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用于定性或者定量设计工艺指标的简单词语,引导词用于识别工艺过程的危险。
主要的引导词是空白(NONE)、过量(MORE)、少量(LESS)、伴随(ASWELLAS)、部分(PART)、相逆(REVERSE)、异常(OTHERTHAN)
工艺参数:
与过程有关的物理和化学特征,主要是流量、压力、液位等
偏差:
使用引导词和工艺参数的组合可以形成一系列的偏离工艺参数的偏差,如无流量、压力高等。
1HAZOP分析过程
HAZOP分析方法可按如下步骤进行:
分析准备;
完成分析;
编制分析结果报告
图4所示为HAZOP分析的整个过程。
值得注意的是:
分析步骤可交替进行,如分析组在完成某个分析节点后(不是全部),可将结果提交给设计人员,让设计人员着手对原设计进行修改。
图4HAZOP分析的全过程
1.1分析准备
准备工作对成功地进行HAZOP分析非常的重要,准备工作的工作量由分析对象的大小和复杂程度决定。
1.1.1确定分析对象、目的
分析的目的、对象和范围必须尽可能的明确。
分析对象通常是由装置或项目的负责人确定的,并得到HAZOP分析组的组织者的帮助。
应当按照正确的方向和既定目标开展分析工作,而且要确定应当考虑到哪些危险后果。
例如,如果要求HAZOP分析确定装置建在什么地方才能使对公众安全的影响减到最小,这种情况下,HAZOP分析应着重分析偏差所造成的后果对装置界区外部的影响。
1.1.2组成分析组
危险分析组的组织者应当负责组成有适当人数且有经验的HAZOP分析小组。
HAZOP分析组最少由4人组成,包括组织者、记录员、两名熟悉过程设计和操作的人员。
虽然对简单、危险情况较少的过程而言,规模较小的分析组可能更有效率,但5—7人的分析组是比较理想的。
如果分析组规模太小,则由于参加人员的知识和经验的限制将可能得不到高质量的分析结果。
1.1.3获得必要的资料
最重要的资料就是各种图纸,包括P&
I图、P&
F图、布置图等,此外,还包括操作规程,仪表控制图、逻辑图,计算机程序,有时还应提供装置手册和设备制造手册。
重要的图纸和资料应当在分析会议之前分发到每位分析人员手中。
1.1.4将资料变成适当的表格并拟定分析程序
此阶段所需时间与过程的类型有关,如对连续过程,工作量最小。
在分析会议之前使用己更新的图纸(如果对设计进行过修改)确定分析节点,每一位分析人员在会议上都应有这些图纸。
有时,组织者也可以提出一个初步的偏差目录提交会议讨论,以及准备一份工作表作分析记录用。
但是这个初步偏差目录不能作为“唯一”进行分析的内容。
HAZOP分析方法的精髓就是发挥集体的智能,如果把这份初步的偏差目录当作“唯一”的分析内容,肯定是不全面的,而且也不符合HAZOP分析的要求。
同样,因为HAZOP分析过程也是一个学习过程,当然在分析过程中允许进行修改。
为了让分析过程有条不紊,分析组的组织者通常在分析会议开始之前要制定详细的计划,必须花一定的时间根据特定的分析对象确定最佳的分析程序。
1.1.5安排会议次数和时间
一旦有关资料和图纸收集整理完毕,组织者开始着手制定会议计划。
首先需要确定分析会议所需时间,一般来说每个分析节点平均需20一30分钟,若某容器有两个进口,两个出口,一个放空点,则需要3小时左右:
另外一种方法是每个设备分配2~3小时。
确定了所需时间后,组织者可以开始安排会议的次数和时间,每次会议持续时间不要超过4~6小时(最好安排在上午),会议时间越长效率越低,而且分析会议应连续举行,以免因时间间隔太长在每次分析开始之前都需要重复上一次讨论的内容,最好把装置划分成几个相对独立的区域,每个区域讨论完毕后,会议组作适当修整,再进行下一区域的分析讨论。
1.2完成分析
HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为节点或者操作步骤,然后用偏差找出过程的危险。
海上石油生产工艺系统用到的主要引导词和工艺的组合形成的偏差是:
偏差(引导词+工艺)
高流量
低流量
无流量
逆流量
两项流量
高液位
低液位
空液位
高压力
低压力
高温度
低温度
化学药剂注入
调试
启动
停车
维修
仪表/信号逻辑
可操作性/可靠性
HAZOP分析流程图参见图5。
分析组对每个节点或操作步骤使用引导词进行分析,得到一系列的结果:
①偏差的原因、后果、保护装置、建议措施;
②需要更多的资料才能对偏差进行进一步的分析。
当发现危险情况后,组织者应当让每一位分析人员都明白问题所在。
HAZOP分析的组织者把握分析会议上所提出的问题的解决程度很重要,为尽量减少那些悬而未决的问题,应当:
●每个偏差的分析及建议措施完成之后再进行下一偏差的分析;
●在完成分析节点的所有危险后再考虑安全防范措施。
在分析过程中,HAZOP组织者应与分析组成员达成一种共识,即对偏差或者危险应当考虑易于实现的解决方法,而不是花费大量的时间去“设计解决方法”。
为保证会议的高效性,组织者必须牢记以下几点
●不要与分析者对抗
●认真听取所有成员的意见
●在会议进行过程中,不允许任何人有抵触
●必要的休息以保持旺盛的精力
图5HAZOP分析流程图
1.3编制分析结果文件
分析记录是HAZOP的一个重要组成部分,负责会议记录的人员应根据分析讨论过程提炼出恰当的结果,不可能把会议上每一句话都记录下来,但是必须记录所有重要的意见。
通常,HAZOP分析会议以下面的表格形式记录分析结果
分析节点编号
图纸号
图纸说明
分析人员
分析日期
序号
偏差
原因
后果
建议措施
案例3QK18-1V-102一级分离器HAZOP分析
1一级分离器(V-102)设备/工艺说明
1.1一级分离器设备说明
QK18-1V-102分离器主要是利用重力沉降法使彼此不兼容的流体分离。
原油比水轻,因此在容器内,水沉降到容器底部,油层浮在上部,并且流到油槽,受到液位控制而排除,水沿着底部流进右边的腔室排出。
气体从容器顶部排出。
为了从气体中分离出雾气(雾气由细小的液滴组成,悬浮在空气中),使用聚凝装置把细小的液滴结成大的液滴从气体中分离出来。
分离器使用的聚凝装置是蛇行板扑雾器。
分离器液体入口安装有进口挡板,改变流体流向,分散流体,吸收或者控制流体流量,对流体进行初级分离。
当气体流速降低后,液滴靠其重力从气体中沉降下来。
扑雾段装有蛇形叶片除雾器。
气体水平流经除雾叶片时,液体颗粒附在叶片表面上,并且垂直向下流动。
此外集液区负责收集分离后的液体,经出口区导出三相物质。
工艺和设备参见图6。
1.2QK18-1一级分离器工艺说明
该分离器在整个工艺中的作用请参见图6,分离器接受从井口管汇来得(经过加热器W1-H-102)井口流物经过三相分离后,气体送到一级气体扑集器,分离处来的水汇同QK18-5和QK17-2来的(经过断塞流扑集器W1-V-105和W1-V-107分离)水去下一级油水处理系统,分理处的油汇同QK18-5和QK17-2来的(经过断塞流扑集器W1-V-105和W1-V-107分离)油经过二级加热器(W1-H-103A/B)送到二级分离器(W1-V-103)进行进一步分离。
一级分离器的设计参数是:
每天分离出30×
104m3气体、1600m3油、620m3水,设计压力3400kpa,温度是-15.4℃到70℃,工作压力是3000KPaA,工作温度是40℃。
1.2.1进口来液
一级分离器的设备工业参数参见图7,从加热器W1-H-102来的物流经过球阀进入一级分离器,此处有化学药剂注入系统,上游来液和化学药剂混合后在一级分离器中进行三相分离。
1.2.2气体出口
经过分离的气体通过一组阀体通向一级气体扑集器,气体通过的压力通过压力调节阀PV1053调节气体出口的压力,该信号采集一级分离器的罐顶压力。
1.2.3水出口
分离出来的水经过一组阀体通向生产用水系统,水的流量通过液位控制阀LV1052控制,控制信号采集于一级分离器的罐内水的液位。
在水的出口控制阀上安装了旁通阀,用于检修出水流量控制阀组。
1.2.4油出口
分离出的油经过一组阀体通向二级分离器,油的流量通过液位控制阀LV1051控制,控制信号采集于一级分离器的罐内油的液位。
在油的出口控制阀上安装了旁通阀,用于检修出油流量控制阀组。
1.2.5开排和闭排
在一级分离器的底部安装有三个开排控制阀和三个闭排控制阀,闭排控制阀组由串连的一个闸阀和球阀组成。
开排控制阀是三个闸阀。
1.2.6取样口
在一级分离器的底部有三个取样控制阀,分别采集不同液位的物流。
一组控制阀由一个闸阀和一个针阀组成。
1.2.7控制系统
在一级分离器顶部装有高高液位和低低液位关断检测仪表,用于采集高高和低低液位关断信号。
同时装有高液位和低液位报警仪表。
在通往火炬系统的管线上装有BDV和PSV,用于火灾时关断和高低压报警。
1.2.8液位观察仪表及其它
在罐体上还装有罐内油槽液位和温度测量装置和罐内水位测量装置。
在罐的底部装有除沙装置。
一级分离器的工艺示意图参见图8
图6一级分离器流程图
油出口控制阀
水出口控制阀
取样控制阀
去往闭排控制系统
去开排系统
油出口液位调节阀
水出口液位调节阀
罐低除沙控制阀
图7一级分离器P&
I图
图8一级分离器工艺示意图
2一级分离器(V-102)的HAZOP分析
一级分离器是QK18-1工艺流程中重要的设备,它起到对井口油气的第一次分离,在整个工艺过程中起到非常重要的作用,所以对它的安全分析是确保平台安全生产的重要保证。
在对平台的安全管理过程中,对重要的工艺设备进行HAZOP分析可以全面的了解一级分离器中潜在的危险因素,并相应的制定防范措施。
所以经平台经理、安全监督商量决定将对重要的工艺设备一级分离器(V-102)进行HAZOP分析。
2.1分析准备
2.1.1确定分析的对象和目的
在确定对一级分离器进行HZAOP分析后,我们确定一级分离器系统为一个独立的分析节点,它包括如下子系统:
物流入口(包括化学药剂注入系统)、气体出口、油出口、水出口、开闭排系统、取样系统、报警系统、关断系统、除沙系统。
参见图8
分析的目的是找出整个一级分离器可能的危险、分析其后果和制定防范措施。
2.1.2分析组成员组成
由于安全监督具有丰富的HAZOP分析经验,因此决定由安全监督作为本次HAZOP分析的负责人。
安全监督
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