【正文】 低 風 險 中 風 險 高 風 險 7 3 HAZOP 分析 HAZOP 分析 目標 對 HAZOP 分析方法進行深入的調研和研究的基礎上，結合反應物料、工藝設計和操作性等方面的資料，對水煤漿氣化工藝進行系統(tǒng)的 HAZOP 分析 ， 系統(tǒng)的 、 全面的 找出工藝和操作上存在的問題， 提出相應的工藝控制措施 ，保證該工藝 安全平穩(wěn)的運行。 HAZOP 分析 范圍 本次 HAZOP 分析范圍包括：水煤漿氣化裝置正常生產工藝流程，開停車程序 ，檢維修程序 等。 HAZOP 分析資料收集 HAZOP 分析就是對裝置工藝過程本身進行非常精確的描述。對所有相關數據的收集，使分析盡可能的建立在準確的基礎上，同時也對評估的邊界進行了限定。重要的圖紙 與 數據應當在分析會議之前分發(fā)到每個分析人員手中。 本次HAZOP 分析的 資料包括兩個方面： 一是準備用于控制 HAZOP 項目實施的 項目管理資料，包括： ? 項目 工作 計劃； ? HAZOP 分析 項目 的目標 與 策略； ? 項目管理實施細則； ? HAZOP 分析 項目實施程序 ； ? 培訓材料、會議記錄管理、資料管理等。 二是企業(yè)提供的技術資料，包括： ? 工藝儀表流程圖 (Pamp。ID)； ? 工藝流程圖 (PFD)； ? 裝置崗位操作規(guī)程； ? 設備數據表； ? 管道數據表； ? MSDS 數據 （見附件 2） 。 8 HAZOP 分析 小組 人員組成 姓名 單位 職務 /職稱 郵箱 電話 組長 安全評價研究室 /工程師 高級 HAZOP 專家 安全評價研究室 /高級工程師 記錄員 安 全評價研究室 /助理工程師 安全評價研究室 /助理工程師 工藝工程師 煤氣化裝置主管 /化工工藝高級工程師 安全工程師 煤氣化裝置安全技術助理 /注冊安全工程師 儀表工程師 合成氨部儀表主管 /儀表工程師 設備工程師 煤氣化裝置設備主管 /設備工程師 9 HAZOP 分析 節(jié)點劃分 1）水煤漿氣化裝置生產工藝流程 劃 分的節(jié)點有： ? 煤漿給料泵 及其管線； ? 氧氣管線； ? 氣化爐及其管線； ? 氣化爐燒嘴冷卻水系統(tǒng) ； ? 碳黑水系統(tǒng) ； ? 灰水系統(tǒng) ； ? 鎖斗系統(tǒng) ； ? 冷凝液系統(tǒng) ； ? 燃 料氣系統(tǒng) ； 2）開停車過程 HAZOP 分析，尤其針對開停車過程可能出現的過程狀況。 3）檢維修過程 HAZOP 分析，包括檢維修期間氣化爐內作業(yè)產生的高處墜落、中毒、機械傷害、窒息、燙傷等。 10 4 水煤漿氣化 裝置 HAZOP 分析 匯總 本次 HAZOP 分析對水煤漿氣化裝置各個單元如煤漿給料、供氧系統(tǒng)、氣化爐系統(tǒng)、碳黑水系統(tǒng)等進行了節(jié)點劃分，對節(jié)點的偏差、原因、后果、保護措施進行了詳盡的分析。分析中，發(fā)現了裝置設計和操作中存在的 19 個問題，并給出了 31 條建議措施。 氣化爐系統(tǒng) HAZOP 分析結果 見下表， 具體 整個工藝的HAZOP 分析結果可見附件 1 同時專門對裝置開停車 過程氣化爐內過氧 、 氣化爐內 受限空間 檢維修 作業(yè)等程序進行了 HAZOP 分析。 氣化爐內檢維修過程中的 危害主要有高處墜落、中毒、機械傷害、窒息和燙傷等；同時對開工過程中氣化爐內產生過氧的情況進行了分析。 在 HAZOP 分析完 成 后，采用風險矩陣對 HAZOP 分析出的危險進行了風險評估。 11 （ 1） 氣化爐系統(tǒng) HAZOP 分析結果 公司名稱： 裝置名稱： 水煤漿氣化裝置 日期： 工藝單元： 煤氣化單元 分析組成員： 圖紙?zhí)枺? 分析節(jié)點： 氣化爐系統(tǒng) 節(jié)點功能： 煤漿氣化 控制參數： 氣化爐溫度、壓力、液位、表面溫度 序號 偏差 原因 后果 P A E R 保護措施 建議措施 氣化爐溫 度高 氧 /碳比偏高 1）損壞爐磚 2）損壞氣化爐內件 3）過氧前兆 C2 C5 C1 C1 1）氧 /碳比高高聯鎖（ 延時 10 秒； 延時 5 秒）停車 2） 氣化爐溫度高于 1400℃ 報警 TE103/104/105/106 建議提高熱電偶的壽命 煤漿濃度偏低 1）分析頻次 1次 /8h（粒度、黏度、濃度、密度） 2）煤漿管線上的沖洗水閥上盲板 3）在制漿區(qū)所有沖洗水閥 是雙道閥，中間加導淋（常開）； 4）巡檢， 1 次 /h 5）棒磨機煤漿分析 1 次 /4h 6)氣化爐溫度高于 1400℃ 報警 TE103/104/105/106 燒嘴霧化不好 1）定期對灰渣殘?zhí)歼M行取樣分析 2）燒嘴壓差 PDT105 監(jiān)測 3）監(jiān)測氣化爐工藝氣組分（ CO CH4）和發(fā)氣量 12 4） 氣化爐溫度高于 1400℃ 報警 TE103/104/105/106 氣化爐溫 度低 1）氧 /碳比低 2）氧純度不夠 爐膛結渣，嚴重時氣化爐渣口壓差增加，堵塞爐口 E1 E1 E1 E1 1）氧 /碳比低于 報警 2）空分系統(tǒng)有氧氣純度在線監(jiān)測儀 3)氣化爐溫度低于 1200℃ 報警 TE103/104/105/106 氣化爐表 面溫度高 1）爐磚縫隙竄氣 2）爐磚脫落 3）爐磚變薄 4）燒嘴發(fā)生偏流燃燒 5）爐壁測溫電偶誤指示 爐壁超溫，嚴重時爐壁發(fā)生高溫蠕變，爐壁強度減弱 B5 B5 B1 B1 1 ） 表 面 溫 度 監(jiān) 測（ TE107124） 2）壁面溫度超過 410℃ 人工停車 3）人工攜帶便攜式紅外測溫槍巡檢 1 次 /h 建議設立表面溫度高報警 氣化爐壓 力高 1）氣化爐后工序系統(tǒng)壓力高 2）渣口堵塞 3）文丘里洗滌器壓差大 4）碳洗塔塔盤阻力大 5）開車升壓導氣期間工藝氣放空閥 PV111， HV105 故障關閉 1）導致氧流量減少 2）氣化爐超壓 C1 C3 C1 C1 1）利用 PV111穩(wěn)定氣化爐系統(tǒng)壓力 2）氣化爐系統(tǒng)設有四個安全閥，設定壓力 3）渣口壓差有 PDT106 監(jiān)控，高于 50KPa 報警 4）碳洗塔塔盤定期檢查清洗 建議 PV111 考慮并聯閥，防止閥門故障時氣化爐超壓 氣化爐壓 力低 1）放空閥 PV111 突然誤開 2）后序系統(tǒng)壓力突然降低 3）泄漏 降壓太快容易造成爐磚脫落 C5 C5 C1 C5 1）利用 PV111穩(wěn)定氣化爐壓力 2）大量泄漏時考慮停車 降壓太快容易使氧量突然增加，嚴重時造成氣化爐過氧 1）氧氣流量 FT107A/B/C（三取二）低于 15t/h 聯鎖跳車 2 ） 采 用 多 點 煤 漿 流 量 13 反應物料煤漿或氧氣突然之間中斷 煤漿中斷有造成氣化爐過氧的危險 FT101A/B/C 監(jiān) 測 、 報 警（ 24m3/h）、跳車（ 12m3/h） 3） CCTV 監(jiān)控爐頭煤漿管線大量泄漏時緊急停車 氣化爐液 位高 1）氣化爐排水不暢 2）激冷水量過大 3）假 液位 1）氣化爐工藝氣帶水 2）浸泡損壞爐磚 C1 C5 C1 C1 1 ） 液 位 高 于 80% 報警LT103A/B/C 2）氣化爐嚴重排水不暢，考慮減負荷或氣化爐停車 氣化爐液 位低 /無 1）激冷水量過小或中斷 2）氣化爐碳黑水系統(tǒng)故障，導致碳黑水排放量過大 3）鎖渣閥泄漏 4）氣化爐超高溫，蒸發(fā)水量過大 5）氣化爐工藝氣帶水嚴重 6）假液位 1）激冷室以及出口管線工藝氣溫度高 2）無液位時工藝氣竄到液相管道，造成閃蒸系統(tǒng)超壓 D5 D5 D1 D1 1）激冷水流量低（ FT110 50m3/h）時 造成氣化爐聯鎖停車 2）氣化爐液位低于 20%時鎖渣系統(tǒng)聯鎖停車 3） 氣化爐液位 LT103 A/B/C低于 5%聯鎖關閉碳黑水切斷閥 XV157 4）氣化爐液位 LT103 A/B/C低于 30%報警，低于 5%聯鎖停車 14 （ 2） 氣化爐內檢維修過程中的作業(yè)危害分析 有害因素 預防性措施 頂上事件 減緩性措施 結果 氣化爐內搭設腳手架質量差 作業(yè)許可（設備交出單 \高處作業(yè)許可證 \進入受限空間作業(yè)許可證 \臨時用電作業(yè)許可證）檢驗合格 高處墜落 安全帶 (人員未帶安全帶、安全帶質量不符合規(guī)范、安全帶佩帶不符合規(guī)范、安 全帶超期使用 ) 高處墜落，人員傷亡 交叉作業(yè)（如爐內高壓清洗、更換爐磚、其它檢修作業(yè)） 危險識別 雙人作業(yè)；專人監(jiān)護；掛牌；防墜網 腳手架表面結水，導致表面滑 工作鞋、防滑措施 爐內檢修施工照明不好 增加照明亮度 灰渣、電纜、鐵絲等障礙物沒有清除 清除障礙物 作業(yè)人員受到驚嚇，如噪音、振動 危害事先告知 檢修電源引起觸電 \漏電，如照明、電焊、電鉆和便攜式電動工具 外部突發(fā)事件影響，如地震、惡劣天氣等自然災害、附近發(fā)生意外事故 安全電壓；漏電保護器 有害因素 預 防性措施 頂上事件 減緩性措施 結果 工藝氣體泄漏 隔離措施執(zhí)行與確認；盲板制度；設備交出程序；毒氣監(jiān)測（ CO， H2S）；對講機；中毒 安全繩 (確認 )；長管防毒面具；急救措施 人員中毒身 亡 爐磚或氣化爐內件有毒氣體解析 15 電氣焊等二次作業(yè)產生的廢氣 進入受限空間作業(yè)許可證；強制通風；雙方監(jiān)護；取樣分析 爐膛取樣分析不具有代表性 分析數據不準 分析數據失效 報警儀失效（佩戴有毒和氧氣報警儀） 在執(zhí)行隔離措施，如盲板抽插過程，出現的泄漏 有害因素 預防性措施 頂上事件 減緩性措施 結果 破渣機未斷電，誤啟動 嚴格的設備交出程序（斷電、斷沖洗水） 機械傷害 急救措施 人員傷亡 投用破渣機的沖洗水 檢修過程中出現的工器具傷害 有害因素 預防性措施 頂上事件 減緩性措施 結果 爐內通風不暢，存在死區(qū) 隔離措施執(zhí)行與確認；盲板制度；設備交出程序；氧氣監(jiān)測；對講機；進入受限空間作業(yè)許可證；強制通風；雙方監(jiān)護；取樣分析 窒息 安全繩 (確認 )；長管防毒面具；急救措施 窒息死亡 氮氣或蒸汽泄漏 有害因素 預防性措施 頂 上事件 減緩性措施 結果 在執(zhí)行隔離措施，如盲板抽插過程，出現的泄漏 隔離措施執(zhí)行與確認；盲板制度；設備交出程序；對講機；進入受限空間作業(yè)許可證；強制通風；雙方監(jiān)護 燙傷 安全繩 (確認 )；長管防毒面具；急救措施 人員燙傷 蒸汽、鍋爐給水、碳黑水、冷凝液等工藝介質泄漏 16 （ 3） 開車過程中的過氧情況分析 有害因素 預防性措施 頂上事件 減緩性措施 結果 氣化爐投料前置換分析不合格 嚴格置換；每 5min 取樣分析，連續(xù)兩次合格 過氧 碳洗塔內爆 取樣不具有代表性 多點（氣化爐和碳洗塔）取樣分析 含氧量高的置換氣體排放火炬 取樣分析 火炬爆炸 跟火炬相連的設備或管道敞口 投料未成功氧氣進入氣化爐 保證投料前爐溫 1300C以上，恒溫 4h 以上 及時人工停車（ 60s 內溫度、壓力未明確升高）；及時關閉到火炬的壓力調節(jié)閥 PV111和切斷閥 HV105；系統(tǒng)充氮，稀釋氧含量，降溫，現場泄壓 停車過程中，氧控制閥嚴重泄漏 氮塞；雙切斷閥 碳洗塔或火炬爆炸（極端情況） 超高壓氮壓力低，氧氣或工藝氣倒回 單向閥 超 高 壓 氮 壓 力 低 于 關閉總的氮氣切斷閥XV001 工藝氣或氧氣 進入氮氣管網 17 水煤漿氣化裝置 典型工藝 風險事 件 水煤漿氣化裝置 典型 工藝 風險 事 件 如下所示，可以看出，水煤漿氣化裝置工藝高風險事件主要有 ： （ 1） 氣化爐過氧 煤漿泵和氧氣給料系統(tǒng)及氣化爐系統(tǒng)自身的故障都會導致氣化爐的過氧，例如煤漿泵進口或出口煤漿管線的堵塞，煤漿管線的泄漏，泵本體故障，氧氣調節(jié)閥故障，氣化爐壓力驟降等等。 氣化爐過氧會導致氣化爐的超溫，嚴重時將導致氣化爐甚至碳洗塔的爆炸，造成 氣化爐耐火磚、下降管損壞，洗滌塔內件損壞，嚴重時氣化爐、洗滌塔本體損壞并威脅現場人員的生命安全。 （ 2）工 藝氣泄漏 造成工藝