渣油加氫裝置運行的危害識別摘要：介紹了工藝過程危險性與可操作性分析（HAZOP）程序。根據(jù)HAZOP原理，分析了渣油加氫裝置工藝過程中有意義的偏差、偏差發(fā)生的原因，可能導(dǎo)致的后果，并提出相應(yīng)的措施。關(guān)鍵詞:HAZOP分析；渣油加氫；節(jié)點分析1、前言1.7Mt/a渣油加氫裝置單系列四反應(yīng)器、汽提和分餾雙塔流程。該裝置以減壓渣油為主要原料，加工的原料油具有硫低、氮高、酸值高、鐵鈣含量高等特點，加氫重油作為優(yōu)質(zhì)催化裂化原料，同時副產(chǎn)柴油與石腦油。該裝置于2010年6月動工興建，2011年5月30日中交，2011年8月25日開車一次成功。渣油加氫生產(chǎn)過程中的原料、產(chǎn)品、副產(chǎn)品，以及燃料氣均屬于易燃、易爆物質(zhì)，且工藝過程為臨氫、高溫、高壓。為保障安全，必須對化工過程進行工藝危險分析。目前，HAZOP分析法是應(yīng)用最為廣泛的危險性分析方法，也是系統(tǒng)性和完備性最好的方法，通過組合引導(dǎo)詞和標準參量尋找工藝偏差，辨識系統(tǒng)存在的危險源，并確定控制危險源風(fēng)險的對策。HAZOP為制定基本防災(zāi)措施和應(yīng)急預(yù)案決策提供依據(jù)，在杜絕、減少事故的發(fā)生，降低災(zāi)害帶來的損失及事故原因分析諸方面均發(fā)抨了重要的作用，受到各企業(yè)的重視。2、HAZOP分析方法介紹危險與可操作性（HAZOP）分析方法是一種用于辨識設(shè)計缺陷、工藝流程危害及操作性問題的結(jié)構(gòu)化分析方法。方法的本質(zhì)是由各專業(yè)人員組成的分析組按規(guī)定的方式系統(tǒng)的研究每一個單元（即分析節(jié)點），分析偏離設(shè)計工藝條件的偏差所導(dǎo)致的危險和可操性問題。HAZOP分析每個工藝單元或操作步驟，識別出那些具有潛在危害的偏差，這些偏差通過引導(dǎo)詞引出，使用引導(dǎo)詞的一個目的就是為了保證對所有工藝參數(shù)的偏差都進行分析，并分析它們的可能原因、后果和已有安全保護措施等，同時提出應(yīng)該采取的安全保護措施。HAZOP研究的側(cè)重點是工藝部分或操作步驟的各種具體值，其基本過程就是以引導(dǎo)詞為引導(dǎo)，對過程中工藝狀態(tài)（參數(shù)）可能出現(xiàn)的偏差（偏差=引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)）加以分析，找出其可能導(dǎo)致的危害。通常對每一個工藝參數(shù)順序使用所有的引導(dǎo)詞，即“引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)”方式。HAZOP分析必須由不同專業(yè)組成的分析組來完成。HAZOP分析的這種群體方式的主要優(yōu)點在于能相互促進、開拓思路，這也是HAZOP分析的核心優(yōu)勢。HAZOP分析小組的知識、技術(shù)與經(jīng)驗對確保分析結(jié)果的可信度和深度至關(guān)重要。對于大型的、復(fù)雜的工藝過程，分析組一般由5?8人組成較為理想，專業(yè)組成包括工藝、設(shè)備、操作、維護、儀表和電氣等。通過HAZOP分析，能夠發(fā)現(xiàn)裝置中存在的危險，根據(jù)危險帶來的后果明確系統(tǒng)中的主要危害。同時，針對裝置存在的主要危害，可以對其進行進一步的定量風(fēng)險評估，量化裝置中主要危害帶來的風(fēng)險，所以，也是渣油加氫裝置HAZOP分析報告定量風(fēng)險評估中危害辨識的方法之一。HAZOP分析每一節(jié)點，HAZOP分析組以正常操作運行的工藝參數(shù)為標準值，分析運行過程中工藝參數(shù)的變動（即偏差），這些偏差通過引導(dǎo)詞和工藝參數(shù)引出。確定偏差最常用的方法是引導(dǎo)詞法，即：偏差=引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)。引導(dǎo)詞就是引導(dǎo)/啟發(fā)人們思考的詞匯，用它確定工藝過程狀態(tài)如何偏離設(shè)計規(guī)定的基準狀態(tài)。用來限定或量化意圖，并且聯(lián)合參數(shù)以便得到偏離。它的作用使激發(fā)分析人員的想象性思維，是其專注于分析，提出觀點并進行討論，從而盡可能使分析完整全面。3、渣油加氫裝置HAZOP分析流程為提高170萬t/a渣油加氫處理裝置的本質(zhì)安全水平，采用危險與可操作性（HAZOP）分析方法對渣油加氫裝置進行分析，以消除系統(tǒng)中潛在的危險，提高裝置的本質(zhì)安全水平，保證裝置的順利運行。對渣油加氫裝置開展了危險與可操作性分析（HAZOP），對關(guān)鍵設(shè)備和工藝系統(tǒng)進行了詳細審查、技術(shù)討論和分析。HAZOP分析需要將渣油加氫工藝圖或操作程序劃分為分析節(jié)點或操作步驟，然后用引導(dǎo)詞找出過程的危險，得到的結(jié)果為：偏差的原因、后果、安全措施、建議。渣油加氫HAZOP分析的工作程序主要包括前期準備、分析會議和報告編制三個部分：前期準備，HAZOP分析會議及HAZOP分析報告編制。通過對渣油加氫裝置HAZOP分析，完成HAZOP分析報告。

圖1渣油加氫HAZOP分析基本流程圖4、 渣油加氫裝置HAZOP分析范圍和目的公司渣油加氫裝置，分析范圍主要包括原料油進料、加氫、加熱爐、反應(yīng)器、換熱、熱高低壓分離、冷高低壓分離、循環(huán)氫脫硫、循環(huán)氫新氫壓縮、干氣脫硫、精制渣油換熱冷卻等主體工序。渣油加氫HAZOP分析的主要目的是：1）識別出系統(tǒng)中可能存在的設(shè)計缺陷、設(shè)備故障、作業(yè)過程中的人員失誤等可能帶來的各種后果。2） 提出控制或降低風(fēng)險以及改善工藝系統(tǒng)可操作性措施，從而防止事故的發(fā)生或減少事故可能的后果。3） 對每一個“原因-后果”形成的危險進行風(fēng)險評估。4） 對渣油加氫裝置的工藝、設(shè)備、安全、班組等人員進行HAZOP培訓(xùn)，使大家掌握HAZOP基本原理、分析過程。5、 渣油加氫裝置HAZOP分析節(jié)點本次HAZOP分析，將渣油加氫裝置一共劃分了6個節(jié)點，具體見下表所示。表1HAZOP分析節(jié)點劃分序號節(jié)點描述設(shè)計目的1節(jié)點1:原料油進料，包括原料油緩沖罐V101、濾后原料油緩沖罐V102、原料油增壓泵P101AB、加氫進料泵P102AB、常渣/原料油換熱器E101A~D及其相關(guān)管線常減壓來的熱渣油、減壓輕蠟油、減壓重蠟油、罐區(qū)來的冷渣油、焦化來的蠟油經(jīng)混合緩沖預(yù)熱過濾后進入V1022節(jié)點2：反應(yīng)進料加熱爐F101燃料氣系統(tǒng)及加熱爐余熱回收為了原料油達到反應(yīng)所需溫度（由335度加熱到376度）并回收余熱副產(chǎn)3.5MPA蒸汽3噸/時，燃料氣分兩室定量噴入加熱爐3節(jié)點3：加氫反應(yīng)器R101?R104及其相關(guān)管線原料油與氫氣按定比例進入反應(yīng)器進行反應(yīng)，脫除硫氮金屬等雜質(zhì)，降低殘?zhí)亢?，為催化裝置提供原料4節(jié)點4：：高壓分離，包括熱高壓分離罐V103,冷高壓分離罐V105、E102~E104,空冷A101及其相關(guān)管線。反應(yīng)生成物經(jīng)降溫后，進行熱高壓氣液分離，氣相經(jīng)冷凝后，再進行冷高壓氣液分離，氣相進入循環(huán)氫系統(tǒng)，液相進入分餾系統(tǒng)。

序號節(jié)點描述設(shè)計目的5節(jié)點5：低壓分離，包括熱低壓分離罐V104,冷低壓分離罐V109、E105、空冷A102及其相關(guān)管線來自V103熱高分油進V104進行氣液相分離，V104氣相經(jīng)冷凝后與V105油合并,進V109進行油氣水三相分離，V109氣相出裝置，V109水相去污水處理系統(tǒng)，V109油相與V104的油合并進入分餾。6節(jié)點6：循環(huán)氫脫硫，包括分液罐V107、V108,循環(huán)氫壓縮機C101等及相關(guān)管線來自V105的氣相，經(jīng)分液罐V107脫液，液相進分餾系統(tǒng)，氣相進入T101，經(jīng)貧胺液脫硫洗滌，洗滌后的氣相進入V108脫液，氣相進入C101,氣相經(jīng)壓縮后進入反應(yīng)系統(tǒng)，洗滌產(chǎn)生的富胺液進入溶劑再生裝置，V108頂部氣相出口設(shè)置一定的廢氫排放量，控制循環(huán)氫純度。6、渣油加氫裝置HAZOP分析所使用的偏差本次HAZOP分析共使用偏離55個。偏離的全面使用能夠充分識別出系統(tǒng)中存在的潛在危險，但是可能導(dǎo)致所用時間較長。如果使用的參數(shù)較少，則會遺漏一些問題。表2HAZOP分析所用偏差表引導(dǎo)詞參數(shù)無(No)少(Less)多(More)逆向(Reverse)異常(OtherThan)節(jié)點1原料油進料進料流量流里無流量過小流量過大流量異常V101液位液位無液位過低液位過高液位異常V102液位液位無液位過低液位過高液位異常反應(yīng)爐進料溫度溫度過低V101壓力壓力過高

引導(dǎo)詞參數(shù)無(No)少(Less)多(More)逆向(Reverse)異常(OtherThan)V102壓力壓力過高節(jié)點2反應(yīng)進料加熱爐F101出口溫度溫度過低溫度過高溫度異常F101爐膛氧含量氧含量過低氧含量過高燃料氣流量火焰倒竄節(jié)點3加氫反應(yīng)器反應(yīng)床層溫度溫度過低溫度過高反應(yīng)器壓力壓力過低壓力過高反應(yīng)器壓差壓差過高咼壓咼溫臨氫系統(tǒng)高壓高溫臨氫系統(tǒng)泄漏氫油比氫油比過低氫油比過高節(jié)點4高壓分離V103液位液位無液位過低液位過高液位異常V105液位液位無液位過低液位過高液位異常V105壓力壓力過低壓力過高V105溫度溫度過高節(jié)點5低壓分離V109壓力壓力過高V104液位液位無液位過低液位過高液位異常

引導(dǎo)詞參數(shù)無(No)少(Less)多(More)逆向(Reverse)異常(OtherThan)V109液位液位無液位過低液位過高液位異常V109界位界位無界位過低界位過高界位異常節(jié)點6循環(huán)氫脫硫T101液位液位無液位過低液位過高液位異常T101貧胺液流量流里無流量過低V108液位液位過高液位異常循環(huán)氫壓縮機出入口溫度溫度過高循環(huán)氫壓縮機入口流量流量過低7、渣油加氫裝置HAZOP分析結(jié)論通過采用HAZOP分析方法，對渣油加氫裝置進行了全面的檢查和分析，并提出了相應(yīng)的建議措施。這些建議的提出有助于該公司渣油加氫裝置安全生產(chǎn)條件的進一步完善，有助于預(yù)防同類安全事故的重復(fù)發(fā)生，有助于生產(chǎn)過程中的操作維護。本次對油加氫裝置全面、系統(tǒng)地進行了HAZOP分析，劃分了20個節(jié)點，對節(jié)點設(shè)計到的偏差、原因、后果、保護措施進行了詳盡的分析，共提出了6條建議。HAZOP分析方法基于工藝流程圖的評估，對于工廠布置、設(shè)備設(shè)施的缺陷等問題不能反映在流程圖上，因此未納入分析過程，建議采用安全檢查表等其他安全評價方法進行相應(yīng)補充。對本次HAZOP分析的結(jié)論和建議進行了歸納總結(jié)，主要從安全管理、安全設(shè)施、工藝安全等方面提出建議措施，共有6條，具體詳見下表。

表3建議措施列表（按節(jié)點順序）序號建議措施原因節(jié)點優(yōu)先等級1建議對反應(yīng)爐入口管線法蘭增設(shè)碟簧如流量溫度壓力波動大,會造成爐入口管線法蘭泄漏著火。1低2建議將硫磺裝置上燃料組分在線監(jiān)測數(shù)據(jù)接入本裝置DCS系統(tǒng)現(xiàn)有的燃料氣供氣系統(tǒng)不穩(wěn)定，組分波動大，影響加熱爐的工作穩(wěn)定。2低3建議裝置去火炬管線增設(shè)流量計監(jiān)控尾氫排放、去火炬的氣體排放量，減輕火炬回收的壓力，降低損耗。3低4建議咼壓咼溫臨氫系統(tǒng)關(guān)鍵法蘭增設(shè)碟簧裝置系統(tǒng)壓力溫度波動等造成高溫高壓法蘭泄漏著火，降低安全風(fēng)險。3低5反應(yīng)部分建議增加氫油比監(jiān)測報警氫油比高時會增加壓縮機負荷，增加系統(tǒng)能耗。3低6建議根據(jù)V105、V109實際生產(chǎn)數(shù)據(jù)，請設(shè)計進行核算并提出相應(yīng)整改措施V105、V109油水分相不好，造成水中帶油，影響后續(xù)裝置安全環(huán)保運行。5低本次HAZOP分析工作，從系統(tǒng)安全的角度對170萬t/a渣油加氫裝置的危險與可操作性問題進行了歸納與梳理，識別出了裝置在工藝和操作方面的潛在危險，進一步提升了裝置的本質(zhì)安全水平。在分析過程中還將裝置安全管理的經(jīng)驗充分匯總起來，為企業(yè)的工藝安全管理和安全平穩(wěn)運行提供了有價值的第一手資料，對工藝安全管理及安全操作都具有非常重要的指導(dǎo)意義。8、開展HAZOP分析的建議將HAZOP分析方法應(yīng)用于渣油加氫裝置的安全評價中，不僅排除了工藝裝置在設(shè)計和操作中可能發(fā)生的突然停車、設(shè)備損壞、產(chǎn)品不合格以及爆炸、著火、中毒的惡性事故，而且，其HAZOP分析研究成果對于裝置的日常生產(chǎn)與維護以及裝置的安全管理提供了良好的指導(dǎo)作用，從而提高裝置的生產(chǎn)效能和經(jīng)濟效益。另一方面，通過HAZOP的分析研究，可以使設(shè)計和操作人員更加全面地了解渣油加氫裝置的性能，既完善了設(shè)計、保障了裝置的生產(chǎn)安全，又充實了生產(chǎn)操作規(guī)程。進行HAZOP分析中，應(yīng)對該方法的有關(guān)專業(yè)術(shù)語有比較深人的了解，避免在應(yīng)用中出現(xiàn)概念不清的問題。HAZOP分析小組成員每個人都應(yīng)該是本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)有豐富經(jīng)驗的人。缺乏經(jīng)驗的小組不僅不能成功地完成審查，而且還容易得出不當?shù)慕Y(jié)果和錯誤的建議。要重視HAZOP分析報告中的建議，跟蹤報告的執(zhí)行情況，不能因為對項目投資和進度而放棄合理建議，以致埋下安全隱患。為了以后進一步提高HAZOP分析的效果，建議如下：8.1建議建立公司級HAZOP分析管理制度（對HAZOP分析的活動進行管理，比如：分析隊伍、組成模式、開展分析的時間、分析結(jié)果的管理、獎懲制度等），并與工藝安全管理和安全標準化體系相結(jié)合；8.2建議建立開展HAZOP分析企業(yè)標準（風(fēng)險矩陣、使用的偏離，報告要求，質(zhì)量標準等）；8.3建議以HAZOP分析為依據(jù)，參加HAZOP分析的人員深入掌握HAZOP方法，對HAZOP有更深的認識，利用H