1、安全預評價報告安全預評價報告安全預評價報告安全預評價報告設計單位：榆林學院化學與化工學院設計團隊:五動請醇成員姓名:張超 王絨絨 屈甜甜周航宇張闊指導老師：白妮 郝華睿 亢玉紅 劉玲娜 范曉勇2015 年 7 月目錄目錄1。 緒論 11。1 引言 11.2 HAZOP 分析的發展狀況 11。3 HAZOP 分析的意義 21。4 HAZOP 分析的優點 22 HAZOP 分析的方法分析的方法 32.1 方法簡介 32.2 分析準備 62。3 HAZOP 分析 63 精制工段精制工段 HAZOP 分析分析 93.1 節點劃分 93.2 乙二醇精餾塔(T0402）HAZOP 分析表 103。3 塔頂

2、冷凝液回流管線 HAZOP 分析表 124 總結總結 15神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 11. 緒論緒論1。1 引言引言化工生產過程涉及大量易燃易爆、有毒有害物質,一旦物質的正常運行狀態遭到破壞,便會發生火災、爆炸或泄漏等事故，造成嚴重的生命財產損失和環境污染.為防止化工生產過程危險事故的發生和蔓延，需要對化工生產過程進行提前預防。20102012年中國先后發生了：遼寧省“716”輸油管道爆炸、江蘇省“728”丙烯管道爆炸，甘肅省“216”硫化氫中毒等重大事故,使人民生命財產損失慘重。過程工業生產條件復雜、不易控制等都是造成事故的原因。雖然事故是不可能完全避免的，但是可以通過加

3、強安全管理等有效手段來防止事故發生，同時采用科學有效的危險性評價分析方法更是必不可少的措施之一,它可以使人們對整個生產、制造、儲存系統的危險性有一個明確的認識，有針對性的進行管理、檢查并消除安全隱患，制定嚴格的操作規程并加強員工的安全保護措施，繼而有效的減少事故發生。危險及可操作性(HAZOP)分析是以系統工程為基礎的一種可用于定性分析或定量評價的危險性評價方法,從生產系統中的工藝狀態參數出發，應用系統的審查方法審查已有的生產工藝總圖,通過分析生產運行過程中工藝狀態參數的變動,操作控制中可能出現的偏差，以及這些變動與偏差對系統的影響，找出其原因，明確生產過程中存在的主要危險，并針對變動與偏差的

4、后果提出應采取的措施。HAZOP分析是由有經驗的跨專業的專家小組對裝置的設計和操作提出相關問題，共同討論解決問題的方法.HAZOP分析以其分析全面、系統、細致等突出優勢被公認為目前最可靠的危險分析方法之一,適用于設計階段和現有生產裝置的評價。1。2 HAZOP 分析的發展狀況分析的發展狀況在我國，HAZOP分析應用起步較晚，最近幾年才有單位開始應用這種方法，并且應用范圍主要集中在有外資參與的大型設施建設中。近幾年來，由危險性設施導致的重大事故在我國時有發生，HAZOP分析方法的知識普及程度和實際應用程度都在快速的提高。目前國內應用HAZOP分析方法作進行風險分析的單位主要有：中國石化工程建設公

5、司、中石化洛陽工程公司、中石油華東勘查設計研究院等.神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 2HAZOP分析從提出至今已經有近40年的歷史，根據其發展的特點，可以將其分為三個階段：人工HAZOP分析階段、邏輯化計算機輔助HAZOP階段和智能化計算機輔助HAZOP階段.1。3 HAZOP 分析的意義分析的意義在國內化工類專業的高等教育中，除專門的安全工程專業外，其他專業對工藝安全教育的課程嚴重缺失，導致培養的工程師對HAZOP分析知識匱乏，不適應世界經濟一體化對高素質人才的要求，同時對于即將工作的畢業生來說，這一方面知識的缺乏將會給他們在設計院等單位的工作帶來很多的被動性,所以HAZOP分

6、析方法的學習與應用會使他們對于化工安全有一個全面的認識，同時對于工作也是大有裨益的.1。4 HAZOP 分析的優點分析的優點HAZOP分析不是唯一的風險評估方法，它之所以能被廣泛使用,是因為它具有一系列的優點：(1）能對工藝設計進行全面系統的分析研究和審查，分析審查的質量取決于審查小組的人員組成和素質，組長的能力和工藝安全文件的精確性；（2)能對生產操作人員的操作錯誤及由此而產生的后果進行分析研究，對那些由于人為的操作錯誤導致的嚴重后果進行某些預測，并針對性的提出措施，以確保裝備的生產安全；（3）針對工藝設計中的潛在危險進行分析研究，HAZOP可以有效的發現這種潛在的危險，甚至更微小隱蔽又可導

7、致從來沒有發生過的事故隱患,并采取措施消除;（4)通過HAZOP的分析審查,排除了工藝裝置在設計和操作中可能發生的突然停車、設備破壞、產品不合格及爆炸、著火中毒等惡性事故,從而提高裝置的生產效率和經濟效益；（5)通過HAZOP的分析研究，可以使設計和操作人員更加全面深入的了解裝置的性能，既完善了設計，保證了裝置的生產安全，又能充實了生產操作規程，提高操作人員的培訓質量.神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 32 HAZOP 分析的方法分析的方法2。1 方法簡介方法簡介2。1.1 HAZOP 術語術語要真正掌握HAZOP分析技術,首先對HAZOP技術中用到的術語有準確的理解，HAZOP分

8、析中常用術語定義如下:（1）分析節點：指具有確定邊界的設備（如兩容器之間的管線）單元，對單元內工藝參數的偏差進行分析;(2）操作步驟:間隙過程的不連續動作，或者是由HAZOP分析組分析的操作步驟；可能是手動、自動或計算機自動控制的操作,問隙過程每一步使用的偏差可能與連續過程不同;（3）引導詞:用于定性或定量設計工藝指標的簡單詞語,引導識別工藝過程的危險；（4）工藝參數:與過程有關的物理和化學特性，包括概念性的項目如反應、混合、濃度、pH值及具體項目如溫度、壓力、相數及流量等;（5）工藝指標:確定裝置如何按照希望的操作而不發生偏差，即工藝過程的正常操作條件;（6)偏差:分析組使用引導詞系統地對每

9、個分析節點的工藝參數（如流量、壓力等)進行分析發現的系列偏離工藝指標的情況,偏差的形式通常是“引導詞+工藝參數；（7）原因:指發生偏差的原因。一旦找到發生偏差的原因，就意味著找到了對付偏差的方法和手段，這些原因可能是設備故障、人為失誤、不可預料的工藝狀態（如組成改變）、外界干擾（如電源故障）等;（8）后果：指偏差所造成的結果，后果分析時假定發生偏差時已有安全保護系統失效,不考慮那些細小的與安全無關的后果；（9)安全措施：指設計的工程系統或調節控制系統，用以避免或減輕偏差發生時所造成的后果(如報警、連鎖、操作規程等）;（10)補充措施:修改設計、操作規程,或者進一步進行分析研究(如增加壓力報警、

10、神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 4改變操作步驟的順序）的建議.2。1。2 HAZOP 節點劃分節點劃分HAZOP分析在間歇操作過程中的節點為操作步驟（間歇過程的不連續動作），而在連續操作過程中為工藝單元（具有確定邊界的設備單元）。為了邏輯地、有效地分析進行HAZOP分析,首先要將工藝圖或操作程序劃分為分析節點或操作步驟.對于連續工藝過程,分析節點劃分的基本原則為:劃分節點無所謂“對和“錯”，一般按照工藝流程的自然順序，從進入的PID管線開始,繼續直至設計意圖的改變，或繼續直至工藝條件的改變，或繼續直至下一個設備。上述狀況的改變作為一個節點的結束，另一個節點的開始。在選擇分析節點以

11、后，分析組組長應確認該分析節點的關鍵參數,并確保小組中的每一個成員都知道設計意圖。常見節點類型如表1所示：表表1 常見節點類型常見節點類型2。1.3 偏差確定方法偏差確定方法HAZOP 分析中確定偏差的最常用方法是引導詞法，即將引導詞作用于工藝參數確定出有實際意義的偏差。用引導詞確定偏差的方法可以確保HAZOP 分析的統一性,同時能夠將要分析的問題系統化，應用一套完整的引導詞，可以導出所有可能的偏差，而不致被遺漏.(1）通用引導詞如表2所示:表表2 通用引導詞及意義見表通用引導詞及意義見表序號節點類型序號節點類型1管線9換熱器2泵10軟管3間歇反應器11步驟4連續反應器12爐子4槽/罐/容器1

12、3公用工程6塔14其他7壓縮機15作業詳細介紹8鼓風機神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 5引導詞含意說明No（空白)對設計意圖的否定設計或操作要求的指標或事件完全不發生Less（減量）數量減少同標準值比較，數值偏小More（過量）數量增加同標準值比較,數值偏大Part 0f(部分質的減少只完成即定功能的一部分As Well As(伴隨）質的增加在完成即定功能的同時,伴隨多余事件發生Reverse（相逆）設計意圖的邏輯反面出現和設計要求完全相反的事或物Other Than(異常）完全代替出現和設計要求不相同的事或物（2)常用的工藝參數流量、溫度、時間、pH值、頻率、電壓、混合、分離、

13、壓力、液位、組成、速度、黏度、信號、添加劑等。（3）偏差的構成偏差是指一個工藝里，工藝參數偏離正常值的波動范圍，一般表示為:引導詞+工藝參數=偏差.工藝參數分為兩類，一類是概念性的參數（如反應、轉化）；另一類是具體（專業)參數(如溫度、壓力）.用引導詞來描述要分析的問題可以確保HAZ0P方法的統一性,同時能夠將要分析的問題系統化，應用一套完整的引導詞，可以導出每個具有實際意義的偏差，而不致被遺漏。2.1。4 偏差分析偏差分析確定了每個分析節點的偏差后,就要對每個偏差進行分析。分析的內容包括原因、后果、保護措施、建議措施。（1)原因：指引起偏差發生的原因,這是偏差分析的重點，一旦找到發生偏差的原

14、因，就意味著找到了對付偏差的方法和手段，這些原因可能是設備故障、人為失誤、不可預見的工藝狀態（如組成改變）或來自外部的破壞（如電源故障)等.(2）后果:指偏差造成的后果，分析中假定發生偏差時已有保護措施失效,造成的后果(事故)，這里不考慮那些細小的、與安全無關的后果。(3)保護措施：指已有的設計的工程系統或調節控制系統，用以避免或減輕偏差發生時所造成的后果，如報警、連鎖等.神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 6(4）建議措施：指修改設計、操作規程，或者進一步進行分析研究(如增加壓力報警、改變操作步驟的順序）的建議等，用以最大限度減少事故發生.2.2 分析準備分析準備HAZOP分析需要

15、將工藝圖或操作規程劃分為分析節點或操作步驟，然后用引導詞找出過程中的危險,識別出那些具有潛在危險的偏差，并對偏差原因、后果及控制措施等進行研究分析.HAZOP分析涉及過程的各個方面，包括工藝、設備、儀表、控制、環境等，由于HAZOP分析人員的知識的局限性,總會與HAZOP分析方法的要求有差距，因此，對某些具體問題可聽取專家的意見，必要時對某些部分的分析可延期進行，在獲得更多的資料后再進行分析.為了更加有效準確地進行HAZOP分析,準備工作包括以下內容:(1）確定分析目的、對象和范圍;（2)選擇分析小組;（3）獲得必要的資料；(4)將資料變成適當的表格并擬定分析順序；(5）安排會議（6）HAZO

16、P分析培訓2.3 HAZOP 分析分析準備工作做好之后，小組分析工作即可開始,以下內容是小組會議中進行的工作。其中重要操作步驟如下:2.3。1 劃分節點劃分節點根據節點的劃分原則,在劃分節點時應注意以下因素：(1)單元的目的與功能；（2)單元的物料（體積或質量）；神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 7（3）合理的隔離切斷點;（4)劃分方法的一致性。2。3。2 解釋工藝指標或操作步驟解釋工藝指標或操作步驟在選擇分析節點以后，分析組組長應確認該分析節點的關鍵參數，如設備的設計能力、溫度和壓力、結構規格等,并確保小組中的每一個成員都知道設計意圖.如果有可能最好由工藝專家做一次講解與解釋.2

17、。3。3 確定有意義的偏差確定有意義的偏差選取一個節點的一個工藝參數有引導詞進行結構化，確定有實際意義的偏差，如前所述，采用對每一個工藝參數順序使用引導詞,這樣可以導出所有偏差，而不致被遺漏。2.3。4 對偏差進行分析對偏差進行分析分析組按確定的程序對每個節點或操作步驟的偏差進行分析。分析得到一系列的結果：偏差的原因、后果、保護裝置、建議措施等。2。3.5 小結小結HAZOP分析流程圖的意義:（1）一次選擇一個節點進行分析；（2）選擇該節點的一個工藝參數;(3）使用引導詞建立有意義的偏差；（4）分析偏差后果、列出可能的原因、提出措施。根據以上步驟先選擇一個節點進行，選擇一個工藝參數，選擇一個引

18、導詞，向下進行，完成循環后,再選擇另一個引導詞,重復第（3)、(4）條，直到所有引導詞循環完之后，再進入該節點的下一工藝參數，即進入（2）,繼續向下循環。當該節點中的工藝參數均分析完之后，再進入下一個節點如上重復進行。如此一直分析下去，直到所有神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 8節點都進行了分析.神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 93 精制工段精制工段 HAZOP 分析分析3。1 節點劃分節點劃分選擇PID圖紙，該圖紙的節點設置如圖1所示:圖1 圖紙節點劃分節點1:乙二醇精餾塔（T0204)；節點2：乙二醇精餾塔進料管線；節點3:塔頂冷凝器（E0211)；節點4:回流罐

19、(V0204）；節點5：塔頂冷凝液回流管線；節點6：乙二醇采出管線；節點7：塔底再沸器（E0210）;在本設計中選取節點1和節點5說明詳細分析過程。節點節點 1節點節點 2節點節點 4節點節點 3節點節點 5節點節點 7節點節點 6神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 103。2 乙二醇精餾塔（乙二醇精餾塔（T0401）HAZOP 分析表分析表節點1:乙二醇精餾塔（T0204） ,圖2 精制工段節點1控制方案設計意圖:將混合液中的乙二醇精餾出來;工藝指標：操作溫度110，操作壓力0.1Mpa，塔頂乙二醇純度達到99。9以上。表表3 乙二醇精餾塔（乙二醇精餾塔（T0401)HAZOP分析

20、表分析表序號工藝工況工藝狀態原因可能后果保護措施建議措施1塔釜液位高1。進料流量高;2。塔底采出液流量控制閥事故關閉;1。損壞塔構件；2。液泛；1。塔底液位指示器;1。塔底高液位指示報警裝置；神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 113.塔底液位檢測器給出錯誤信號,使流量控制閥開啟太小；3。塔低溫度低；4。塔底回流循環量大;5.形成憋壓;2。檢查各儀表有效性；低1。進料流量低；2.再沸器溫度太高；3。塔底采出液流量控制閥事故全開；4。塔底液位檢測器給出錯誤信號,使流量控制閥開啟太大；1。塔低溫度高;1。塔底液位指示器;1.塔底低液位指示報警裝置;2。檢查各儀表有效性；高1。塔進料減小；

21、2.流經再沸器速度太快;3.再沸器溫度太高;4。進料液溫度太高;5。塔頂冷凝器失效;6。塔底液面太低；1。塔壓高;2.塔分離效果下降，產品質量不合格；3。塔的操作負荷加大;4。再沸器、冷凝器消耗量加大；1。塔釜回流蒸汽管線上加溫度指示裝置；2.塔釜回流蒸汽管線加定壓安全閥；3。塔頂蒸汽管線上加定壓安全閥；1.回流管線安裝流量監測儀；2.高溫指示報警裝置；3。檢查各儀表有效性;塔體溫度低1。塔釜回流過量;2.進料輕組分閃蒸；3。進料熱量較于過冷狀態；4。流經再沸器速度太慢;5.再沸器溫度太低；6.溫度變送器給出錯誤信號，是再沸器蒸汽入口閥門處于小開度;1。塔頂壓力減小；2.塔分離效果下降，產品質

22、量不合格;3。塔頂回流量減小;1。進料管線安裝溫度指示儀表;2。塔頂回流蒸汽管線上安裝流量指示裝置；3.塔釜回流蒸汽管線溫度指示儀表;1。回流管線安裝流量監測儀；2。檢查各儀表有效性；3。低溫指示報警裝置；2塔體壓力高1。進料輕組分閃蒸;2.進料物流壓力高；3。塔盤堵塞;1。導致塔滲液或漏液甚至爆炸;2。塔頂冷凝器熱負荷大；1。壓力指示儀表；2。進料管線安裝壓力指示儀表；3。塔頂回流蒸汽1.安裝安全泄壓閥；2。安裝高壓指示報警裝置;神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 124。塔液位升高；5。塔溫度升高;6.塔頂采出管線堵塞；7.塔頂采出量減小；3。塔的操作負荷增大；管線上安裝流量指示

23、裝置；低1。塔溫度低;2。塔頂冷凝器冷卻劑用量過大;3。進料流量較小；4.進料溫度過冷；5。塔釜采出量過大；6。安全泄壓閥事故打開；1。重組分被帶到塔頂,塔頂產品質量不合格；2.氣相負荷變大導致物沫夾帶；3。塔處理量下降；1。壓力指示儀表;2。塔釜回流蒸汽管線流量指示儀表；3.塔頂加冷凝氣管線安裝流量指示儀表;4.進料管線安裝溫度檢測儀表;5。塔釜采出液管線安裝流量指示儀表;1。減小冷凝器冷劑用量；2。減少塔頂采出量；3。減少釜采出量；4.增大再沸器蒸汽流量;高1。進料熱量較多；2。塔釜上升蒸汽量增多;3.溫度變送器給出錯誤信號，使再沸器蒸汽入口閥門開度較大;4。蒸汽溫度控制閥故障時處于開啟狀

24、態；1。塔頂壓力升高；2。塔的操作負荷加大;3.再沸器、冷凝器消耗量加大；4。產品質量不合格；1.塔釜回流蒸汽管線上加溫度指示裝置;2。塔釜回流蒸汽管線加定壓安全閥;3。塔頂蒸汽管線上加定壓安全閥;1。檢查各儀表有效性；3靈敏板溫度低1。進料熱量較于過冷狀態;2。塔釜上升汽量減少;3。溫度變送器給出錯誤信號，是再沸器蒸汽入口閥門處于小開度;4。蒸汽溫度控制閥故障時處于小開度狀態狀態；1。塔頂壓力減小；2。產品質量不合格；1。塔釜回流蒸汽管線上加溫度指示裝置；1。檢查各儀表有效性；神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 133.3 塔頂冷凝液回流管線塔頂冷凝液回流管線 HAZOP 分析表分

25、析表節點5：塔頂冷凝液回流管線圖3 精制工段節點5控制方案設計意圖：輸送回流液，保證回流比；工藝指標：回流溫度50。5，回流壓力0。04Mpa，質量流量169723。83kg/h.表表4 塔頂冷凝液回流管線塔頂冷凝液回流管線HAZOP 分析表分析表序號工藝工況工藝狀態原因后果安全措施建議措施高1.回流比控制器發出錯誤信號，使流量控制閥開啟過大;2。回流控制閥事故全開;1.回流罐液位降低；2。塔頂壓力降低3。塔內下降液體流量加大；1.回流量加流量檢測與控制裝置;2。回流罐安裝液位指示裝置；1。回流罐加低液位報警;1回流循環量低1。回流變送器給出錯誤信號,使流量控制閥關閉過小；2。回流控制閥停留在低流量位置;1.回流罐液位升高;2.產品純度可能達不到要求；3。塔內壓力升高；1。回流量加流量檢測與控制裝置；2。回流罐安裝液位指示裝置;1。回流罐加高液位報警；神華 30 萬噸/年乙二醇項目 初步設計說明 14無1