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HAZOP分析在精细化工的应用与作用

贾昊
  
一起生活科学
2022年7期
宁夏丹斯克化工有限公司 宁夏石嘴山 753000

摘要:HAZOP是一种系统化安全评价方法,适合对连续的工艺生产过程进行定性分析,分析流程潜在危害、操作控制中可能出现的偏差、生产运行过程中状态参数的变动及其对系统影响和可能导致的后果,找出变动和偏差原因,识别出回收系统内或者设备、生产过程中存在的潜在危险、危害因素及操作性问题,针对可能的后果制定合理的预防措施,降低事故发生频率以及事故发生后果的影响程度。在化工生产过程中涉及较多的危险物质,大多为易燃、易爆及易中毒的物质,而物质在槽、塔、罐等容器的反应过程中,当压力、温度等控制不当时,极易发生着火爆炸、中毒及环境污染等事故。基于此,本篇文章对,进行研究,以供参考。

关键词:HAZOP分析;精细化工;应用;作用

引言

很多企业长期开展危险和可操作性分析(HazardandOperabilityAnalysis,HAZOP),但随着时间推移,在化工运行装置中应用HAZOP出现了严重的形式化,导致了投入的管理成本不断增加和该方法的边际效应递减。根据调查,这种现象在众多企业中普遍存在,并有演化成应对上级检查而形成的“交卷”报告趋势。因此,研究结合生产实际提升HAZOP应用水平的方法,发挥HAZOP应有的风险辨识与控制作用,具有普遍的现实意义。

1相关概述

1.1HAZOP分析方法概述

HAZOP已在石油、化工行业中得到了广泛的应用。HAZOP研究是为了识别在使用或生产高度危险材料的装置中可能存在的危险。对工艺单元、操作步骤、流程中存在的潜在风险进行分析,通过对偏差问题分析,了解偏差产生的具体原因和可能后果,然后根据实际情况研究防护方法和措施。HAZOP分析的工作流程分为5个阶段:①发起阶段:明确工作范围、报告的编制要求、各参与方的职责,并组建分析团队。②准备阶段:开展分析工作所需时间估计及工作日程安排、准备必要的过程安全信息、召集会议及行政准备。③会议阶段:分析团队组织一系列会议,通过团队的讨论识别和评估工艺系统潜在的危险和现有安全措施;根据需要提出安全措施;准确记录会议中讨论的内容。④报告编制与分发:在分析会议之后,编制工作报告,分发给相关方征求意见,然后定稿形成正式报告。⑤建议措施的跟踪与完成:编制行动计划,跟踪落实HAZOP分析提出的建议措施。

1.2精细化工的概念

目前,具有以下特点的化工产品一般被称为精细化工产品,即:(1)品种多,更新快;(2)产量小,多为批量生产;(3)功能或最终用途特殊;(4)很多产品是复杂产品,产品性能由配方等技术决定;(5)产品质量要求高;(6)商品性强,大部分以商品名称销售;(7)技术密集度高,需要不断进行新产品技术开发和应用技术研究,注重技术服务;(8)小型设备投资;(9)高附加值率。作为当下新兴的领域之一,精细化工展现了蓬勃的生命力。精细化工拥有着多种多样的产品,其不仅附加的商业价值比较高,还在工业生产、科学研究等多方面发挥着重要的作用,很多产品直接应用于我国的高尖端科技领域。因此,精细化工的水平也代表了一个国家的科研实力。在我国,随着各种政策的出台,大量科研人才投入精细化工工艺安全设计的研究中来,为其发展作出了重要贡献。

1.3精细化工适用范围

中小型化工企业在进行总图布置时首先要明确其应该执行的规范。对于精细化工企业有两点明确规定:第一是产品,即精细化工企业必须是《精细化工企业设计防火标准》GB51283—2020第2.0.1条规定的21类精细化工产品;第二是厂区内储罐区的总容量,这里又分为“液化烃、甲B、乙类储罐、丙类储罐、液化烃储罐”它们分别不大于标准第1.0.2条规定的储量时才能适用于《精细化工企业设计防火标准》。在实际运用过程中需要注意的是:储罐之间不能互相折算,应分别对应总储量和单罐储量,其次罐区储罐总容积应该不包含车间储罐组的储罐容积。

1.4精细化工生产管理的必要性

化工行业的发展可为我国经济发展以及国民生活水平的提高提供保障,随着我国科学技术不断完善与应用,研发出多元化新技术、新设备、新材料,并被广泛应用于精细化工生产活动中,实现化工生产效率大幅提升,但与此同时,还对化工生产管理工作提出更高要求由于精细化工作业性质的特殊性,极易在生产期间发生安全事故,这是因为化工生产时所使用的原材料表现为易燃易爆的特点,且部分材料还有较强的毒性,增大火灾、爆炸、人员中毒风险发生概率,若不对生产原料、工艺加以管控,会造成巨大经济损失与人员伤亡。例如,由于缺乏生产管理而引发的“8·21天津滨海新区爆炸事故”,该事故的爆炸源为危险品仓库,爆炸总能量为450tTNT,这一事故引发的后果不可估量。还有于今年4月份发生在黑龙江的化工中毒事故,工作人员检修苄草丹生产车间制气装置时,负责检修的4名工作人员经抢救无效死亡,另有6人在救援过程中出现中毒反应。由此可见,化工生产具有较高的风险性,需加强对生产各环节管理工作的重视,为工作人员生命安全、化工企业健康发展提供可靠保障。

1.5精细化工的特征

在我国化工行业的生产工作当中,精细化工是非常重要的组成部分,它与传统的化工行业生产模式相比具备科技含量高、类型繁多、设备规模不大的特点,属于国内非常重要的密集型技术产业。从其装置规模的角度进行分析,精细化工产品的生产规模一般都比较小,因为精细化工生产出来的产品体型比较小,也比较精致。从种类的角度分析,在市场经济快速发展的背景下,人们对于精细化工产品的要求越来越多,这也使得精细化工的发展速度变得越来越快,精细化工产品的研发种类也日渐增多。从技术含量高的角度分析,大部分精细化工产品的质量要求都比较高,需要相关研发人员花费大量的时间和精力进行研究,其加工和生产流程都比较复杂,必须引进多种先进技术才可以保证产品的质量达标。

2化工生产质控精细化管理存在的问题

2.1全员安全意识参差不齐

第一,人员学历相对较低、资历相对较浅,安全意识提升起点相对较低;化工企业主要分布在远离城市的区域,在地域上处于劣势;企业人员一般来自化工大专院校和当地人员;大专院校学生在远离城市的偏远地区容易出现人员流动,不利化工专业人员的长期稳定,而当地人员因化工企业基本上分布在化工园区或化工集中区中,招工的竞争力大,需求旺盛,这就给予一些非化工专业的当地人员和非从事化工工作的人员进入了化工企业的机会。这也为化工企业人员安全意识参差不齐埋下了伏笔。第二,企业安全培训水平较差、安全培训投入不足;目前,化工企业对培训讲师的要求也参差不齐,有的企业随意安排安全部人员进行培训或观看培训视频,无人讲解或讲解不到位的情况时有发生;也有很多企业忽视了安全培训讲师的学习和培训;安全培训其实也是一种安全投入,不仅仅需要投入资金,还需要投入时间;企业要长远安全发展,安全培训、安全培训讲师、安全培训投入是必不可少的。第三,企业安全文化水平相对较低,无法让安全意识得到传承和延伸;目前,很多化工企业还处于“要我安全”的阶段,有的已经处于“我要安全”阶段,最好的是处于“我会安全”的阶段,这三个不同阶段代表着不同的安全文化水平;安全意识其实是会传染的,当我们学会了“三不伤害”之后,其实“四不伤害”的诞生就是安全意识的传承和延伸。

2.2质量监督管理

质量监督人员是对化工产品质量进行把关的关键。如果质量监督人员在对化工产品质量进行精细化管理的时候,态度过于随意,或者为了获取不当利益而放松把关标准。一旦产品质量出现问题,化工企业的市场信誉与未来发展都会受到致命的打击。另外,如果管理人员也没有对质量监督管理予以重视,没有做好产品质量的监督管理,那么化工产品也会存在较大的安全隐患。

3 HAZOP分析在精细化工的应用分析

3.1工作范围确认

与传统的HAZOP分析一样,为了避免重复性工作,提高工作效率,同时有效避免遗漏,提高分析的质量,基于HAZOP分析的精细化工管理也需要在工作之前对工作范围进行确认。

3.2工作小组成立

成立由组长、记录员、各领域专业人员共计5~8人组成的分析小组。

3.3节点划分

为了逻辑地、有效地分析,首先要将不同流程阶段划分为不同的分析节点或操作步骤。在传统HAZOP分析中,由于大多数工艺生产往往是一个连续的过程,因此HAZOP分析节点为工艺单元,即具有确定边界的设备(如两容器之间的管线)单元。

3.4偏差和引导词确认

随后,分析小组基于HAZOP分析方法对正常运营的提出假设,使用“参数+引导词”来描述在潜在风险情景下,实际参数偏离原有设计值或正常生产值而产生的偏差。

3.5假设列表确定

分析小组需要设立假设列表以阐明分析的局限性。这样能够限制每个潜在危险的可信度,并确保讨论是在一个可信的场景中进行的。

3.6根据所选节点内的指导词识别可能的偏差原因

分析小组选择一个预定义的节点,根据预定义的指导词对节点进行头脑风暴,针对每一种偏离设计原有意图的情形讨论它的原因。一般来说,在图表允许的范围内,可能的原因可以通过向前或向后跟踪进行确定。在某些情况下,可能也会存在上游所造成的一系列后果。

3.7识别现有应急措施都失效时,偏差对系统造成的后果

根据上述步骤中确定的原因,分析小组评估其在现有的管理设计下对系统的最终(最坏的情况)后果和风险。在评估各偏差对系统上下游的影响时,应考虑全局后果。而在讨论节点之外的所有偏离原因暂时都可以忽略,稍后再做讨论。

3.8识别现有的安全措施/当前的解决方案并与相关的风险标准进行比较

分析小组找出当前供应链网络中已有的应急/安全措施,并评估在这些安全措施下的风险水平。

3.9提出必要的建议措施,以消除或控制所发现的危害

分析小组如果认为现有的安全措施不足以将风险降低到可以接受的水平,则需要提出更多的危害控制措施即改进意见,并将结论记录在工作表格中。

结束语

总而言之,将HAZOP定性分析运用到精细化工,确定评价等级,依据评价等级判断风险是否在可接受范围内,是否需要采取有针对性的安全保护措施。经实践验证,该方法能够准确地找到故障原因,提高故障诊断效率。该方法可推广应用于精细化工生产中。

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