液氨灌区HAZOP分析范文.docx

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液氨灌区HAZOP分析范文

XXX化工股份有限公司

液氨储罐

HAZOP分析报告

目录

一、项目背景及装置介绍

1.1项目背景

1.2装置介绍

1.2.1装置简介

1.2.2工艺流程简要说明

二、HAZOP简介

2.1危险评估技术

2.2HAZOP定义

2.3方法学

2.3.1引导词法

2.3.2经验法

2.4HAZOP分析时机

三、HAZOP分析的目的和范围

四、HAZOP分析过程描述

4.1准备工作

4.2分析小组成员的职责

4.3分析过程

4.4结果记录

五、HAZOP分析结果

5.1概述

5.2HAZOP分析结果汇总详述

5.3结束语

附件1风险矩阵图

附件2物性数据表

附件3参会人员签到表

附件4分析节点图

表格目录

表2.1常用的HAZOP引导词及含义

表4.1HAZOP分析会参加人员

表4.2HAZOP分析PID图号

表4.3HAZOP分析节点表

表5.1风险等级分类表

表5.2HAZOP安全评价项目会议记录表

图表目录

图4.1HAZOP分析流程图

一、项目背景及装置介绍

1.1项目背景

根据国务院、国家安监总局相关文件要求，为提高XXX化工有限公司的本质安全水平，对项目涉及的液氨球罐装置开展危险与可操作性分析（HAZOP分析）。

本次HAZOP分析对象为XXX化工股份有限公司在役的液氨罐区。

1.2装置介绍

1.2.1装置简介

XXX化工股份有限公司液氨罐区，主要为储存合成生产的液氨，液氨罐区包括1000m³的液氨球罐一个，备用100m³的液氨卧罐两个。

1.2.2工艺流程简要说明

由合成系统氨分离器放氨管线来的液氨，送至氨罐区入口处经各贮槽入口阀导入球罐中贮存，再通过球罐支出阀送往蒸发器加热汽化为气氨后送个车间使用。

二、HAZOP简介

2.1危险评估技术

所有的化工产品在生产、运输、储存和使用时都有潜在的危险。

在过去的许多年里，人们开发了各种方法以便安全地进行生产、运输和储存化工产品。

灾难事故一直是促使人们开发和使用危险评估技术的主要推动力。

印度博帕尔惨剧引起了全球企业界和各国政府对生产安全的高度关注。

随后在美国化工协会的领导下，成立了化学过程安全中心（CCPS）。

安全中心开始开发了一系列的安全指导规范，首先推出的是“危险评估指导规范”。

负责开发这些规范的Battelle公司总结出了一系列化工企业和安全咨询公司普遍使用的危险评估法，将其列表对比并总结出每种方法能提供的信息。

在安全中心出版的“危险分析手册”中详细介绍了每种方法。

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。

2.2HAZOP定义

HAZOP（HazardandOperability的英文缩写）是对危险与可操作性分析的简称。

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。

HAZOP分析最初用于生产企业，如炼油厂,海上钻进平台,石化和化工厂,天然气处理厂和发电厂等，目前已扩展到其他领域。

2.3HAZOP方法学

这里介绍两种主流的HAZOP方法学：

（1）引导词法

`·利用引导词来定性或定量地给出对设计意图的偏离，以激发头脑风暴式的思维，来发现偏离的诱因和后果，确定现有的安全措施，并提出建议。

`·针对工艺过程中的每一点，将每一个引导词与工艺变量结合进行分析，直到整个工艺过程分析完毕。

（2）经验法

·利用专家的经验，将装置设计同最新设计规范进行比较，并利用相应的检查表作为辅助工具来进行分析。

在经验法中，分析师何小组成员的经验非常重要。

.选择性地使用引导词。

2.3.1引导词法

引导词法HAZOP分析发是按照科学的程序和方法，用引导词来定性或定量地给出针对设计意图或操作参数的偏离，以激发头脑风暴式的思维来模拟出相应的非正常的工况，来找出引发偏离的诱因和偏离的后果，确定现有的安保措施，并提出建议。

在引导词法中，系统地针对工艺过程的每一个节点，将每一个引导词应用在工艺变量上，如此反复，直到整个工艺工程分析完毕。

表2.1常用的HAZOP引导词及其含义

引导词

含义

举例

无

设计意图没有实现

无流量

更少、低于

参数的量变小

流量变小、低温、低压

更多、更高

参数的量变大

流量变大、高温、高压

反向/逆向

与设计图意图相反

倒流

部分

实现了一部分的设计意图

组分减少、部分停工

多余

更多的组分

杂质、其它的形态（气态、固态）

其它

其它是事件发生

开/停工、意外停工、非正常操作、液体进入气体管线

过早/过迟

时间与设计不符

针对批次操作或间歇式操作

过快/过慢

步骤早于或晚于设计时间

针对批次操作或间歇式操作

上面所说的设计意图是设备或管线所满足的特定目的，并不一定指正常操作工况，如一段装有安全阀的管线，它也许从来不会在安全阀起跳的流量和压力条件下操作。

但设计意图是当安全阀起跳时，管线能够满足此条件下的压力和流量。

（1）工艺参数及操作

工艺参数包括：

流量温度、压力、液位、组成、反应速度、粘度、PH值等。

操作包括：

装填、运送、吹扫、清空、排凝、放空、维修、混合、隔离、排放、检查、开工、停工等。

（2）节点的概念

在HAZOP分析中节点指所选择的一个或多个设备做为研究对象。

节点可以是一段管线、一台泵、一个容器、一台换热器或大至整个工艺流程。

节点的选择及节点的大小是非常重要的。

一般的节点以功能来划分，不同功能的设备划分为不同的节点。

如果同一功能的几个设备画在不同的P&ID图上，这可以看作一个节点。

例如包含工艺物流系统、燃料物流系统和燃烧炉整个可以当作一个节点；或者将工艺物流和燃料油系统做为一个节点，将烧天然气的燃烧炉做为一个节点，燃烧箱当做另一个节点。

和分成很多小节点相比，如果选择一个包含了很多设备的大节点，那么分析的结果是否会有所遗漏，不全面呢？

经验丰富的HAZOP专家对两种方法进行了测试，结论是两种方法的结果没有太大区别。

大节点通常对系统有比较好的全局观，同时保持了不同设备之间的联系，并减少了重复性的工作。

这加快了HAZOP的分析速度，使得HAZOP本身更有趣、

2.3.2经验法

在经验法中，分析师和小组成员的经验及特定的检查表取代了引导词。

经验法将实际设计和成熟的设计规范进行比较，并有选择地使用引导词。

经验法的优势在于过去的经验已经体现在设计规范和标准中，并且设计规范和标准中包含了对大多数事故的危险控制。

与规范和标准比较之后，再对设计规范和标准中未包含的特殊情形，选择性地使用引导词进行分析。

经论证，与引导词法相比，经验法HAZOP产生相同的结果，所不同的是经验法更节省时间。

另外，在英国、荷兰和法国，人们对经验法也进行了评审，并认为经验法和引导词法具有同样的效果。

经验法已被确认符合OSHA29CFR1910.119高危险化学品的工艺安全管理。

经验法和引导词法各有所长，两种方法都非常正规、系统化地利用P&ID流程图对工艺流程进行分析，并提供最终报告文件。

2.4HAZOP分析时机

HAZOP是系统化的风险识别工具，可以在项目的任何阶段应用。

按照安监总局的要求，对于新建、改建项目应进行HAZOP分析，对于涉及已有工艺生产设施变更的改建项目，应于设计阶段完成HAZOP分析；对于新建项目，原则上应于初步阶段完成第一次HAZOP分析；如后续有较大变更，应于详细涉及阶段重新进行HAZOP分析。

同时，对于正在运行的装置也应进行HAZOP分析，自装置投产之日起，应每隔3---5年，进行一次HAZOP分析，确定当前生产、技改和扩能所能带来的风险，以便控制和减少风险及可操作性的问题。

三、HAZOP分析的目的和范围

分析目的：

通过分析装置工艺管道及仪表流程图（P&ID图纸）来识别、判断该项目中潜在的危险，主要目的为：

·分析P&ID图，确保设计及操作符合安全设计规范：

·确认与工艺设备有关的危险，并分析在设计中是否排除或控制了这些风险：

·善装置的安全性能。

同时要确定危险所带来的后果，如:

·人员的安全

·设备的损坏

·减产、减少竞争力

·社会影响

·环保影响

分析范围：

分析范围有装置管理者根据装置运行安全或建设情况制定的，本次装置HAZOP分析范围PID图3张，如表4.2：

共划分为个节点，如表4.3。

四、HAZOP分析过程描述

4.1准备工作

4.1.1HAZOP小组成员的确定

HAZOP分析通常采取现场讨论会的形式，对工艺过程中的危险源和可操作性等问题展开头脑风暴式讨论，HAZOP小组成员来自业主、分析单位、设计方，有时还包括承包商。

小组成员一般包括：

HAZOP主席、HAZOP秘书、工艺工程师、仪表工程师、安全工程师、专家/生产操作代表，根据工作需要，设备工程师、电气工程师、总图工程师等应在必要时参会解答相关问题，协助HAZOP会议顺利进行。

在XXX化工股份有限公司公司和肯普公司双方签订合同后，肯普公司即确定本次HAZOP分析的团队。

XXX化工股份有限公司在此次HAZOP分析中，积极配合，协调安排参会人员的本职工作，确保其全程参与，保证分析会议的顺利进行。

4.1.2PID图的核实与校正

由于HAZOP分析是基于PID图来对工艺设计与操作进行风险评估的，PID图是否正确、是否真实地反应了车间现场的实际情况，这些都直接决定了HAZOP分析的质量。

如果基于不准确的PID图来进行分析，所得出的结论是可想而知的。

本次分析是基于XXX化工股份有限公司公司提供的图纸进行的，并且在HAZOP分析会议上就该版的图纸进行了讨论。

4.1.3相关资料的准备

HAZOP分析是对装置的整体评估，涉及到工艺技术、设计、操作、安全等方方面面的信息。

一个完整的资料文档系统可以使分析更顺畅、更全面。

这些资料包括：

简单的工艺流程图

工艺流程中的化学反应

最大的液存量

可接受的上限和下限：

---温度

---压力

---流量

---组成

如果超出了设计极限，引发的安全和健康方面的问题

建设用材料

设计说明（包括工艺、布置、管道及防腐设计说明）

安全评价报告或以前所做HAZOP分析报告

准确的管道仪表图PID

组员有A3的PID图

PID图的界区条件

设备的设计规格

操作手册

设备及管线规格

对停工、自锁、检测、安全系统的描述

物料平衡表

收集最新的物性及危险数据（MSDS数据）

毒性

放射性

渗透性极限

物性数据

热力学、化学稳定性

反应活性

腐蚀性

物质混合的危险性

可燃性

材料紧急处理手册

材料运输、储藏和处理手册

4.1.4PID的初步预审

HAZOP主席对PID图进行初步预览，标注所发现的主要问题及需要在会议现场确认的问题，这样可以大大提高分析会议的效率，并可以使分析师以较为全面的观点来引导分析活动。

4.2分析小组成员的职责

HAZOP分析是一项团队工作，HAZOP主席及小组成员的经验是分析成功的关键因素之一，HAZOP分析团队包括HAZOP主席、工艺设计工程师、工艺工程师、操作和维护人员。

工艺设计工程师是装置的设计人员，可以提供工艺设计思路及相关资料；同类装置的一线人员对同类装置操作情况、设备的实际安装情况提供一手资料，这些信息真实的反映了同类装置的实际情况，是HAZOP分析的必备信息。

4.2.1HAZOP主席的职责

应具有丰富的过程危险分析经验，在分析过程中起主导作用。

HAZOP主席在分析过程中应客观公正，引导分析小组的每位成员积极参与讨论，确保工艺装置的每个部分、每个方面都进行了分析与讨论。

一般来说，HAZOP主席的主要职责包括但不限于：

（1）确认输入文件是否准确与齐备；

（2）确定工作范围、划分节点、确定风险矩阵，并与分析小组成员达成一致；

（3）编制HAZOP工作计划，组织主持HAZOP会议，激发小组成员展开讨论，控制讨论内容、局面和进程，保证会议顺利召开；

（4）总结讨论中心议题，概括分析结果，确保工作组就分析结果达成一致，并确保讨论内容得到准确记录；

（5）将HAZOP分析结果向业主汇报，并审核由HAZOP秘书编制的HAZOP报告。

4.2.2HAZOP分析秘书的职责

负责收集HAZOP分析所需的资料，协助HAZOP主席开展HAZOP分析会，在分析会上记录HAZOP会议内容、编制HAZOP分析报告。

HAZOP记录采用完整记录法，会议结束后，由HAZOP主席检查记录表，确保会议讨论内容都被正确记录下来，并确定已落实审查意见的责任方。

在HAZOP分析过程中涉及的或产生的所有图纸、相关资料、计算书、记录单、活动登记表等，由HAZOP秘书归档保存，以备将来进行追踪管理。

HAZOP秘书要经过HAZOP培训，能够准确理解、记录会议讨论内容。

4.2.3分析小组的其他成员的职责

应在HAZOP主席的引导下积极开展分析和讨论，利用自己的知识和经验响应每个步骤的分析内容和要求。

4.3分析过程

2015年6月30日收集资料，8月10日至8月11日在XXX化工股份有限公司第二会议室进行HAZOP分析，参与本次HAZOP分析的人员名单如表4.1所示，详细的会议签到表参见附件3.

表4.1HAZOP分析会参加人员

序号

姓名

单位

职务/职称

1

制造公司总经理

2

生产副总工

3

XXX化工有限公司

生产管理部部长

4

生产调度室主任

5

设备部部长

6

安环部部长

7

安环部副部长

8

氨储罐区站长

9

车间主任

10

车间主任

11

车间主任

本次罐区项目HAZOP分析范围PID图3张，，如表4.2；共划分为2个节点，如表4.3.

表4.2HAZOP分析PID图号

序号

图纸号

PID图纸名称

备注

1

PID--01

1000m³液氨罐区

表4.3HAZOP分析节点表

节点序号

节点名称

主要设备

图号

1

液氨罐区

1000m³液氨球罐

PID--01

HAZOP分析过程中引用XXX化工股份有限公司公司提供的罐区PID图纸，同时查阅了国内、国外的相关资料。

分析小组根据以上资料，经过整理形成了HAZOP分析所需的表格，如物性数据表（附件2）。

依据以上分析表格，制定了初步的HAZOP分析记录表。

在现场HAZOP分析讨论会上，按照PID图的节点，由分析师带领小组成员开始HAZOP分析，针对每一节点，对罐区项目进行分析讨论，找出装置中所存在的风险。

记录风险后果、诱因及评估风险等级，提出建议措施。

本次HAZOP分析采用引导词法，以便在讨论中激发头脑风暴式的讨论，这样可以使分析更加全面，同时可以调动整个团队积极性，加大团队的参与力度，HAZOP分析工作流程见图4.1。

在整个HAZOP分析中，分析小组关注了一下几个方面：

（1）HAZOP分析重点任务是风险识别、评估。

针对每个有意义的偏差，对所有直接和间接地后果，分析小组是否都进行了分析评价。

另外，对那些在设计中已有的、可以防止危险发生或减轻其后果的安全措施，是否都进行了讨论、记录。

（2）HAZOP分析记录表是否记录了所有有意义的偏差。

在讨论这些偏差时，HAZOP分析秘书是否完整记录与会者达成共识、取得一致意见的所有信息，包括每个偏差产生的原因及后果、风险类别、安全措施（若有）等。

（3）分析小组对温度、压力或污染物与设计标准的偏离十分关注。

如果发生了偏离，现有的保护措施有哪些？

是否安装了自动的或手动的偏离控制措施？

小组成员对控制效果是否满意？

小组成员对控制效果是否满意？

如果不满意，有哪些关注点。

分析会议结束后，由XXX化工股份有限公司安全环保部整理会议中讨论的内容，编制HAZOP分析报告，报告正式出版前，由XXX化工股份有限公司安全生产管理委员会对报告内容进行审核确认。

图4.1HAZOP分析流程图

4.4结果记录

分析小组的秘书负责准确地在工作记录表上记录下小组成员对问题的意见，秘书的职责是确保后期跟踪人员能理解分析小组的问题，分析过程中，秘书对问题的描述不确定时，在继续进行会议前应于小组成员确定该问题的涵义。

HAZOP工作记录表中项目的定义如下：

图号：

节点所在图纸号

节点/设备：

风险分析的对象（所涉及到的设备）

偏差：

引导词所给出的偏离

后果：

小组成员所能确定的诱发偏离的因素

保护措施：

能阻止危险发生的硬件或操作手册

严重性：

如果发生了，后果有多严重

风险等级：

按照风险分级矩阵所得风险等级

建议措施：

问题澄清、参考文献及纠正错误的建议

备注：

设计或业主方的解释

在应用风险矩阵来确定事故的后果时，基于没有安全防护措施的条件来确定风险后果的严重程度；基于目前的安全防护措施来评定几率。

五.HAZOP分析结果

5.1概述

在对XXX化工股份有限公司罐区进行HAZOP分析的过程中，共形成了15项记录（见表3.2）。

其中12项进行了风险分级，都为低风险（I级），例如：

可能造成储罐超压，评为低风险（I级），详见记录表。

对于另外3项记录，经过核实设计数据、审查现有控制手段基本满足安全需要，可以规避报告中提出的对XXX化工股份有限公司罐区的运行和安全方面可能产生的风险，满足了安全设计和规范要求。

但这些问题对将来的安全评估、安全管理具有重要的参考价值，因此将其进行记录。

例如周围储罐发生火灾等意外工况。

现有保护措施为：

储罐周围有水喷淋系统。

5.2HAZOP分析结果汇总详述

针对XXX化工有限公司液氨罐区在HAZOP会议中的讨论，下面按照不同节点，风险等级进行分类、汇总如下表5.1

表5.1风险等级分类表

Ⅰ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅳ

未分级

合计

11

0

0

0

4

15

4

0

0

0

13

17

5.3结束语

通过对XXX化工股份有限公司液氨储罐的HAZOP分析，主要有以下几点体会：

5.3.1事故的发生，其原因往往是出乎意料的，有“偶然性”。

通过HAZOP分析，我们认识到，事故原因绝大部分都是可以分析出来的，这就说明事故的发生有其必然性，我们应坚信事故时可以预防的。

5.3.2HAZOP分析的深度和广度取决于分析小组人员的专业水平，以及化工工艺、机械、安全等多专业人员的交流、互补和协作。

在以后的生产过程中，应总结经验不断的完善分析内容。

5.3.3分析结果对项目安全设施的设计有较强的指导意义，有助于发现一些被忽视的环节，使故障分析与安全设施设计更全面、深入。

5.3.4通过分析，我们发现：

（1）部分“偏差”是通过作业人员严格遵守安全操作规程和加强现场管理来实现的； 

（2）电气、机械设备、控制器件、安全设施的日常维护、检查十分重要，也是预防事故的最基础工作； 

（3）加强岗位作业人员的安全教育和技能培训，从严考核，营造“规范操作、安全生产”的良好氛围。

表3.2

节点序号

节点描述

设计意图

1

液氨罐区1000m³液氨球罐

产品液氨的储存

图号

会议日期

参会人员

PID-01

2015/8/10

序号

图号

参数

偏差

原因

后果

保护措施

风险分析

建议措施

备注

严重性

可能性

风险等级

1

PID-01

1000m³氨球罐压力

压力高

环境温度高

氨罐有超压风险

1、受安全阀保护，定压为2.5MPa，储罐设计压力为3MPa；2、压力高报警；3、压力高连锁关不进口切断阀。

2

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

2

PID-01

1000m³氨球罐压力

压力高

周围储罐发生火灾等意外工况

液氨大量蒸发，储罐有超压风险

1、受安全阀保护，定压为2.5MPa，储罐实际压力为3MPa；2、液氨储罐有保冷；3、储罐周围有水喷淋4、有消防水喷淋。

2

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

3

PID-01

1000m³氨球罐压力

温度高

环境温度高

液氨蒸发量大，储罐有超压风险

1、温度远传、高报警；2、受安全阀保护，定压为2.5MPa，储罐实际压力为3MPa；3、压力高报警

2

1

Ⅰ

11000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

4

PID-01

1000m³氨球罐压力

温度低

初次充装时，储罐为常温，液氨进罐后迅速气化吸热。

储罐底部和顶部温差过大，罐材质冷脆。

操作规程规定，初次充装时先通过驰放气平衡压力，再充入液氨。

2

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

5

PID-01

1000m³氨球罐压力

液位高

1、出口阀门误关闭；2、液位计故障。

满罐，严重时储罐超压。

1、有两套不同形式的液位计，同时失灵几率低；2、液位高报警。

3、液位高联锁报警关闭进料切断阀。

2

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

6

PID-01

1000m³氨球罐压力

液位低

液位计故障

储罐抽空，影响下游装置操作。

1、有两套不同形式的液位计，同时失灵几率低；2、液位低报警；3、液位低联锁关闭出口切断阀；4、下游装置有液氨进料缓冲槽；

2

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

7

PID-01

1000m³氨球罐压力

泄漏

设备老化、腐蚀、振动等原因导致管线、法兰等处泄漏。

液氨泄漏，有爆炸风险。

1、周围有氨报警仪；2、消防设施；3、罐区有围堰；4、事故池；5、视频监控；

3

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

8

PID-01

1000m³氨球罐压力

其它

液位计排凝阀内漏

液氨泄漏，有爆炸风险

液位计排凝阀为双阀。

3

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

9

PID-01

1000m³氨球罐压力

其它

图纸上未标注惰性气体管线

检修时无法进行惰性气体置换。

现场有氮气管线，通至液氨入口管线。

3

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

10

PID-01

1000m³氨球罐进料管线压力

压力高

管线两端阀门误关闭

液氨受热气化，导致管线超压破裂

进料管线有安全阀保护

3

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、2号有相同问题，参考此讨论

11

PID-01

液氨充装泵出口压力

压力高

下游管线阀门误关闭

泵出口管线可能超压

泵扬程120m，出口最大压力3.0MPa，出口管线压力等级4.0MPa，满足要求

3

1

Ⅰ

1000m³球罐、100m³卧罐1号、