HAZOP危险与可操行分析方法在溶解乙炔装置的应用

李道彬，聂春连

HAZOP危险与可操行分析方法在溶解乙炔装置的应用

李道彬1，聂春连2*

（1. 黑龙江龙维化工工程设计有限公司云南分公司，云南 昆明 650000； 2. 昆明兰德设计有限公司，云南 昆明 650000）

HAZOP是系统化的风险识别工具，通常使用引导词分析法和经验分析法。针对溶解乙炔装置的分析，主要采取引导词分析法识别溶解乙炔装置生产过程中及PLC自动控制系统潜在的风险，并提出相应的建议，完善溶解乙炔装置的自动化控制系统，提高装置的整体安全可靠性。

发生器； 气柜； HAZOP； 安全； PLC； 充装

HAZOP系统地分析复杂化工厂的工艺过程和操作，以确定和评估由于错误操作、错误执行或偏离设计目的而引起的潜在危险和后果，以便将这些危险排除或进行有效控制。

研究结果显示，HAZOP对于确定危险和识别设计、操作对规范的偏离（如设计规范、标准、规程等）是非常有效的。同时，也可以利用 HAZOP 找出那些可能引发事故的隐患并对其进行评估。

HAZOP方法只提供定性的文字描述（信息或重点），在必要的情况下，可做进一步的定量风险分析。经验显示，HAZOP分析可以识别风险，同时也有助于使装置有足够措施避免事故的发生。

HAZOP 分析虽然不是全能的，但在改善工艺安全方面还是一个非常有效的工具。

1 溶解乙炔生产工艺简介

合格电石（粒度为8～80 mm），定量装入电石桶，经防爆电动葫芦提升至乙炔发生器顶部，与发生器密闭加料罐密封连接。置换空气合格后，关闭氮气和放空阀。自动加料至乙炔发生器，通过向乙炔发生器自动补水，使发生器内温度维持在60～80 ℃，并保持液面在一定高度，发生器内的压力保持在（5～7 kPa）。所产生的电石渣浆依靠发生器内压力，上部排渣管持续地自由排放到渣池，底部排渣管自动定时排放到渣池，在渣池沉降后的电石渣经压滤机压滤后，集中存储于干渣堆场，压滤出的液体回到澄清池，用泵将上层澄清水送到高位清水箱，供发生器循环使用。产生的乙炔气经正逆水封器进入气柜。

由气柜出来的气体进入次氯酸钠净化塔，除去乙炔气中的硫化氢、磷化氢等杂质后，再进入中和塔经氢氧化钠除去所夹带的酸雾，净化后的乙炔气进入冷却除尘器干燥后进入压缩和充装工序。

由净化工序来的乙炔气，纯度达到98%，经安全器后进入乙炔压缩机，经压缩，加压到2.45 MPa，进入油水分离器靠离心力和重力，将油污从乙炔气体中分离出来，最后经分子筛高压干燥器进一步除去油污、水份后，乙炔气的浓度达到99%，露点<-22 ℃。乙炔气经背压阀、高压乙炔阻火器后，进入乙炔汇流排充入乙炔瓶，气瓶充装温度不得超过40 ℃。

2 HAZOP分析过程及结果

2.1 准备工作

1）成立分析小组，HAZOP分析通常采取现场讨论会的形式，对工艺过程中的风险和可操作性等问题展开头脑风暴式讨论，HAZOP分析小组成员通常来自企业、分析单位、设计方，有时也有设备供应商等。小组成员一般包括：HAZOP主席、工艺工程师、仪表工程师、安全工程师、设备工程师、操作专家等。

2）确认风险矩阵

风险等级是由后果严重程度和后果发生的可能性共同决定的[1]，风险等级说明：D：不需采取行动（低风险）；C：可选择性的采取行动（中风险）； B：选择合适的时机采取行动（高风险）；A：立即采取行动（很高风险）。表1为风险矩阵。

表1 风险矩阵

后果严重程度主要从人员伤亡，财产损失，社会声誉，环境影响四个方面进行评估。对某一偏离可能会造成的后果从上述四个方面进行判定，最终的后果严重程度取最高值进入最终的后果等级计算。表2为风险矩阵严重性说明。

事故频率为初始事件也称初始原因发生的概率，表3为事故频率等级说明。

表2 风险矩阵严重性说明

表3 事故频率等级说明

2.2 节点划分

本次分析针对溶解乙炔生产装置的生产特点，经过分析小组讨论确定分别为2个节点。节点1：乙炔发生、净化；节点2：乙炔压缩充装。

2.3 HAZOP分析结果及措施

本文主要以节点1（乙炔发生、净化）进行分析论证，分析结果及措施见表4。

3 结束语

通过分析，分析小组提出了进一步提高系统安全水平及可操作性的建议措施，需要进一步改进、提高。在原有PLC自动控制系统的基础上对风险相对较高的发生器、压缩、气柜系统等风险点进行保护层分析，通过保护层分析，识别出保护措施不足的风险及重要关注点，大大减少人为失误的可能性，提高PLC自控系统的安全完整性等级，增加装置的整体安全性。HAZOP 分析提出的建议措施得到落实、实施后，装置的本质安全水平及可操作性会得到进一步的提高。

表4 HAZOP分析记录表

［1］武娟娟．湿法乙炔生产装置的HAZOP分析[J]．可研与生产, 2022（4）：7-9.

［2］郭晟．运用HAZOP分析法评估干法乙炔装置的安全风险[J]. 安全与环保，2015（1）：42-45．

Application of HAZOP Hazard and Feasibility Analysis Method in Acetylene Dissolution Unit

1,2

（1.Heilongjiang Longwei Chemical Industry Engineering Design Co., Ltd. Yunnan Branch, Kunming Yunnan 650000, China; 2. Kunming Lande Design Co., Ltd., Kunming Yunnan 650000, China）

The HAZOP is a tool of identifying systematic risk,which uses leading word analysis and empirical analysis. In this paper, according to the analysis of dissolving acetylene device, the guide word analysis method was mainly adopted to identify the potential risks in the production process of dissolving acetylene device and PLC automatic control system, while the corresponding suggestions were put forward to perfect the automatic control system of dissolving acetylene device and improve the overall safety and reliability of the device.

Generator; Gasometer; HAZOP; Safe; PLC; Filling

TQ086.5+2

A

1004-0935（2023）09-1334-03

2022-02-09

李道彬（1970-），男，助理工程师，重庆市铜粱区人，1992年毕业于大同煤炭工业学校煤化工专业，研究方向：化工生产、技术、设计工作。

聂春连（1995-），女，助理工程师，研究方向：化工生产、安全、设计工作。