例HAZOP评价报告光气合成.doc

公司装置HAZOP分析报告编制人：初审人：车间负责人终审人：公司HAZOP领导小组组长编制日期：年月日公司 装置HAZOP分析评价报告目 录1.评价目的12.HAZOP分析方法简介12.1HAZOP分析方法概况12.2 HAZOP分析术语32.3HAZOP分析53.评价范围及评价对象74.评价对象工艺描述74.1工艺原理74.2工艺流程描述74.3主要设备一览表84.4 HAZOP分析所使用的图纸85.评价组组成86.分析节点划分97.建议措施97.1总体建议措施说明97.2建议措施汇总98.附件108.1 HAZOP分析记录表108.2 PID图108.3 其他附件10- 10 -1. 评价目的通过HAZOP分析评价，查找生产系统中存在的设计缺陷、事故隐患，提出建议安全措施并落实，提高生产装置的本质安全性。2. HAZOP分析方法简介2.1 HAZOP分析方法概况“危险与可操作性分析”简称HAZOP，是英文Hazard and Operability Analysis的编写。HAZOP分析方法于20世纪60年代出现在化工行业。当时英国帝国化学工业集团（ICI）的工程师们采用识别工艺偏差的方式，进行化工工艺系统的可操作性分析。HAZOP分析较正式应用于安全分析是在20世纪70年代，1974年发生在英国弗里克斯堡的爆炸事故推动了这种方法的应用。近年来HAZOP分析方法的应用进一步扩展到核电、航空航天、军事设施、软件和网络等领域。HAZOP分析是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法，方法的本质就是通过系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析。在这个过程中，由各专业人员组成的分析组按规定的方式系统地研究每一个单元（即分析节点），分析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分析图见图2-1。图2-1 HAZOP分析图 概括地说，HAZOP分析方法有三个突出特点： 一是“集体智慧”。应用HAZOP分析方法开展工艺危险分析时，相关的多种专业的人员所组成的团队，在HAZOP分析组长的引导下通过会议讨论方式进行，以便充分发挥集体智慧。这一特点被称为 “头脑风暴”。 二是“引导词激发思考”。这是一种有效的分析思维方式，即通过人为“制造偏差”来识别事故。HAZOP分析使用精练的引导词，联合工艺参数，组合出偏差。从偏差点沿工艺过程中的危险传播路径，正向识别不利后果，反向识别原因。三是“系统化分析”。HAZOP分析通过使用所有可行的引导词，分析工艺过程每一个环节，揭示系统中潜在的危险事件过程和可操作性问题，找出事故预防和减缓措施。其系统化分析过程见图2-2。图2-2 HAZOP系统化分析流程图2.2 HAZOP分析术语（1）工艺单元工艺单元是指具有确定边界的设备（如两容器之间的管线）单元，对单元内工艺参数的偏差进行分析。（2）工艺指标工艺指标是指确定装置如何按照希望的操作而不发生偏差，即工艺过程的正常操作条件。（3）操作步骤操作步骤是指间歇过程中的不连续操作，或者是由HAZOP分析组分析得出的操作步骤，可能是手动、自动或计算机自动控制的操作。间歇过程每一步使用的偏差可能与连续过程不同。(4）节点 在开展HAZOP分析时，通常将复杂的工艺系统分解成若干“子系统”，每个子系统称作一个“节点”。这样做可以将复杂的系统简化，也有助于分析讨论。 （5）可操作性 通常是指工艺系统是否能够实现正常操作、是否便于开展维护或维修，甚至是否会导致产品质量问题或影响收率。包括两个方面：一是危险分析，二是可操作性分析。前者是为了安全的目的。在HAZOP分析时，是否要在分析的工作范围中包括对生产问题的分析，不同单位的要求各异。有许多单位把重点放在安全相关的危险分析上，不考虑操作性的问题；有些单位会关注较重大的操作性问题，很少有单位在HAZOP分析过程中考虑质量和收率的问题。（6）引导词引导词是指用于定性或定量设计工艺指标的简单词语，用于引导识别工艺过程的危险。是一个简单的词或词组，用来限定或量化意图，并且联合参数以便得到偏差，如“没有”、“较多”、“较少”等等。分析组借助引导词与特定“参数”的相互搭配，来识别异常的工况，即所谓“偏差”的情形。（7）工艺参数工艺参数是指与过程有关的物理和化学特性，包括概念性参数如反应、混合、浓度、pH值及具体参数如温度、压力、相数及流量等。 （8）偏差（偏离）“偏差”指偏离所期望的设计意图，是分析组使用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数（如流量、压力等）进行分析发现的系列偏离工艺指标的情况。偏差的形式通常是“引导词工艺参数”。 （9）原因原因是指发生偏差的原因。一旦找到发生偏差的原因，就意味着找到了对付偏差的方法和手段，这些原因可能是设备故障、人为失误、不可预料的工艺状态（如组成改变、外界干扰（如电源故障）等。HAZOP分析不是对事故进行根原因分析，在分析过程中，一般不深究根原因。较常见的做法是找出导致工艺系统出现偏差的初始原因，诸如设备或管道的机械故障、仪表故障、人员操作失误、极端的环境条件、外力影响等等。（10）后果后果是指偏差所造成的结果。后果分析时假定发生偏差时已有的安全措施系统失效，不考虑那些细小的与安全无关的后果。（11）安全措施安全措施是指为避免或减轻偏差发生时所造成的后果（如报警、联锁、操作规程等）而设计、采取的工程系统或调节控制系统。它是防止事故发生或减缓事故后果的工程措施或操作措施。如关键参数的控制或联锁。安全泄压装置、具体的操作要求或预防性维修等。（12）建议措施建议措施是指修改设计、操作规程，或者提出需进一步分析研究的建议（如增加压力）报警装置、改变操作步骤的顺序）。如果安全措施不足以将事故的风险降低到可以接受的水平，HAZOP分析应提出必要的建议降低风险，例如增加一些安全措施或改变现有设计。建议中还包括尚需解决的事宜。2.3HAZOP分析HAZOP分析侧重点是工艺部分或操作步骤各种具体值，它的基本过程就是以引导词为引导，对生产过程中的工艺参数的变化（偏差/偏离）加以确定，找出装置及生产过程中存在的风险，并制定相应的安全控制措施。偏差确定方法有：（1）引导词法对于每一个节点，HAZOP分析组以正常操作运行的工艺参数为标准值，分析运行过程中工艺参数的变化（即偏差），这些偏差通过引导词和工艺参数引出。确定偏差最常用的方法是引导词法，即：偏差引导词工艺参数HAZOP分析常用引导词及其意义见表2-1。表2-1 HAZOP分析常用引导词表引导词含 义说 明No（空白、无）对设计意图的否定设计或操作要求的指标或事件完全不发生Less（减量）数量减少同标准值比较，数值偏小More（过量）数量增加同标准值比较，数值偏大Part of（部分）质的减少只完成既定功能的一部分As Well As（伴随）质的增加在完成既定功能的同时，伴随完全相反多余事件发生Reverse（相悖）设计意图的逻辑反面出现与设计要求完全相反的事或物Other Than（异常）完全代替出现与设计要求不相同的事或物常用HAZOP分析工艺参数流量、温度、时间、pH值、频率、电压、混合、分离、压力、液位、组成、速度、黏度、信号、添加剂、反应等。偏差的构成偏差为引导词与工艺参数的组合。工艺参数分为两类。一类是概念性工艺参数（如反应、转化）；另一类是具体（专业）工艺参数（如温度、压力）。对于概念性工艺参数，当与引导词组合成偏差时，常发生歧义，如“过量反应” 可能是指反应速度快，或者说是指生成了大量的产品。对于具体工艺参数，有必要对一些引导词进行修改，因为有些引导词与具体工艺参数组合后可能无意义或不能称之为“偏差”，如“伴随压力”，或者有些偏差的物理意义不确切，应拓展引导词的外延和内涵。例如：对于“时间异常”，引导词“异常” 就是指“快”或“慢”。对于“位置”“来源”“目的”，引导词“异常”就是指“另一个”。对于“液位”“温度“压力”，引导词“过量”就是指“高”。当工艺参数包括一系列相互联系的工艺参数（如温度、压力、反应速度、组成等）时，最好对每一个工艺参数顺序使用所有的引导词，即“引导词工艺参数”方式，而不是每个引导词用于工艺参数组，即“引导词工艺参数”。将引导词用于对操作规程进行分析时也应按照这种规则。用引导词来描述要分析的问题可以确保HAZOP方法的统一性，同时能够将要分析的问题系统化。应用一套完整的引导词，可获得每个具有实际意义的偏差，而不致被遗漏。（2）基于偏差库的方法基于偏差库的方法非常类似于基于引导词的方法。一般是在HAZOP分析会议之前，由HAZOP组织者或记录员对标准偏差库进行调查，以确定每个分析节点的哪些偏差是适当的，形成要进行分析的偏差库。（3）基于知识的方法基于知识的方法是一种特殊的基于引导词的HAZOP分析方法，但所使用的引导词部分或全部来自分析组的知识和特殊的检查表。这种分析的前提是分析组成员对大量设计标准非常熟悉。后两种方法都是为了提高分析会议的效率，尽量减少分析明显不产生影响的偏差。3. 评价范围及评价对象2013年公司对车间光气合成装置进行了HAZOP分析，具体包括液氯蒸发装置、光气合成装置两个评价对象。4. 评价对象工艺描述4.1工艺原理光气由一氧化碳与氯气在活性碳催化剂作用下反应得到。光气合成装置包括一氧化碳过滤器(F5101A/B)、混合三通(M5112)、光气合成器(R5121A/B/C/D)、清净反应器(R5141)。4.2工艺流程描述来自界区外的一氧化碳经一氧化碳过滤器(F5101A/B)后，与来自液氯蒸发的氯气在混合三通(M5112)混合后，进入光气合成器，在这里90%左右的Cl2和CO反应生成光气，未反应的CO和Cl2通过清净反应器(R5141)完全反应。通过控制光气合成器的温度使绝大部分反应在两个光气合成器发生，清净反应器是为了保证反应更加完全而设计。化学反应方程式如下：CO+Cl2COCl2+1107kJ/molH2O+CO+Cl22HCl+CO2H2O+CCO+H2O-QH2+Cl22HCl+QCH4+4Cl2CCl4+4HCl+QNH3+3Cl2NCl3+3HCl为处理TDI生产过程中含光气的废气，光化装置设置了两套碱洗系统，即事故碱洗系统和放空碱洗系统，并设置三台风机，抽吸两套碱洗塔系统的排气，抽出后的气体送至50米高的烟囱排空。光气化装置排出的废水中含有盐类和有机物杂质，这些废水被送至废水处理装置进行处理，以保护环境。4.3主要设备一览表序号设备名称/位号规格型号材质工艺参数数量备注1氯气安全槽/T511112CO干燥器/F5010A/B23混合三通/M511414光气合成器/R5121A/B/C/D45清净反应器/R514114.4 HAZOP分析所使用的图纸序号图纸名称图纸编号版本页数1工序51-混合PID29第一版12工序51-一级反应PID30第一版13工序51-清净PID31第一版15. 评价组组成组成姓名单位专业职务职称组长组员6. 分析节点划分本次光气合成装置HAZOP分析，共划分了5个分析节点，详见表6-1。表6-1 光气合成装置HAZOP分析节点一览表评价对象分析节点序号节点名称光气合成装置1氯气自液氯蒸发至混合三通M5114管线，包括氯气安全槽T51112CO自球罐至混合三通M5114管线，包括CO干燥器F51013混合三通M5114，包括物料流量比例调节4光气合成器R5121A/B/C/D，包括进出物料管线5清净反应器R5141，包括光气出料管线7. 建议措施7.1总体建议措施说明影响光气合成装置安全生产的重要工艺参数有氯气及CO进料压力、氯气与CO的进料比例、混合三通温度、光气合成器温度、清净反应器温度、氯气及CO中水及氢气含量等。以上工艺参数可能造成的偏差，可能会导致设备设施的严重损毁，并进一步引发光气等剧毒化学品的泄漏、人员的中毒风险。通过分析，在生产装置现有的安全措施的基础上，评价组又从完善自动化控制、提高设备材质、增加应急措施等方面提出了建议。7.2建议措施汇总本次分析共提出了建议7条建议，详见表7-1。表7-1 光气合成装置HAZOP分析建议措施一览表评价对象建议措施序号建