水煤浆气化装置HAZOP分析及总结.docx

某某公司合成氨气化装置HAZOP培训教材前言 11水煤浆气化装置工艺流程简介 22 HAZOP分析方法介绍 12.1 HAZOP 方法 12.1.1 HAZOP 术语 1引导词及偏差确定方法 22.1.3 HAZOP分析过程 32.2风险评估技术 4风险的定义 42.2.2 HAZOP风险评估 43 HAZOP 分析 73.1 HAZOP分析目标 73.2 HAZOP分析范围 73.3 HAZOP分析资料收集 73.4 HAZOP分析小组 83.5 HAZOP分析节点划分 94水煤浆气化装置HAZOP分析汇总 104.1水煤浆气化装置典型工艺风险事件 174.2水煤浆气化装置存在的问题 174 2方全祜笛揪谕面植为 1Q前言水煤浆气化装置是第一套采用8.0MPa以上压力的水煤浆气化装置，水煤浆 和氧气在气化炉内高温高压操作条件下发生激烈的氧化还原反应生成水煤气水 煤气是易燃、易爆的混合性气体，存在于装置的整个生产流程，一旦发生事故， 将对设备、人员和环境的安全造成重大影响鉴于水煤浆气化装置的高危险性，中国石化总公司确定对水煤浆气化工艺进 行HAZOP研究，通过对装置工艺危险性进行全面、系统的分析，掌握装置工艺 过程的危险性和隐患，提出相应的保护措施和解决方案，以避免重大工艺危害事 故的发生。

为此，中石化X研究院评价室与公司装置技术人员组成HAZOP分析 小组，对公司水煤浆气化工艺进行了 HAZOP分析，并采用风险矩阵对HAZOP 分析出的危险进行了风险评估1水煤浆气化装置工艺流程简介中国石化水煤浆气化装置采用GEXXMPa部分氧化工艺、湿法水煤浆、激 冷流程，黑水处理为开路四级闪蒸，单炉设计产气量（粗气）XXXX m3/h（干基） 设计以烟煤石油焦为原料制取合成氨原料气（CO+ H2）1） 气化单元（2） 碳洗单元（3） 闪蒸单元（4） 灰水系统（5） 烧嘴冷却水系统（6） 锁斗系统2 HAZOP分析方法介绍2.1 HAZOP 方法危险与可操作性（HAZOP）分析方法是一种用于辩识设计缺陷、工艺过程 危害及操作性问题的结构化分析方法方法的本质是由各专业人员组成的分析组 按规定的方式系统的研究每一个单元（即分析节点），分析偏离设计工艺条件的 偏差所导致的危险和可操作性问题HAZOP分析组分析每个工艺单元或操作步 骤，识别出那些具有潜在危险的偏差，这些偏差通过引导词引出，使用引导词的 一个目的就是为了保证对所有工艺参数的偏差都进行分析分析组对每个有意义 的偏差都进行分析，并分析它们的可能原因和后果。

卧.•亦引导词翳Kt闵报隽安全措施HAZOP分析图一系统全面的危害分析2.1.1 HAZOP 术语分析节点：或称工艺单元，指具有确定边界的设备（如两容器之间的管线）浓度、PH值及具体项目如温度、压力、相数及流量等工艺指标：确定装置如何按照希望的操作而不发生偏差，即工艺过程的正常 操作条件偏差：分析组使用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数（如流量、压力 等）进行分析发现的系列偏离工艺指标的情况；偏差的形式通常是“引导词+工 艺参数”原因：发生偏差的原因；一旦找到发生偏差的原因，就意谓着找到了对付偏 差的方法和手段，这些原因可能是设备故障、人为失误、不可预料的工艺状态（如 组成改变）、外界干扰（如电源故障）等后果：偏差所造成的结果后果分析时假定发生偏差时已有安全保护系统失 效；不考虑那些细小的与安全无关的后果安全措施：指设计的工程系统或调节控制系统，用以避免或减轻偏差发生时 所造成的后果（如报警、联锁、操作规程等）补充措施：修改设计、操作规程、或者进一步进行分析研究（如增加压力报 警、改变操作步骤的顺序）的建议引导词及偏差确定方法对于每一节点，HAZOP分析组以正常操作运行的工艺参数为标准值，分析 运行过程中工艺参数的变动（即偏差），这些偏差通过引导词和工艺参数引出。

确定偏差最常用的方法是引导词法，即：偏差=引导词+工艺参数1）通用的引导词引导词含义 说明No （空白）1 /•、A 曰、对设计意图的否定 设计或操作要求的指标对设计意图的否定 或事件完全不发生速度；粘度；信号；添加剂；反应3）偏差的构成偏差为引导词与工艺参数的组合，一般表示如下：引导词+工艺参数=偏差工艺参数分为两类，一类是概念性的参数（如反应，转化）；另一类是具体 （专业）参数（如温度、压力）对于概念性的工艺参数，当与引导词组合成偏 差时，常发生歧义，如“过量+反应”可能是指反应速度快，或者说是指生成了 大量的产品对具体的工艺参数，有必要对一些引导词进行修改，因为有些引导 词与工艺参数组合后可能无意义或不能称之为“偏差”，如“伴随+压力”，或者 有些偏差的物理意义不确切，应拓展引导词的外延和内涵如对“时间+异常”，引导词“异常”就是指“快”或“慢”；对“位置”、“来源”、“目的”而言，引导词“异常”就是指“另一个”；对“液位”、“温度”、“压力”而言，引导词“过量”就是指“高”应注意的是：当工艺参数包括一系列的相互联系的工艺参数时（如温度、压 力、反应速度、组成等），最好是对每一个工艺参数顺序使用所有的关键词，即 “｛引导词｝+工艺参数”方式，而不是每个引导词用于工艺参数组，即“引导词 +｛工艺参数｝”。

而且，当将引导词用于对操作规程进行分析时也应按照这种规则用引导词来描述要分析的问题可以确保HAZOP方法的统一性，同时能够将 要分析的问题系统化，应用一套完整的引导词，可以导出每个具有实际意义的偏 差，而不致被遗漏2.1.3 HAZOP分析过程HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤，然后用 引导词找出过程的危险，识别出那些具有潜在危险的偏差，并对偏差原因、后果率等级在风险矩阵中计算事故的风险等级在风险矩阵中，后果从人员、资产、 环境和声誉等5个等级四个方面进行评估；而在可能性方面从行业内未发生、行 业内有发生、事故在本公司发生过、本公司每年都发生过几次和在本装置内每年 都发生几次等5个方面这些风险是根据整个石化行业经常发生的事故推断出来 的，因此具有可靠性严重性后果人员伤害财产损失环境污染声誉1急救处理；医疗处 理，但不需住院；短时间身体不适一次事故直接经济 损失在1万元以下系统内或防护堤内 泄漏，不造成污染 或耗费公司内部影响；公 司内部关注2工作受限；轻伤（损 失工作日一天以 上）；直接经济损失1万 元以上，10万元以 下；局部停车轻微污染，一次性 泄漏或超标排放，不造成后续污染社区、邻居、合作 伙伴影响3严重伤害；职业相 关疾病；部分失能直接经济损失在10 万元及以上，100 万元以下；1-2套装 置停车当地社区污染；影 响社区，多次超过 法规限制；短时大 量消耗资源地区影响。

政府管 制，公众关注负面 后果41到2人死亡或丧 失劳动能力；多人 重伤直接经济损失100 万元以上；3套以 上装置停车；区域 内火灾，闪爆短期严重的环境污 染；需要采取措施 恢复；一段时间超 过法规限值国内影响政府管 制，媒体和公众关 注负面后果53人以上死亡；10 人以上重伤一次事故直接经济 损失在500万元及 以上；失控火灾或 爆炸长期严重的环境污 染；大范围的损害， 触犯法律或超过法 规限值国际影响可能性ABCDE本行业从未发生过本行业曾经发生过中国石化内曾经发生过公司一年 内发生 过；或每 年发生本作业场所一年发生多次险高风险3 HAZOP分析3.1 HAZOP分析目标对HAZOP分析方法进行深入的调研和研究的基础上，结合反应物料、工艺 设计和操作性等方面的资料，对水煤浆气化工艺进行系统的HAZOP分析，系统 的、全面的找出工艺和操作上存在的问题，提出相应的工艺控制措施，保证该工 艺安全平稳的运行3.2 HAZOP分析范围本次HAZOP分析范围包括：水煤浆气化装置正常生产工艺流程，开停车程 序，检维修程序等3.3 HAZOP分析资料收集HAZOP分析就是对装置工艺过程本身进行非常精确的描述。

对所有相关数 据的收集，使分析尽可能的建立在准确的基础上，同时也对评估的边界进行了限 定重要的图纸与数据应当在分析会议之前分发到每个分析人员手中本次 HAZOP分析的资料包括两个方面：一是准备用于控制HAZOP项目实施的项目管理资料，包括：>项目工作计划；> HAZOP分析项目的目标与策略；> 项目管理实施细则；> HAZOP分析项目实施程序；>培训材料、会议记录管理、资料管理等二是企业提供的技术资料，包括：人员组成姓名单位职务/职称邮箱组长安全评价研究室/工程师高级HAZOP专家安全评价研究室/高级工程师记录员安全评价研究室/助理工程师安全评价研究室/助理工程师工艺工程师煤气化装置主管/化工工艺高级工程师安全工程师煤气化装置安全技术助理/注册安全工程师仪表工程师合成氨部仪表主管/仪表工程师设备工程师煤气化装置设备主管/设备工程师1） 水煤浆气化装置生产工艺流程划分的节点有：•煤浆给料泵及其管线；•氧气管线；•气化炉及其管线；•气化炉烧嘴冷却水系统；•碳黑水系统；• 灰水系统；•锁斗系统；•冷凝液系统；•燃料气系统；2） 开停车过程HAZOP分析，尤其针对开停车过程可能出现的过程状况3） 检维修过程HAZOP分析，包括检维修期间气化炉内作业产生的高处坠 落、中毒、机械伤害、窒息、烫伤等。

本次HAZOP分析对水煤浆气化装置各个单元如煤浆给料、供氧系统、气化 炉系统、碳黑水系统等进行了节点划分，对节点的偏差、原因、后果、保护措施 进行了详尽的分析分析中，发现了装置设计和操作中存在的19个问题，并给 出了 31条建议措施气化炉系统HAZOP分析结果见下表，具体整个工艺的 HAZOP分析结果可见附件1同时专门对装置开停车过程气化炉内过氧、气化炉内受限空间检维修作业等 程序进行了 HAZOP分析气化炉内检维修过程中的危害主要有高处坠落、中毒、 机械伤害、窒息和烫伤等；同时对开工过程中气化炉内产生过氧的情况进行了分 析在HAZOP分析完成后，采用风险矩阵对HAZOP分析出的危险进行了风险评估1）气化炉系统HAZOP分析结果公司名称：装置名称：水煤浆气化装置日期：工艺单兀：煤气化单元分析组成员：图纸号：分析节点：气化炉系统节点功能：煤浆气化控制参数：气化炉温度、压力、液位、表面温度序号偏差原因后果PAER保护措施建议措施1.1气化炉温度 高氧/碳比偏高1 ）损坏炉砖2） 损坏气化炉内件3） 过氧前兆C 2C 5C 1C 11） 氧/碳比高高联锁（1.4延 时10秒；1.5延时5秒）停 车2） 气化炉温度高于1400 °C报 警 TE103/10。