长输管道天然气站场HAZOP分析实践-.pdf

第 2 8卷第 4期 2 0 1 0年 8月 天然 气 与 石 油 Na t ur a l Ga s An d Oi． 1 Vol | 2 8． No． 4 Au g ． 2 01 0 长输管厘天然号站场 H A Z O P分析实践 赵 宏振 中石油北京天然气管道有限公司北京输气管理处 ， 北京 1 0 2 4 8 8 摘要 介绍 了H A Z O P分析 的方 法与过程， 以陕京管道 某站场 H A Z O P分析为例 ， 阐述 了 H A Z O P分析在长输管道天然气站场的应用步骤和分析方法， 提 出了在管道项 目建设前和运行 过程中应持续应 用 H A Z O P分析来规避或消除各类风险 因素。 关键词 长输管道 ； 站场 ； H A Z O P分析 ； 实践 文章编号 1 11 0 6 - 5 5 3 9 2 0 1 0 0 4 - 0 0 0 1 - 0 4 文献标识码 B 0 引言 H A Z O P H a z a r d a n d O p e r a b i l i t y A n a l y s i s 分 析 是一种用于辨识设计缺陷、 工艺过程危害及操作性 问题的结构化 、 系统化分析方法 ， 最初是 由英国帝国 化学工业公司于 1 9 6 0年发明的⋯ ， 经过不断的改进 和完善 ， 已经发展为成熟的一种风险分析方法 ， 目前 被广泛应用于各类工艺过程和项 目的风险评估工作 中。H A Z O P分析方法引入我国， 也就是十年左右的 时间， 但在许多国家 ， 如英国、 美国， 都将其作为法定 的流程安全分析方法之一。 目前 ， 我国长输天然气管道发展迅猛 ， 随着社会 对 H S E的要求越来越高 ， 企业追求 安全理念的提 升 ， 对计量分输站场 的安全化 、 规范化、 标准化管理 要求越来越高 ， 因此 ， 很 有必要通过 H A Z G P分析 ， 不断查找站场设计中存在的危害和操作 问题 ， 从而 掌握装置或操作方面的隐患 ， 提出改进建议 ， 以消除 隐患， 实现增加装置安全性、 优化装置操作性 的安全 目标 。 1 站场 H A Z O P分析 实践 H A Z O P分析的过程就是 由相关专业人 员组成 的分析小组， 通过 将工艺 过程划分 为合 理 的单元 分析节点 ， 针对每一个分析节点识别出具有潜在 危险的偏差。然后通过对每一个可能的、 有意义的 作 。 偏差从可能的原因、 潜在的后果 、 已有的安全保护措 施等方面进行详细分析与评估， 最后提 出应改进 的 工程措施 、 应完善 的管理措施 等， 从而有效控制风 险。 一 个完整的 H A Z O P分析过程如图 1 。 l 介绍分析团队 I划 分 分 析 节 点 I选 择分 析 节 点 l 解释 工艺指标 l 建立偏差 1 分析偏差原因 l 明 确 已 有 措 施 l l 确 定 偏 差 后 果 J l 提 出 改 进 建 议 I 图 1 H A Z O P分析过程框图 1 ． 1 准备 要完成一次 HA Z O P分析 ， 必须从资料的准备、 团队的组合与会议的组织等三个方面做好充分准 备。其中资料准备主要有 站场 P I D图、 站场控制 原则 、 平面布置图、 爆炸危险区域分布图、 H MI 系统 收稿 日期 ； 2 0 0 9 1 1 - 2 5 作者简介 赵宏振 1 9 7 6 一 ， 男， 陕西咸阳人， 工程师， 本科， 主要从事陕京管道天然气管道生产技术管理和维抢修工 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 天然 气 与 石 油 2 0 1 0 正 操作说明、 操作规程等。在团队的组合方面， 必须有 站场维护人员 ， 包括要请有 HA Z O P分 析经验 、 有不 同的专业背景的工程师 、 专家等参加 ， H A Z O P分析 团队一般为 5～ 7人 ， 要求的专业人员必须涵盖 自控 仪表 、 工艺 、 设备 、 安全、 电气、 土建等专业 。 1 ． 2 节点的划分 长输管道天然气站场 ， 一般从功能上都包含过 滤分离 、 流量计量 、 气质分析、 减压、 收球等。因此对 于这种连续的工艺过程 ， H A Z O P分析的第一步就是 划分节点 。对于这类站场 ， 划分分析节点 ， 一般可以 采用 以下两种方式。 1 ． 2 ． 1 工艺功 能法 工艺功能法 ， 就是根据整个站场所实现的生产 功能来划分 。一般可划分为 输气工艺、 放空工艺、 排污工艺等。 1 ． 2 ． 2场 区模块 法 场区模块法 ， 就是针对工艺过程所布置的区域 ， 综合划分节点 的方法。一般可划分为 进站区、 分离 区、 计量区、 减压区、 出站区、 清管区、 放 区 、 控制区 等。 当然 ， 为了有效分析整个生产过程的偏差 ， 有时 也综合使用上述两种方法 ， 目的就是要使得每一个 节点都有一个合理的边界 ， 既不会 因为节点的太过 复杂而增大分析失误 的可能性 ， 也不会 因节点 的太 过简洁而导致分析不够完全和深人。如表 1为陕京 管道某站场 HA Z O P分析过程节点划分情况 。 表 1 陕京 管道某站场节点划分一览表 节点编 号 节点说 明 1 二线收发球区 2 二线进站区 3 采育出站区 1 5 0 3 、 1 6 0 3 、 1 1 0 1 4 二线分离区 5 二线 一一线调压 区 6 琉璃 河进站 区 球筒 、 进站阀 7 天津分离 区 8 天津计量区 9 天津调压 出站 区 l O 通州分离 区 1 1 港清一线出站区 球筒、 出站阀 1 2 港清复线出站区 球筒、 出站阀 1 3 通州出站区 球筒 、 出站 阀 1 4 自用气系统 自用气橇、 锅炉房、 厨房用气管线 l 5 放空系统 放空管线、 放空罐、 放空塔 1 6 排污系统 排污管线 、 排污罐、 排污池 1 7 其他 供电、 周边等 1 ． 3 主要偏差的确定 H A Z O P分析中， 确定偏差的最常用的方法是引 导词法。即 将引导词作用于工艺参数确定 出有实 际意义的偏差 。长输管道天然气站场 常用 的偏 差有 没有流量 、 流量偏高、 流量偏低 、 气质不合格 、 压力偏 高、 压力 偏低 、 异常真空 、 温度偏高、 温度偏 低 、 液位偏高、 液位偏低 、 腐蚀 、 爆炸、 火灾 、 失 电、 设 施布置、 污染、 其它等。 当然 ， 随着 H A Z O P分析经验 的积累， 也会逐渐 形成一个常规的有意义的偏差表 ， 随着不断的应用 ， 逐渐可形成一个针对不同节点的偏差库。以后进行 H A Z O P分析 ， 只需要在偏差库进行选择即可。 1 ． 4 HA Z O P分析内容 根据每一个节点的功能 、 要求和特点 ， 建立相应 的偏差项 日， 通过偏差对违背设计意图的情况进行 表述 ， 逐一进行分析。完成了一个节点的全部偏差 的分析后 ， 再进行第二个节点的分析 ， 直至全部节点 都完成分析。 分析小组成员充分讨论 ， 列举 出确实能够导致 偏差的所有可能原因； 分析偏差导致后果的危害严 重程度和发生的概率 ， 并计算风险指数； 确认现有安 全防护措施 ， 如果在此情况下风险不能接受， 分析小 组要提出整改措施建议 ， 即针对可能的后果采取必 要的、 适合实际情况的、 且具有操作性 的新安全防护 措施来防范事故发生或降低事故发生的可能性。 在考虑增加新的安全防护措施的情况下对风险 进行重新评估 ， 直到风险降到可接受 的水平 。继续 下一个偏差、 ⋯⋯、 下一个节点 ， 直至全部。 在分析过程中， 小组成员应该对讨论结果达成 共识， 对于分析小组无法解决的问题可以记录在案。 如表 2是陕京管道某站场 5 群 节点 H A Z O P分析 过程记录表。 2 报告 与整 改 通过对原因、 可能的后果所发生 的概率和严重 性 的评估 ， 计算 出风险分值 ， 按照下述 的风 险矩 阵 见表 3 ， 确定风险等级。若风险分值高于 5分 ， 则 必须提出整治建议 ， 即推荐相应 的安 全保护措施和 责任部门。然后 ， 分析小组重新评估风险分值 ， 直至 其小于 5分 ， 即到达可接受的风险范围。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第2 8 卷第4 期 赵宏振 长输管道天然气站场 HA Z O P分析实践 3 节点 5 二线一一线调压区 调压阀失效 泄漏 爆管 损坏设备 影响供气 单向阀失效 泄漏 爆管 偏 差 压力偏高 2 2 4 监 控 调 压 、 截 断 阀 监 2 2 煞 监控 监 控 调 压、 截 断 阀 监 2 2 渊煞 监控 2 2 4 2 2 4 下 游 安 全 阀 4 1 1 0 4 、 2 5 1 0 5 6 0 1 、 4 2 1 0 6 、 4 2 2 0 6保 护 下 游 安 全 阀 4 1 1 0 4 、 损坏设备 2 3 6 5 6 0 1 、 4 2 1 0 6 、 4 2 2 0 6保 护 影响供 气 仪表故障 阀门误关闭 影 响供气 电磁阀故障 泄漏 调压 阀失效 气包超压破裂 故 PL 障 C控 制 器调压失效 2 2 4 修 改 P L C程 序 ， 当 P T 1 7 0 4 处压力高于 4 ． 9 MP a 时关 闭 1 7 0 5 、 1 7 0 6 阀 2 2 节点 5 二线一一线调压 区 调压阀失效 影响供气 泄漏 环境污染 火灾爆炸 经济损失 人员伤亡 影响供 气 仪表故障 误判断 调压 不 准 ， 影 响供气 控 制 器调 压失效 故障 从 偏差 压力偏低 3 1 1 3 l 5 l 4 1 2 1 3 2 1 2 3 l 2 1 3 巡检 、 监控 、 定期测试 电磁阀漏气 调压失效 3 2 6 巡检、 监控 储备备件， 随 。 时领用 。 节点 5 二线 一 一 线 调压 区 偏差 温度偏 低 电伴热故障 繇 2 2 4 节流现象严重 管线结霜 3 1 3 表3 风险评分矩阵表 对于评价时分值在 5分及其 以内的， 则 由管理 单位按照现有 的控制条件和管理措施做好相应的控 制 。对于有推荐措施 的， 必须由相应的责任部 门组 织整治 ， 以消除或降低风险等级。如表 4为陕京管 道某站 H A Z O P分析的最终发现。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 4 天 然 气 与 石 油 2 0 1 0 年 3 结束语 就我国管道 目前的实际现状而言， 只有在最近 几 年， 项 目建设 前 相 关 方 才会 开 展 一些 类 似 的 H A Z O P分析， 但往往还 因为投资与进度 的考虑， 导 致对 HA Z O P分析的普遍不重视。 现存 的大 量 在 役 管 道 和 站 场 都 没 有 进 行 H A Z O P分析， 且可能多次改造 ， 容易 因为资料 的缺 失或不完整而造成很难把握设计人员 的设计意图的 问题 ， 自然就无法完成十分有意义 的 H A Z O P分析 工作 。 因此， 这就要求相关方在项 目建设时将 H A Z O P 分析视 为设 计阶段设 计审查 的重要 内容之 一 ， 将 H A Z O P分析的报告融入到设计蓝图中去 ， 更好 的规 避因设计缺陷所导致的各类风险。对在役管道和站 场 ， 管理方要想方设法收集资料 ， 每隔 2～ 3 a 进 行 一 次 H A Z O P 分析， 并将 H A Z O P分析结果纳入公司 的维修计划， 持续 改进现场条件 ， 进 而消除潜在 风 险 引 参考文献 [ 1 ] 郭勇， 郇爽， 李志远． 化工装置设计中的危害和可 操作性研究 H A Z O P [ J ] ． 河北化工， 2 0 0 7 ， 3 0 7 7 9 8 0 [ 2 ] 赵文芳， 姜春明， 姜巍巍． H A Z O P分析核心技术[ J ] ． 安 全 、 健康 和环境 ， 2 0 0 5 ， 5 3 1 3 ． [ 3 ] 蒲呜春． H A Z O P分析在塔中卸气站的应用与探讨[ J ] ． 油气 田地面工程 ， 2 0 0 9， 1 1 5 9 - 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