危险与可操作性剖析是 60 年月由英国帝国化学公司基于系统工程的效果开发的，，是在设计特殊是流程工业的工程设计中的一种结构化和系统化的审查要领，，目的在于识别、分级和定性可能造成职员危险或工业损失的风险 。。 是一种基于指导词的定性评价手艺，，通过 1 个多专业小组组织一系列聚会完成。。随着 HAZOP 剖析 1970 年宣布，，在这之后一连改善、生长，，在西欧各国已普遍应用于种种工艺流程和项目的定性风险评估事情中。。在许多国家，，也通过立法手段强制其在工程建设项目中推广应用，，如英国标 准 ：BS IEC 61882:2001Hazard and operability studies- Application guide。。

HAZOP 剖析在石油化工工程项目设计历程中的目的是识别、评估工程设计主要是工艺设计中保存的危害及操作相关问题。。剖析团队首先要剖析工艺流程，，包括所有相关设计条件和设计意图，，系统地检查流程以找出对设计条件可能爆发的所有偏离，，然后确定哪些偏离可能导致危险或引起操作问题，，为项目及以后生产运行的 HSE 风险治理提供依据 。。随着石油化工装置大型化，，装置处理规模越来越大，，工艺流程越来越重大，，同时陪同着经济生长，，我国对 HSE（康健、清静和环保）的要求也越来越严酷，，工程公司、设计院也将面临着重大的压力，，这促使建设单位和设计单位都越来越重视 HSE 问题，，为了阻止在装置生命周期内种种重大事故的爆发。。海内各个石油化工设计院陆续开展了 HAZOP事情。。

通过对某甲醇制烯烃装置（简称 MTO）举行 HAZOP 剖析，，在实例中深入探讨 HAZOP 剖析的目的、意义、事情程序及注重事项。。

1. 工艺简介

    1.1 手艺概况

由甲醇出发制乙烯、丙烯等低碳烯烃的蹊径是接纳低本钱资源制取烯烃的流程之一，，现在的流程开发和工业应用已成熟。。MTO 手艺在近年工业化，，使得煤炭或自然气经气化生产基础有机化工质料成为可能，，这关于改变古板煤化工的产品名堂有着决议性作用，，也是实现煤化工或自然气化工走向与石油化工联合生长的有用途径。。

中国石化从 2007 年 11 月 4 日~2008 年 6 月30 日、2010 年 10 月~12 月时代举行了 3 个阶段的工业化试验，，从试验中获得了完整的工业数据，，积累了开工和操作履历，，为大型工业化妆置工程设计、建设和生产运行提供了理论基础和手艺包管。。

    1.2 流程简述

经典的 MTO 装置一般包括反映 - 再生单位和烯烃接纳等 2 大部分。。自气态甲醇与催化剂在反映器充分混淆并爆发反映。。反映器出口物料经反映气第三级旋风疏散器并在降温后进入急冷塔。。反映气进入急冷塔后与大宗的饱和水接触，， 以进一步脱除催化剂细粉后进入疏散塔。。

由疏散塔顶来的反映气在 1 个四段离心式压缩机中被压缩，，在压缩机三段和四段之间反映气经由水洗及碱洗处理脱除其中的酸性气体及有机氧化物。。反映气压缩机四段倾轧的物流与冷却水换热，，再被冷剂进一步冷却，，然后进入干燥器进料罐。。共设有 2 个干燥器，，其中 1 个运转时，，另1 个举行再生、备用。。

来自反映气干燥器的反映气和烃凝液进入下游脱乙烷塔。。脱乙烷塔顶气相部分被冷剂降温冷凝下来，，液相作为塔顶回流，，气相进入下游脱甲烷塔，，而塔釜液相送入脱丙烷塔。。

丙烯冷剂将脱甲烷塔顶气相部分冷凝，，液相作为脱甲烷塔回流，，气相进入乙烯接纳塔底部进一步接纳乙烯，，然后作为燃料气送出界区，，塔釜物流被加热后送入C2 加氢反映器，，举行C2 加氢，， 以脱除物料中的乙炔。。反映器出来的产品先被冷却后再被送入分子筛；；；ご哺稍锲鳎，从干燥器出来的物流进入乙烯塔。。乙烯精馏塔顶气相被丙烯冷剂冷凝并回流到塔内，，乙烯塔侧线采出乙烯产品送至界区外乙烯产品罐，，乙烷从乙烯塔底抽出送出界区。。

脱乙烷塔塔釜物料进入脱丙烷塔，，冷凝下来的液体部分作为回流，，部分送入下游丙烯精馏塔。。塔底物料一部分作为脱戊烷塔进料，，另一部分作为乙烯接纳塔吸收剂，，送入乙烯接纳塔顶部。。丙烯精馏塔运用类似于乙烯裂解装置的双塔系统，，将进料疏散成聚合级丙烯产品和丙烷塔底物流。。该塔操作压力使得第二丙烯精馏塔的塔顶气相由冷却水所有冷凝。。急冷水向丙烯精馏塔提供再沸器热量。。聚合级丙烯产品经由回流泵送至球罐，，为下一步聚合做好准备。。

2. HAZOP剖析

    2.1 HAZOP剖析要领

危险与可操作性剖析手艺是石油化工领域开发的危害识别手艺，，它充分使用清静系统工程焦点理论，，也是现在工艺危害识别（PHA）中应用最普遍的手艺。。多专业工程师组成 HAZOP 剖析团队，，以聚会的形式，，对石油化工装置工艺流程的危险和操作性问题举行剖析。。HAZOP 剖析的直接工具是 P&ID 图上的具有自力功效的单位，， 这些单位称为“剖析节点”，，或工艺单位，，或操作方法。。关于每一剖析节点，，HAZOP 剖析组以正常操作运行的工艺 ( 状态 ) 参数为标准值，，兼顾开停车工况，，剖析运行历程中工艺状态参数的偏离，，同时剖析泛起偏离故障的原因、效果及应接纳的步伐。。HAZOP 实验历程可以分为以下 3 个主要阶段 。。

       2.1.1 HAZOP剖析准备阶段

HAZOP 剖析的初始事情包括以下内容：

1） 确定剖析目的、工具和规模

确定剖析目的、工具和规模，，尽可能清晰明确。。剖析规模通常由装置和项目的认真人确定，，并获得 HAZOP 剖析小组向导的资助认可。。应当凭证准确的剖析方式和既定目的开展剖析事情，，并且要确定典范事故场景，，即事故演进的历程。。

2） 确定 HAZOP 主席

HAZOP 主席应做如下事情：挑选剖析组员，， 制订事情妄想，，包管 HAZOP 剖析有序、高效的举行，，报告的审查，，整改步伐简直认等。。

3） 获取须要的资料

最主要的资料就是工艺管道和仪表流程图(P&ID)，，有时还需要总平面安排图、平面安排图、工艺流程图（PFD）、物料平衡、操作手册、仪表控制图、联锁逻辑图，，有关图纸和参数应当在聚会之前发到每个加入职员的手中。。

4） 挑选 HAZOP 小组组员

HAZOP 剖析小组的配景、手艺与履历对确保剖析效果的可信度和深度很主要，，这就要求剖析组的组织者应当认真组成有一定人数且有履历的剖析组。。HAZOP 剖析小组应包括以下几方面

的职员：工艺工程师、仪表工程师、HSE 工程师、操作工艺工程师、操作仪表／控制工程师、纪录工程师。。

1） 确定剖析程序

凭证剖析的差别目的，，HAZOP 剖析的内容可能会有所差别，，HAZOP 主席在初始事情阶段可以起源确定剖析节点并提出起源的偏离清单，， 准备 1 份剖析表格。。

2） 安排聚会

一旦初始事情完成，，组长就认真组织聚会，， 合理制订剖析妄想。。估算剖析所需的时问，，然后主席或建设单位可以最先安排聚会的时间，，包管高效率的聚会。。

       2.1.2 召开聚会举行HAZOP剖析

初始事情完成之后，，就需要召开 HAZOP 聚会，，剖析流程和要点，，见图 1。；；；纸诘闶俏寺呒亍⒂杏玫鼐傩惺侗鹌饰觯，要将 P&ID 凭证逐个装备、管线或操作划分为差别的剖析节点。。关于每个节点凭证图 1 所示，，逐项剖析并纪录。。HAZOP 聚会上，，聚会纪录职员将剖析讨论历程中所有主要的内容准确地纪录在事先设计好的事情表内。。

 2.1.3 剖析偏离库的建设

本次剖析接纳经典的 HAZOP 剖析要领，，即指导词剖析法。。指导词法是通过使用一系列指导词来发明偏离的剖析要领。。将指导词和工艺参数相连系，，形成偏离，，对偏脱离展剖析。。凭证MTO 装置 HAZOP 剖析的要求，，形成适合装置的偏离列表，，见表 1。。

建设偏离库是为了阻止遗漏而在剖析最先之前人为结构的，，在剖析历程中如遇到特殊的工艺参数（偏离库中没有）也应随时结构，，若是某个偏离在节点中没有意义也无需睁开剖析。。

3. 剖析情形汇总

    3.1 数据统计

将装置凭证功效划分为差别剖析节点，，以知足 HAZOP 剖析的要求，，也可在统一段“硬节点” 内凭证差别操作方法划分“软”节点。。本甲醇制烯烃系统装置的 HAZOP 剖析依据剖析工具的现真相形及功效，，将 170 张 P&ID 划分为 63 个剖析节点，，爆发了 68 项建议步伐，，节点数与建议步伐的比例靠近 1:1，，平均 1 个节点占 3 张 P&ID。。建议步伐中有 35 项需进一步举行 剖析 [3]，， 整个剖析耗时 20 个事情日。。

    3.2 数据整体剖析

上述 68 项建议步伐中有 3 项由建设单位完成，，65 项由设计单位在后续设计阶段落实。。65 项中 62 项完全接受，，有 3 项未接纳 HAZOP 剖析建议步伐，，设计单位凭证现有类似装置提出了差别的做法。。

从图 2 中可以看出：95.6% 的项目均已获得落实，，仅有不到 5% 的项目凭证现实履历和设计另行调解。。同时，，也可以看出设计单位认真的建议步伐比例相当高，，抵达了 95.6%。。这从另一个侧面说明要想做到清静，，必需先从设计入手，，才华尽可能做到实质清静。。

    3.3 偏离数据剖析

剖析了 357 个偏离场景，，平均每个节点 5.7个偏离，，包括 8 个高风险和 60 其中风险场景。。其余为低风险场景。。

需进一步接纳建议步伐的偏离场景中，，经风险剖析有 8 个为高风险，，60 其中风险，，其中有27 个为中风险中较高的，，33 个为中风险区中风险较低的，，为了节约 LOPA 剖析的事情量，，阻止无谓的剖析工时，，在 LOPA 剖析前各加入方连系相关装置现实操作的履历，，对其中 8 个高风险的场景和 27 个较高的中风险场景举行；；；げ闫饰（LOPA 剖析）。。

    3.4 部分效果剖析

共剖析了 357 个偏离场景，，平均每个节点5.7 个偏离，，包括 8 个高风险和 60 其中风险场景。。其余为低风险场景。。由于篇幅有限，，仅摘抄 2 组部分高风险偏离场景。。

         3.4.1 第24节点

脱丙烷塔釜泵故障，，导致换热器碳四洗液量少，，造成乙烯接纳塔甲烷尾气温度过低。。一段时间后低温甲烷造成管线通俗碳钢部分低温破碎。。

         3.4.2 第29节点

丙烯机一段吸入罐调理阀液位调理阀故障导致丙烯机二段吸入罐液位过高，，如长时间不处理会造成液滴进入压缩机，，压缩机叶轮损坏。。

从上述 2 段场景形貌中可以看出：虽然HAZOP 剖析识别出了爆发危险的准确所在，，也较为详细的形貌了事故生长的历程，，但关于初始事务爆发多久后导致后续事务的爆发、液位多高会导致带液、带液到什么水平才可能损坏压缩机等问题没有给出详细谜底。。

4. HAZOP剖析的优弱点

    4.1 HAZOP剖析的优点及意义

由上述的数据剖析可以看出：一套完整详细的 HAZOP 剖析对提高装置的工艺治理水平有着显著的资助，，主要体现在如下方面：

1） 在工程设计阶段早期特殊是基础设计阶段审查设计方案，，实时修正设计中的缺陷或缺乏。。

2） 能够对在役装置系统运行状态举行检查，，查找隐患问题，，为以后的磨练维护、技改提出建议。。

3） 能够为完善操作指标和操作手册提供参考依据。。

4） 制订应急处理预案时可参考作为假象事故。。

5） 作为新员工培训的一个主要环节，，使其能够更透彻地相识装置流程。。

    4.2 HAZOP剖析的弱点

在历时 1 个多月的剖析中，，发明 HAZOP 剖析保存几个方面的弱点：

1） 所有的偏离均由定性的方式表达，，之后的风险剖析也仅仅是一个半定量化的增补，，无法回覆如：漏几多，，漏多长时间，，温度高到什么水一律问题；；；

2） 人脑在处理大型工艺系统时无法得出完整的危险识别效果，，专家在场也会有遗漏，，且评

审报告的质量受审查成员的专业素养、事情履历及与会态度等影响，，这些因素可能导致审查效果失去参考价值；；；

1） 聚会讨论方式会泛起看法杂乱，，经常需要主席协调；；；

2） 事故效果是通过结构偏离假设的，，需要数据增补完善。。

5. 建议

综上所述，，由上述的数据剖析可以看出：一套完整详细的 HAZOP 剖析对提高装置的工艺治理水平有着显著的资助，，用 HAZOP 剖析对偏离的模拟，，得出在一定规模内现有的清静步伐可以对应到；；；げ愕哪骋徊悖，优先顺序是从里到外。。对偏离接纳的步伐要对事故的爆发起到一定阻止、减缓作用。。但关于装置内原始风险水平较高的部分以及由此引发的灾难性效果，，需要使用量化风险剖析的手段进一步剖析。。而量化风险（QRA）剖析最大的优点就是人的大脑具有定性剖析的逻辑能力，，这是机械某人工智能无法企及的，，对爆发危害的可能性举行定量的形貌（这是机械剖析的优点），，其剖析的目的越发详细明确，，可信度也大大增添。。定量剖析的优点是比照性强、可盘算、客观性，，使得可以使用精准的要领加以控制。。而量化风险剖析也可以把 HAZOP 作为量化风险剖析的识别历程缩小。。

作者：李少鹏 1，，郭森荣 2，，张 力1（1. 中国石化工程建设有限公司 ；；；2. 中国石油化工集团）

声明：本网站部分转载文章、图文、视频来自于网络，，其版权和文责属原作者所有，，凡本公众号转载自其他媒体的文章、素材，，其版权归属于首发媒体、作者。。本网站转载内容仅供学习、交流，，不代表本公众号赞许其看法和对其真实性认真。。如发明政治性、事实性、手艺性过失及版权问题，，请实时联系乐玩删除！谢谢支持！