混合戊烯裝車操作步驟HAZOP分析應(yīng)用及優(yōu)化

田 鋒，趙 爽，種 瑋，王有剛

(蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司，陜西 蒲城 715500)

引 言

蒲城清潔能源化工有限責(zé)任公司一期為180萬t甲醇70萬t聚烯烴項目，其以煤為原料，先合成甲醇，再通過DMTO二代技術(shù)，由甲醇制丙烯、乙烯，最終得到聚丙烯、聚乙烯產(chǎn)品。在烯烴生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，會產(chǎn)生部分副產(chǎn)品，如，液化氣(碳四等混合物料)、混合戊烯(碳五等混合物料)、丙烷等，本文以混合戊烯裝車的操作步驟為基礎(chǔ)，利用HAZOP分析方法，對操作步驟中的存在的安全風(fēng)險進行詳細(xì)分析，并制定出更安全的防范措施及操作步驟。

1 HAZOP分析方法介紹

1.1 HAZOP簡介

危險與可操作性(HAZOP)分析是目前國內(nèi)外應(yīng)用最廣泛的安全分析法之一，其本質(zhì)是由各專業(yè)人員組成分析團隊，按照規(guī)定方式系統(tǒng)地研究每一個單元(即分析節(jié)點)，分析偏離設(shè)計工藝條件的參數(shù)所導(dǎo)致的危險和操作性問題。如在工藝生產(chǎn)運行過程中，要了解工藝參數(shù)(壓力、流量、溫度、濃度等)與設(shè)計要求不一致的地方(即產(chǎn)生偏差)，繼而進一步分析偏差出現(xiàn)的原因及其產(chǎn)生的后果，并提出相應(yīng)的解決辦法，從而減少安全事故的發(fā)生。

1.2 HAZOP分析主要術(shù)語

HAZOP分析用到的術(shù)語主要有以下9個：節(jié)點、偏離、引導(dǎo)詞、工藝參數(shù)、概念性參數(shù)、原因、后果、安全措施、建議措施。

1.3 HAZOP分析常用引導(dǎo)詞及其含義(僅列出本文主要應(yīng)用的，見表1)

表1 HAZOP分析引導(dǎo)詞含義表

2 混合戊烯裝車工藝介紹

2.1 混合戊烯裝車的工藝流程

液相鶴管與罐車底部液相管線相連，氣相鶴管與罐車底部氣相管線相連?；旌衔煜┮合鄰墓迏^(qū)輸送泵來，通過液相鶴管進入罐車，同時，罐車頂部揮發(fā)氣體通過氣相鶴管回到儲罐，從而維持罐車內(nèi)壓力與儲罐平衡，防止罐車憋壓或超壓，流程簡圖見圖1(圖中C5為混合戊烯的簡稱)。

圖1 混合戊烯裝車流程簡圖

2.2 混合戊烯裝車的操作步驟

STEP 1：確認(rèn)裝車鶴管臂上的閥門關(guān)閉，復(fù)位罐車上的緊急切斷裝置，稍開罐車上的切斷閥，通過罐車切斷閥后的泄放閥置換鶴管接頭部位。

STEP 2：裝車人員檢查確認(rèn)裝車票據(jù)，根據(jù)票據(jù)上的提貨量在自動裝車系統(tǒng)面板上設(shè)定裝車量，打開罐車氣、液相切斷閥，打開鶴管上的氣、液相閥。

STEP 3：確認(rèn)混合戊烯裝車系統(tǒng)氣相、液相管線流程已具備投用條件，聯(lián)系混合戊烯所在罐區(qū)啟動混合戊烯輸送泵，開始裝車。

STEP 4：充裝完成后，如有其他鶴管仍需繼續(xù)充裝，則關(guān)閉該?dān)Q管的流量計前切斷閥。若無其他充裝車作業(yè)則聯(lián)系罐區(qū)關(guān)閉混合戊烯輸送泵。

STEP 5：記錄裝車系統(tǒng)顯示的質(zhì)量數(shù)據(jù)和充裝罐車車牌號，并與過磅后的質(zhì)量進行校核，做好記錄。

STEP 6：關(guān)閉鶴管及罐車的氣相閥，打開鶴管上氣液相連通閥，打開鶴管氣相放火炬閥，鶴管與罐車連接管道卸壓。卸壓后，確認(rèn)罐車內(nèi)部壓力正常，拆開鶴管快裝接口，并將鶴管復(fù)位。

STEP 7：拆下罐車靜電接地儀導(dǎo)線并復(fù)位，清理裝車現(xiàn)場。

STEP 8：確認(rèn)罐車前方與地面無阻礙，與周邊設(shè)備無連接，充裝手續(xù)交接完畢。指揮罐車離開裝卸臺，裝車結(jié)束。

3 混合戊烯裝車操作步驟的HAZOP分析

液相產(chǎn)品裝卸一般為間歇性操作，在HAZOP分析時，需要對裝卸過程操作步驟所存在的風(fēng)險進行重點分析。

3.1 混合戊烯裝車過程操作步驟的分析

圖2是使用HAZOP分析軟件對混合戊烯裝車電液閥關(guān)閉過晚這一參數(shù)偏離進行風(fēng)險分析的過程截圖。從圖2可以看出，這一偏離導(dǎo)致的后果有兩個：一是罐車超裝，即充裝量超過了其設(shè)計的允許最大裝車量，不但存在較大泄漏風(fēng)險，而且罐車無法正常上路運輸；二是罐車如果裝滿，液相混合戊烯會進入到氣相管線中，從而引起液擊現(xiàn)象，管道劇烈振動，嚴(yán)重時可能造成法蘭或接口泄漏，從而發(fā)生安全事故。通過該偏離往前分析，產(chǎn)生該偏離的原因有三個：一是裝車系統(tǒng)自動控制閥(電液閥)故障，當(dāng)充裝質(zhì)量達到設(shè)定值后，電液閥未完全關(guān)閉，混合戊烯仍然繼續(xù)充裝，最終造成超裝；二是裝車人員操作失誤，在設(shè)定裝車量時將數(shù)字輸錯，造成設(shè)定裝車量大于罐車設(shè)計裝車量，從而導(dǎo)致車輛超裝；三是自動裝車系統(tǒng)的流量計計量不準(zhǔn)，系統(tǒng)顯示的裝車量小于實際裝車量，最終導(dǎo)致超裝。

根據(jù)以上三個原因，HAZOP分析小組針對性地提出了三條建議措施：

1) 在混合戊烯裝車操作規(guī)程中增加電液閥故障的應(yīng)急操作，當(dāng)發(fā)現(xiàn)電液閥無法正常關(guān)閉后，操作人員立即在現(xiàn)場關(guān)閉故障電液閥的前、后切斷閥；

2) 根據(jù)多數(shù)罐車的最大充裝量，給自動裝車系統(tǒng)設(shè)置輸入上限，防止操作人員超限輸入。對操作工實行“雙重確認(rèn)”制度，裝車量輸入完成后由操作工及罐車押運員共同確認(rèn)，無誤后再開始裝車。

3) 每月或每季度對自動裝車系統(tǒng)的流量計進行一次檢查校驗，確保計量系統(tǒng)準(zhǔn)確可靠。

3.2 混合戊烯裝車概念性參數(shù)的分析

圖3是針對某石化公司汽車裝卸站液化氣泄漏爆炸事故案例進行HAZOP分析的過程，該事故造成了10死9傷的人員傷亡，屬于重大安全事故。為避免同類事故在我公司發(fā)生，HAZOP分析小組將該事故案例作為概念性參數(shù)，結(jié)合現(xiàn)有操作規(guī)程，提出了5條改進措施：

圖2 混合戊烯裝車操作步驟分析示圖

圖3 混合戊烯裝車概念性參數(shù)分析示圖

1) 每月設(shè)備專業(yè)定期檢查一次鶴管接頭，確認(rèn)其完好無缺損；

2) 每次裝車前，對鶴管接頭與罐車連接部位進行試漏和拉脫試驗，確認(rèn)無泄漏且接頭牢固可靠方可進行下一步操作；

3) 利用公司“手指口述”制度，要求裝卸人員對每一步操作必須進行手指口述一遍、執(zhí)行一遍、確認(rèn)一遍，使裝卸人員能夠完整無誤地按照操作規(guī)程去執(zhí)行每一步操作，保證裝車安全。

4) 要求在氣液相鶴管或總管設(shè)計上增加緊急切斷閥及遠(yuǎn)程切斷按鈕，以便在發(fā)生大量泄漏時可以遠(yuǎn)程快速、有效地對泄漏管線進行切斷隔離；

5) 修訂汽車裝卸站物料泄漏應(yīng)急預(yù)案，對發(fā)生泄漏后的處理程序、處理方法、疏散地點等內(nèi)容進行補充完善，并組織所有裝卸人員及管理人員進行演練。

4 HAZOP分析結(jié)果

4.1 建議措施匯總

本次對汽車裝卸站混合戊烯裝車操作步驟進行HAZOP分析，共提出建議措施29條，本文僅列出其中較為重要的建議措施供大家參考，見表2。

表2 混合戊烯裝車HAZOP分析建議措施(重要)匯總表

4.2 操作步驟的完善結(jié)果

通過運用HAZOP分析方法進行系統(tǒng)性分析后可以發(fā)現(xiàn)，原規(guī)程中的8個操作步驟存在一定缺陷和漏洞。將本次HAZOP分析結(jié)果中得出的建議措施與原有措施進行整理歸納后，把混合戊烯操作步驟優(yōu)化為36個步驟，具體如下：

STEP 1：操作人員檢查混合戊烯提貨單據(jù)，確認(rèn)提貨物料罐存足夠，可以正常裝車；

STEP 2：操作人員確認(rèn)罐車排氣管已安裝阻火器，車內(nèi)有滅火器且壓力正常，且在校驗日期內(nèi)；

STEP 3：操作人員確認(rèn)罐車已正常年檢且在有效期內(nèi)，相關(guān)資質(zhì)及證件齊全；

STEP 4：操作人員確認(rèn)提貨單上所寫物料與罐車內(nèi)殘存組份及送料儲罐組份相同；

STEP 5：操作人員確認(rèn)混合戊烯裝車鶴管年檢及試壓合格；

STEP 6：操作人員引導(dǎo)罐車進入混合戊烯鶴管裝車位；

STEP 7：操作人員要求罐車司機拉上制動手剎，關(guān)閉發(fā)動機，然后將汽車鑰匙放入裝卸臺上的鑰匙盒中并上鎖；

STEP 8：操作人員將防滑塊放置在罐車車輪下，前輪和后輪對角擺放，且防滑塊距離車輪3 cm～5 cm；

STEP 9：押運人員將罐車上的滅火器取下放置在車頭前方1 m處備用；

STEP 10：操作人員將禁動標(biāo)識牌放置在車頭前方1 m處；

STEP 11：操作人員將鶴管位靜電接地夾連接至罐車車體導(dǎo)電良好部位，確認(rèn)靜電接地指示燈為綠色；

STEP 12：押運人員及操作人員共同檢查罐車壓力、液位、溫度正常；

STEP 13：操作人員確認(rèn)鶴管所在管線已置換合格，具備裝車條件；

STEP 14：操作人員確認(rèn)罐車內(nèi)部壓力大于50 kPa(主要目的是確認(rèn)該車之前為正常卸車，且罐內(nèi)為正壓)；

STEP 15：操作人員確認(rèn)提貨單據(jù)上預(yù)裝量小于其最大允許充裝量；

STEP 16：押運人員將鶴管與車輛快速接口對接，鎖死卡扣，然后進行拉脫試驗，確認(rèn)鶴管接口牢固可靠；

STEP 17：押運人員復(fù)位罐車的緊急切斷裝置，微開罐車的氣液相閥門，檢查鶴管接口的氣密性，確認(rèn)無泄漏后關(guān)閉罐車的氣液相閥門；

STEP 18：押運人員按下罐車的緊急切斷裝置，確認(rèn)罐車的緊急切斷閥能夠正常關(guān)閉；

STEP 19：操作人員打開裝車鶴管的氣、液相手動閥，押運人員復(fù)位罐車緊急切斷裝置；

STEP 20：操作人員緩慢打開罐車氣相閥與鶴管氣相閥，平衡罐車與混合戊烯球罐的內(nèi)部壓力；

STEP 21：操作人員緩慢打開罐車液相閥及鶴管液相閥；

STEP 22：操作人員拆除鶴管氣相及液相管線上緊急拉斷閥的安全銷；

STEP 23：操作人員通知混合戊烯罐區(qū)啟泵，準(zhǔn)備裝車；

STEP 24：操作人員在自動裝車系統(tǒng)面板上輸入裝車量，并與押運人員共同確認(rèn)無誤后點擊確認(rèn)按鈕，開始裝車；

STEP 25：操作人員與押運人員共同檢查確認(rèn)鶴管及罐車無泄漏；

STEP 26：操作人員與押運人員共同監(jiān)控裝車過程中罐車壓力、液位在正常范圍；

STEP 27：裝車完成后，操作人員確認(rèn)自動控制閥已關(guān)閉，且流量為0；

STEP 28：操作人員關(guān)閉鶴管及罐車的氣液相閥門，押運人員按下罐車的緊急切斷裝置；

STEP 29：操作人員將鶴管快速拉斷閥的安全銷復(fù)位；

STEP 30：操作人員打開氣液相鶴管球閥后的排空閥，將鶴管接口處殘余物料卸空；

STEP 31：押運人員將氣液相鶴管接口脫開并復(fù)位；

STEP 32：操作人員將罐車上靜電接地線夾取下并復(fù)位；

STEP 33：操作人員將汽車輪胎處的防滑塊及車頭前方禁動牌收回并放置在指定位置；

STEP 34：操作人員將車頭前方的滅火器及鑰匙盒中的汽車鑰匙交還司機，引導(dǎo)罐車駛離裝車臺，去往磅房復(fù)稱；

STEP 35：復(fù)稱完成后，操作人員確認(rèn)實際裝車量與設(shè)定裝車量的誤差是否在±200 kg內(nèi)(超過則聯(lián)系儀表專業(yè)重新校準(zhǔn))，且實際裝車量必須小于其最大允許裝車量，若超裝，則按超裝程序處理；

STEP 36 操作人員填好裝車記錄，與押運人員在裝車票上對應(yīng)位置簽字，裝車完畢。

5 結(jié)語

通過運用HAZOP風(fēng)險分析的方法，對混合戊烯原裝車步驟進行了逐條逐項的系統(tǒng)性分析，找出了其潛在的安全風(fēng)險，并制定出詳細(xì)的防范措施，再結(jié)合現(xiàn)場實際操作，將原規(guī)程的8個步驟重新細(xì)化、補充后，最終優(yōu)化為36個步驟，并制作成裝車確認(rèn)票，讓操作人員按照票上內(nèi)容從上往下、從前往后逐條執(zhí)行。如此既降低了操作人員的操作難度，又最大程度地保證了裝車過程的安全性和可靠性。因此，HAZOP分析方法在汽車裝卸站的應(yīng)用是極為必要的，可以顯著提升裝卸車過程中的安全性和可靠性，保證人民生命財產(chǎn)安全。