在役装置HAZOP分析中的关注点

2020-06-15 06:58袁辉管杰中国石油四川石化公司生产运行部四川成都60004劳氏屯河社会经济咨询有限公司新疆克拉玛依838600
化工管理 2020年14期
关键词:设计阶段进料装置

袁辉 管杰(.中国石油四川石化公司生产运行部,四川成都60004;.劳氏屯河社会经济咨询有限公司,新疆克拉玛依838600)

0 引言

随着国家经济社会的发展,人民生活水平的提高,社会对危化品企业的安全生产愈发关注。HAZOP方法作为流程性行业进行风险辨识评估的基本方法,已经在企业得到了广泛的运用。四川石化公司从2016 年开始对装置进行在役装置的HAZOP 分析,计划到2019 年年底,将所有装置完成。HAZOP分析工作除了满足国家相关法规及中石油管理制度要求,也是企业自身安全生产的需要,通过HAZOP分析,可以有效评估针对特定危害保护措施的有效性及薄弱点,可以理解为现在开展的隐患排查工作,从而为装置的安全管理提供参考。

四川石化在设计阶段和生产运行阶段都进行了HAZOP分析,对HAZOP方法的理解和运用也有了自己的认识,在此简要说明。

1 在役装置的HAZOP 分析,与设计阶段HAZOP的目标有所区别

由于社会经济的发展进步,企业的可接受风险值是个动态变化的过程,如何确保企业现有的风险控制措施能满足这种目标风险值的变化(比如:人员伤害,环境保护的可接受风险值越来越严格,财产损失的可接受风险值越来越宽松),是每个企业都需要知道和了解的,而在役装置的风险识别,通过对现有保护措施的梳理及评估其完整性(包含硬件措施及管理手段),实现确认现有风险控制措施是否满足风险目标值的要求。其主要目的是以保证装置各系统在生命周期过程中的任何变化不会提升风险,同时评估针对特定风险的已有保护措施有效性,以及标准规范的符合性,发现设计缺陷是次要的(也在进行)。装置定期开展HAZOP分析,也是全球石化行业的普遍做法,美国OHSA1910.11法规,美国CCPS协会的过程安全管理,英国能源协会的过程安全管理框架,国内的AQ/T3034标准等,均对工厂的危害识别及风险评估提出了需要定期进行的要求,也都推荐采用HAZOP 方法对流程性工业进行系统风险识别,以确保装置的各类变化不会带来风险的提升。

除了确认装置现有的风险可控制在企业的可接受风险水平之内的目标,HAZOP分析同时也是其他一些生产活动优化的基础,如设计缺陷识别,报警管理的优化识别,安全关键设备的识别,应急管理的优化,人员的培训,等隐患排查的依据等,通过HAZOP分析可以识别管理过程中的缺陷不足。

在役装置的HAZOP 分析,对于风险的识别及评估是否受控是主要的,即发现潜在隐患并制定措施控制风险,识别针对重大风险的保护措施的有效性。

设计阶段进行HAZOP 分析,其主要目的是识别设计过程中由于考虑不周导致的潜在危害,包括人员的误操作,非正常工况下的保护措施有哪些,以确保设计考虑了足够的硬件措施来保护特定的危害场景,满足风险标准。由于有专利商和设计院的参与,分析主持人采用引导词提问,专利商和设计院配合,更有利于发现设计缺陷实现本质安全,实现设计层面与操作层面的沟通,可操作性及本质安全设计是主要目的。通过HAZOP分析作为设计审查的补充手段,可以完善优化工艺流程设计,装置的设计更符合操作人员的思维习惯,减少人员失误的可能性。在设计阶段开展HAZOP分析比在役装置进行HAZOP分析能节省更多的资源。

2 在役装置的HAZOP 的分析与设计阶段的HAZOP分析对主席的能力要求

HAZOP 主席(或称主持人)有两种工作类型。一种是只掌握HAZOP 方法,对HAZOP 分析过程只起到引导和协调作用。一种是不仅掌握HAZOP分析方法本身,不仅仅引导和协调,还深度参与,对所分析的装置工艺,设备,仪表控制的理解要求达到一个较高的水平,并有效的参与到分析讨论中,才能保证分析的质量。

由于国内的HAZOP 开展环境与国外的区别,没有专利商及设计院的参与,全部依靠装置的技术人员和评价机构的技术人员进行,现役装置的HAZOP 分析比起设计阶段的HAZOP 分析,主席本身的综合能力(风险评估的技术方法掌握,工艺的理解,设备知识和仪表自控的知识,这些方面的综合能力)对分析质量的高低起到的作用是决定性的。这些能力的培养绝非是通过上几天或者几周的HAZOP 培训课能培养出来的,HAZOP方法仅是工具,这个工具使用的效果最终依赖于使用人员的自身能力。

这种环境差别,HAZOP分析团队中主席的能力要求就特别凸显出来。在采用引导词提问时,主席需要对装置工艺设备人员的回答有个鉴别的过程,在固有风险的评估确认上,不能盲目的依赖或听信于装置工艺人员的解释,需要有自己的独立评估及认识,许多情况下更是需要说服装置人员跳出自己的思维定势来接受自己的观点。HAZOP 主席若对分析工艺完全不熟悉甚至不能理解,完全依赖于现场工艺工程师的解释时,一旦工艺工程师的理解错误或对工艺的理解不透彻时,许多深层次的风险及问题可能无法暴露。

举例如下:

见图1 某柴油装置加氢进料泵流程示意图:工艺条件:V1015 进料缓冲罐,设计压力0.45MPa,P1001 加氢进料泵出口压力7.5MPa,循环氢压缩机出口压力7.7Mpa。

图1 某柴油装置加氢进料泵流程示意图

该图有多处设计缺陷,可以通过HAZOP方法识别出来:

(1)循环氢压缩机接入线的位置不应放在加氢进料泵P1001 出口流量控制阀上游,而应布置在泵出口流量控制阀下游。

(2)加氢进料泵P1001出口未设置独立SIS回路:泵出口低低流量联锁切断阀未设置。

(3)加氢进料泵P1001未设置最小流量保护。

(4)加氢进料泵P1001出口总线未设置单向阀。

(5)进料缓冲罐未设置低低液位SIS 系统以保护加氢进料泵P1001。

该装置已经进行过HAZOP 分析,装置也已运行有二十五年以上。但本应发现这些缺陷的风险识别技术-HAZOP 分析,并未能识别上述设计缺陷。

直到2018年发生事故:由于压缩机润滑油压力低触发连锁导致加氢进料泵停泵,造成高压氢气窜入原料缓冲罐,导致原料缓冲罐超压爆炸起火,造成现场处理的两名员工死亡。

但上面同样的装置,若在设计阶段进行HAZOP 分析,设计人员全面参与,只要选择得当,在合适的引导词指引下,上述的问题即使HAZOP 主席没有足够的工艺知识,只要有基本的安全保护层理念,在设计人员的参与下也能大致识别判断。

由此可见,只有高质量的HAZOP 才能识别设计的缺陷发现真正的隐患。如仅仅为满足政府法规要求进行的HAZOP分析是起不到应有的隐患识别和排查作用的,对企业来说反而是徒增负担。这起事故也从侧面反映当前社会上大量的评估机构根本不能胜任HAZOP 分析的要求,许多评估机构仅仅简单套用HAZOP 模板进行分析,形成了“形似神不是”的HAZOP 报告,但满足了政府或上级要求。对企业而言,这样的HAZOP分析没有价值,形同虚设,错误的认为该方法没有可参考的价值,对企业管理没有意义,变成以低价选择第三方机构来进行,又将技术能力强的第三方评价机构排挤出市场,形成恶性循环。

据了解,国内的外资企进行风险评估HAZOP分析,几乎见不到公开招标的,都是企业自己做或制定合作机构,这种内定是进行了详细充分的市场调查,设置了自己的市场准入条件以选择合格的第三方,从而具备能力满足分析的质量需求。这与企业的安全管理文化有关,即企业是将HAZOP 等风险评估方法作为企业安全管理工作的基础,并以此进行基于风险的精准管理,在满足企业自身风险标准的前提下降低安全投入。

3 现役装置的HAZOP,其建议关闭流程与设计阶段的关闭流程完全不同

在国内企业(大部分而非全部)现有的企业管理体制下,以职能部门为主导,基层单位配合参与风险评估,但是识别出来的风险,基层单位自己去解决。由于基层单位没有足够的资源力量来解决这些问题,对一些整改力度要求比较大,资金要求比较高的,也会尽量避免提(但基于法规的要求,或政府及上级的要求,而不是基于风险的要求,企业都会全力以赴去完成)。因为一旦提出来,装置的自身资源无法解决,将会成为一个问题或遗留,在HSE体系审核中被公司考核。提出的问题又解决不了,反而被上面考核导致个人利益受损,没有人愿意接受。风险评估过程成为一个摆设,没有装置愿意在风险评估中直面问题,正视自己的风险。而HAZOP分析是个集体讨论的过程,现役装置的分析需要于装置的管理者参与,在他们初步了解了HAZOP评估的流程后,会有意识地在风险定级上进行趋利避害的操作,分析主持人基于实际分析过程也无法改变这种扭曲的操作,造成了实际分析中,有些风险的定级偏低,将事实上的高风险掩盖,没有起到风险识别的应有作用。

现已分析过程中的讨论举例如下,参见图2、3。

在装置分析中,将球罐超压破裂的严重度定义为2;这个严重度是在和装置管理者共同探讨后得出的建议,分析主席曾经试图将严重度定义为3,该场景的风险等级将会变为三级风险,这会要求装置必须限期完成。

存在的问题:对装置而言,建议措施的限期完成不是取决于装置自己,而是取决于相应的外部资源配套,装置是没有把握限期完成的,完不成将面临考核,与其如此,装置不如选择降低严重度达到降低风险的目的。那些留在三级风险的场景都是装置凭自身力量或者资源可以完成的,才会被有选择的留下来。如此做法也就无法达成基于风险的分级管理目标。事实上,该球罐的设计也不能满足原国家安监总局40号令《危险化学品重大危险源监督管理暂行规定》第三章第十三条第三部分的要求,也不满足GB50160-2018《石油化工企业防火设计规范》6.3.11条要求。通过HAZOP分析也部分的完成了合规性审查的目的。而类似的问题在现役装置的分析中多次出现。

要解决此问题,可以考虑打破现有的管理机制,装置只配合进行风险评估,建议措施的落实交由公司专业部门审核后,公司的职能部门依据风险高低,统一调用资源,分配资源进行处理,而非依赖于装置自身去寻找资源消减风险。如此装置将会没有压力的完成分析,才能真正做到识别风险和控制风险。

在役装置的HAZOP 分析,识别风险的目标是最终将风险控制,保证企业的风险可控,实现安全生产的目标。

高质量的识别风险是第一步:第三方机构需要有足够的技术力量及团队来完成HAZOP 分析。在四川石化的经验,要求HAZOP 主席有多年的炼化装置生产经历,并有多套装置的HAZOP 分析主持经历,一般要求十年以上的现场经历,五年以上的HAZOP经历,每年都有不间断的进行HAZOP分析,并至少有三个以上的具有同等能力的团队。由于国内外并无对HAZOP主席的能力进行评估的有效方法,一般都是通过其经历和背景及由装置的工艺人员通过参与分析过程来实现对HAZOP 主席的能力评估的,国外部分企业会有自己的HAZOP能力评估过程并发证书用以确认,但并无行业的证书要求。

图2 HAZOP分析过程记录

图3 HAZOP分析过程采用的风险矩阵中严重度分级说明

4 结语

风险识别完成后,如何将建议落实,这是实现风险控制的关键步骤,否则,分析的质量在高,提出的建议再多,得不到有效落实,前面的工作都是无用。建议的落实,需要企业的管理体制配合,要做到风险的识别定级没有压力,措施的落实得到积极响应,装置人员的积极性得到激发和鼓励。

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