2）a、高液位报警器应与进液管道紧急切断阀连锁；b、LNG储罐最高液位以上部位应设置压力表；c、液位表、压力表应能就地指示， 并应将检测信号传送至控制室集中显示。储存及调压过程（1）LNG储罐合理的设计压力（Pd）问题 （2）低温设备及管道支撑耐低温保护问题（3）LNG储罐防火堤不严密问题（4）消防水管布置不合理问题（1）a、当（设备最大工作压力）Pw0. 9MPa时PdPW+0.18MPa; b、当（设备最大工作压力）Pw0.9MPaPd1.2Pw （2）设备基础采用耐寒抗冻材料（3）LNG储罐采用为埋地式，此种情况不存在。（4）严格按照汽车加油加气站设计规范执行。加液过程（1）LNG加气机泄露紧急切断问题 （2）站内低温管道法兰泄露问题 （3）加气机防撞栏设置合理问题（1）加气机上设安全拉断阀；（2）a、定期对管道设备及附件进行检修；b、管件应符合相关规定。（3）防撞栏设置高度不应小于0.5m其他（1） 站内低温阀门避免两相流的选型问题（2） 站内员工的低温劳动保护问题（3） 站内紧急切断系统的布置问题（1）站场工作人员备有低温劳保服；（2）a、需在加油加气现场工作人员容易接近的位置；b、在控制室或值班室那需设开关。二、L-CNG部分表3. 9-5 引导词及意义序号引导词意义1None（空白）设计过操作要求完全不发生，如无流量。2Less（减少）3More （过量）同标准值相比，数值偏大，如压力、温度数值偏大4As well as（伴随）在完成既定功能的同时，伴随多余事情发生，如物料在输送过程中发生组分及相变化。5Part of（部分）只完成既定功能的一部分，如组分的比例发生变化，无某些组分。6Reverse（相逆）出现与设计要求完全相反的事或物，如流量反向流动，反应向相反的方向进行。7Other than（异常）出现与设计要求完全不相同的事或物，发生异常事件或状态，如停车、维修、改变操作。通过对CNG加气系统加气过程的潜在危险分析，并对每一个偏差分析其可能的原因、后果和已有的安全保护，同时提出的建议措施等，详见表L-CNG加气系统加气过程HAZOP分析结果表3.9-6 L-CNG加气系统加气过程HAZOP分析结果序号参数偏差原因后果预防措施建议措施1流量流量小加气软管泄漏；管线、阀门泄漏；违章加气；加气软管拉断；财产损失人员伤害；造成爆炸、火灾等危险。1加强检查，防止泄漏2严格执衍管理制度，杜绝火源3加气机的加气软管上安装拉断阀辆管理启动车辆5严禁使用非防爆工具6加强人员、车4加气时禁止2流量大加气速度快生大量电从而造成爆炸、火灾等危险事故；加气机流量不大0. 25m3min（工作状态）3压力压力高安全阀故障不工作， 操作违规造成低温泵或加气机憋压，管危险事故；成爆炸、火灾等线、设备超压造对加气工作人员进行上岗培训定期对设备进行检修。4泄漏异常加气软管泄漏；管线、阀门泄漏；加气软管拉断；加气车辆撞击加气机造成爆炸、火灾等危险事故定期对站场的阀门管件等进行检修；设置防撞柱。醒目处设安全警示标志；加强进站车辆管理加气管端口建议设置拉断装置；加液机附近设现场设ESD按钮；紧急切断LNG储罐进出口阀，并停泵设可燃气体报警器。通过对L-CNG加气站的不同过程及主要设备进行HAZOP分析，发现了L-CNG加气站存在的问题详见表LNG加气站存在的问题。表3.9-7 L-CNG加气站存在的问题种类明细采取相应措施储存及调压过程（1）CNG储罐合理的设计压力问题（2）安全排污问题（3）消防设施布置不合理问题（1）a、当Pw1.8MPa时：P0=Pw+0.18（P0安全阀定压、PW：设备最大工作压力）b、当1.8MPaPw4.OMPa时P0=1.1PWc、当4.OMPaPw8.OMPa时P0=PW+0.4 d、当8.OMPaPw25.OMPa时P0=l.05PW（2）设置排污池。（3）严格按照汽车加油加气站设计规范执行。加气过程（1）CNG加气机泄漏紧急切断问题（2）站内管道法兰泄露问题 （3）加气机防撞柱设置合理问题（1）a、力口油软管上设置安全拉断阀； b、在储气瓶出口设置切断阀，总管上再设置主切断阀。（2）定期对设备进行检修。（3）位于加气岛端部的加油机附近应设置防撞柱（栏），高度不应小于0.5m其他（1）站内安全放空问题 （2）站内紧急切断系统的布置问题（1）a、不同压力级别系统的放散管分别设置；b、在控制室或值班室那需设开关。2m及以上，且应高出所在地面5m以上； c、放散管应垂直向上。 （2）a、需在加油加气现场工作人员容易接近的位置； b、放散管管口高出设备平台三、加油部分表3.98 引导词及其意义序号引导词意义1None（空白）设计过操作要求完全不发生，如无流量。2Less（减少）3More （过量）同标准值相比，数值偏大，如压力、温度数值偏大4As well as（伴随）在完成既定功能的同时，伴随多余事情发生，如物料在输送过程中发生组分及相变化。5Part of（部分）只完成既定功能的一部分，如组分的比例发生变化，无某些组分。6Reverse（相逆）出现与设计要求完全相反的事或物，如流量反向流动，反应向相反的方向进行。7Other than（异常）出现与设计要求完全不相同的事或物，发生异常事件或状态，如停车、维修、改变操作。根据加油站部分HAZOP分析对象划分为2大部分，即卸车过程、加油过程，并对每部分按照其工艺流程和主要设备进行节点划分详见表加油站运行系统HAZOP分斤节点。表3.9-9 加油站站运行系统HAZOP分析节点序号参数偏差原因后果保护措施建议措施1流量流量小/无液位低；油品泄露；油罐温度低，油品凝管。加油时紧急切断阀误开启或内漏；潜液泵变频器出现低频故障，泵出口流量低。影响加油站正常运转； 造成火灾、爆炸、人员毒等危险；设置高液位报警器；定期对设备进行检修。建议增加温度低报警置；加油区设至可燃气体探测报警和高液位报警器并与潜液泵的紧急切断阀连锁关闭、停泵。 2流量流量高调节阀故障全开油品温度升高，储罐内超压设置通气管。3压力压力低潜油泵故障或不工作；安全阀起跳。流量小或无流量；液体倒流。定期对设备进行检修。增设压力表4压力压力高油品温度高，造成油品挥发成油蒸汽对储油罐造成威胁，有爆炸危险设置通气管。油品温度高时需从灌顶不进入罐内。5液位液位高加油站工作人员不负责；无液位报警装置；油罐油品漫溢，造成火灾、爆炸、人员中毒等危险。定期对加油站工作人员进行培训；设置高液位报警器。6液位低仪表失灵；油品泄露；油罐温度低，油品凝管。流量小或无流量；造成火灾、爆炸等危险。定期对站区内仪表、工艺设施设备进行检修；设置温度表。温度低报警7泄漏异常金属软管开裂或加油软管被拉断（软管连接时，车辆误启动）。加油车辆撞击加油机；各接头部位、或其他连接装置应力失效，0型密封圈老化变形，损坏或重开。埋地储罐部件泄漏。造成火灾危险、中毒窒息危险。定期巡查站场工艺设施；设置防撞柱。加油区设置可燃气体探测报警和高液位报警器并与潜液泵的紧急切断阀联锁关闭、停泵。在加油软管上设置拉断阀。加油机附近现场设ESD按钮，紧急切断储罐进出空阀，并停泵；定期对站场工艺装置进行检修。 通过对加油站的不同过程及主要设备进行HAZOP分析，发现了加油站存在的问题详见表加气站存在的问题。种类明细采取相应措施卸车过程（1）卸车采用的方式问题（2）卸油时对液位监测不及时问题（3）卸油胶管破裂及附件出现异常的问题（4）卸车的密封问题（1）卸车必须采用密闭卸油方式，卸油盖接口应装设快速接头和密封盖。（2）定期对仪表进行校正。（3）a、定期对管件及附件进行检修；b、在防渗罐池那设检查立管（4）卸油接口应装设快速接头和密封盖。储存过程（1） 埋地油罐合理的设计压力问题钢制油罐的设计内压不应低于0.08MPa加油过程（1）加油机泄露紧急切断问题（2）站内管道法兰泄露问题 （3）加油机防撞柱设置合理问题（1）a、加油软管上设置安全拉断阀；b、潜油泵供油的加油机底部对的供油管道上设置剪切阀。（2）a、在防渗罐池内设检测立管：b、经常对管件及附件进行检修。（3）位于加油岛端部的加油机附近应设置防撞柱（栏），高度不应小于0.5m；其他（1）站内紧急切断系统的布置问题（1）需在加油加气现场工作人员容易接近的位置；（2）在控制室或值班室那需设开关。2-2工艺对比 本项目加油部分采用国内成熟的工艺技术，该技术国内、国外应用较为普遍。2.2.1加油工艺对比介绍： 本项目加油工艺包括卸油、加油两部分，其中卸油系统采用密闭卸车方式，油品由槽车运至站内。加油过程油品由潜液泵供给加油机，再通过加油机向社会车辆加油。加油过程本项目采用潜液泵供油，由自吸式加油机加油具有输送量大，能耗低，安全可靠的优点。2.2.2LNG加气工艺对比介绍： LNG加气站工艺流程的选择与LNG加气站的建站方式有关，LNG加气站的工艺主要包括4部分流程：卸车流程；调压流程；加气流程；泄压流程。卸车流程： LNG的卸车工艺是将集装箱或槽车内的LNG转移至LNG储罐内的操作， LNG的卸车流程主要有两种方式可供选择：潜液泵卸车方式、自增压卸车方式。 液泵卸车方式 该方式是通过系统中的潜液泵将LNG从槽车转移到LNG储罐中，目前用于LNG加气站的潜液泵主要是美国某公司生产的TC34型潜液泵，该泵最大流量为340L/min，最大扬程为260m。潜液泵卸车方式是LNG液体经LNG槽车卸液口进入潜液泵，潜液泵将LNG增压后充入LNG储罐o LNG槽车气相口与储罐的气相管连通，LNG储罐中的BOG气体通过气相管充入LNG槽车，一方面解决LNG槽车因液体减少造成的气相压力降低，另一方面解决LNG储罐因液体增多造成的气相压力升高，整个卸车过程不需要对储罐泄压，可以直接进行卸车操作。 该方式的优点是速度快，时间短，自动化程度高，无需对站内储罐泄压，不消耗LNG液体；缺点是工艺流程复杂，管道连接繁琐，需要消耗电能。 自增压卸车方式 LNG液体通过LNG槽车增压口进入增压气化器，气化后返回LNG槽车，提高LNG槽车的气相压力。将LNG储罐的压力降至0.4MPa后，LNG液体经过LNG槽车的卸液口充人到LNG储罐。自增压卸车的动力源是LNG槽车与LNG储罐之间的压力差，由于LNG槽车的设计压力为0.8MPa，储罐的气相操作压力不能低于0. 4MPa，故最大压力差仅有0.4MPa。如果自增压卸车与潜液泵卸车采用相同内径的管道，自增压卸车方式的流速要低于潜液泵卸车方式，卸车时间长。随着LNG槽车内液体的减少，要不断对LNG槽车气相空间进行增压，如果卸车时储罐气相空间压力较高，还需要对储罐进行泄压，以增大LNG槽车与LNG储罐之间的压力差。给LNG槽车增压需要消耗一定量的LNG液体。 自增压卸车方式与潜液泵卸车方式相比，优点是流程简单，管道连接简单，无能耗；缺点是自动化程度低，放散气体多，随着LNG储罐内液体不断增多需要不断泄压，以保持足够的压力差。 经过对比从技术成熟度和投资对比，本项目建议选择自增压卸车方式，可以简化管道，降低成本，节省空间，便于设备整体成橇。储罐调压流程 储罐调压流程是给LNG汽车加气前需要