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危险与可操作性分析（HAZOP）在中压蒸汽锅炉的应用
危险与可操作性分析（HAZOP）在中压蒸汽锅炉的应用
摘要：文中应用HAZOP分析方法对中压蒸汽锅炉装置进行了分析，根据分析结果指出了锅炉装置存在的安全问题，并提出了建议措施。
关键词：HAZOP 锅炉 措施
HAZOP（Hazard and operability analysis）方法是英国帝国化学工业公司于1960年提出的一种系统危险分析方法[1]。目前已发展成为一种成用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法，方法的本质就是通过系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析。在这个过程中，由各专业人员组成的分析组按规定的方式系统地研究每一个单元，分析偏离设计工艺条件的偏差所导致的危害和可操作性问题。
锅炉是常用的能量转换设备。在石化行业中，锅炉作为石油化工生产中的主要动力设备， 由于其所处理的物料多数易燃易爆，危险性很大。在生产运行过程中设备、参数和操作之间存在相当复杂的关系， HAZOP分析方法特别适用于此类系统。 一、工艺流程描述
我厂三台锅炉均为单锅筒横置式立式自然水循环中压蒸汽锅炉，燃料在炉膛燃烧生成高温火焰和烟气，除氧水在锅炉受热面中经辐射和对流换热吸收高温火焰和烟气的热量，在定压过程发生汽化和过热，生产出过热蒸汽。锅炉的主要特点是所用燃料易燃易爆，我厂三台锅炉产生的蒸汽压力为3.50～3.82MPa，温度为440～450℃，属于高温高压的生产装置。
锅炉使用的除盐水、燃料气、燃料油均由专线供给。锅炉生产的中压蒸汽主要供炼油区蒸汽透平动力用汽和一部分工艺加温用汽，剩余部分用来发电，或经减温减压器降级为低压蒸汽；低压蒸汽主要供炼油区动力用汽、工艺加温用和生活区冬季采暖用。 二、HAZOP分析过程实施
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1.分析前的准备
HAZOP研究的侧重点是工艺部分或操作步骤的各种具体值，其基本过程就是以引导词为引导，对过程中工艺状态（参数）可能出现的变化（偏差）加以分析，找出其可能导致的危害。
准备阶段主要包括确定分析目标、对象和范围、成立分析小组、收集必要的资料、安排会议分析讨论。分析范围包括我厂锅炉装置生产界区内的除氧给水系统、锅炉蒸汽蒸发系统、燃料、供风及烟气系统、蒸汽减压减温系统、加药系统及附属的公用工程部分。在对我厂锅炉装置进行HAZOP分析过程中，成立了包括工艺、设备、操作、维修、仪表、电气等专业人员在内的小组。在收集了包括初步设计阶段项目说明书；工艺管道仪表流程图（P&ID）；工艺流程图（PFD）；仪表数据表；仪表联锁逻辑图；公用工程部分工艺管道仪表流程图（P&ID）等相关技术资料，并对图纸、资料进行分析，从中确定满足HAZOP分析的图纸及资料。 2.HAZOP分析过程
HAZOP分析小组针对分析范围内各参数偏差产生的原因、偏差导致的后果、设计中已采取的工程控制措施进行了详细的分析。我厂锅炉装置HAZOP分析，共划分了除氧给水系统、锅炉蒸汽蒸发系统、燃料、供风及烟气系统、蒸汽减压减温系统、加药系统、综合6个节点，48个工艺偏差，内容涵盖6张P&ID图纸。在节点划分的基础上，HAZOP分析小组对工艺操作及工艺设计、仪表、设备、工艺安全信息等方面的问题进行了详细分析。
如露点腐蚀问题，我厂锅炉装置空气预热器存在露点腐蚀的现象，经过小组人员的分析讨论，其主要原因是烟气中含有气态水和硫化氢，在露点温度下产生液态水，与硫化氢生成弱酸，对设备材料产生电化学腐蚀。为防止发生露点腐蚀主要考虑了以下三方面考虑，一是提高空气预热器出口烟气的温度，二是提高空气预热器入口空气的温度，三是空气均匀分配，减少死区。再如燃料气管线阻火器问题，目前燃料气管线上阻火器安装在速断阀前，如遇火情，会出现回火烧坏速断阀，建议将阻火器移至速断阀前，另外考虑到管路介质脏而导致阻火器经常堵塞，可增加阻火器冗余配置，便于阻火器堵塞后清理
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或更换。
3.评估风险等级并提出建议措施
针对每个节点，选取符合节点要求的所有偏差，并根据偏差所产生的后果严重程度、采取现有措施后的发生概率，对其进行风险等级划分。我厂锅炉装置HAZOP分析，共划分了6个节点，48个工艺偏差，内容涵盖6张P&ID图纸，通过与装置技术人员的共同分析讨论，共同提出了39条建议，其中Ⅲ风险2个，Ⅱ级风险28个，Ⅰ级风险9个；仪表问题19个、工艺问题17、设备问题3个，内容涵盖了锅炉装置所有的工艺流程、设备节点等重要内容。
对风险程度为Ⅲ级的风险（无Ⅳ级的风险）提出了进一步的消减措施。对于风险等级为Ⅰ、Ⅱ的风险，提出了供参考的建议措施。如节点2锅炉蒸汽蒸发系统中针对目前采用手阀控制连续排污量，因压差过大阀门易损坏，同时排放量大于5%易造成口容器超压损坏。建议参考锅炉房设计规范GB50041-2008中9.2.8第2条，在进连排扩容器前管线增设限流孔板，使定连排排污率控制在2%～5%。 三、结论
HAZOP分析的对象主要是工艺流程或操作步骤的各种具体值，且侧重点在于各种具体值的变化（偏差）可能导致的危害，因此，HAZOP分析并不能发现装置全寿命过程中的所有问题和潜在隐患。HAZOP有助于系统的识别和评估工艺危害风险，查找生产装置事故隐患，并将分析结果作为详细设计、设计变更、隐患治理、员工培训、操作规程和应急预案制修订等工作的重要依据，这些对提高装置自控率、安全水平、操作稳定等方面具有很大意义。我厂将确保HAZOP分析所发现的问题被文件化归档，并通过隐患治理、技术攻关、技措项目、检维修等方式确保所有的建议措施在生产运行过程中得到落实，以保证装置的安全可靠运行。 参考文献
[1]赵宏振.长输管道天然气站场 HAZOP分析实践[J].天然气与石油，2010（4）：：1-4.
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