【正文】 15） 建議設(shè)立 氣化爐 表面溫度高報警 16） 建議 PV111 考慮并聯(lián)閥，防止 閥門故障時氣化爐超壓 17） 建議提高燒嘴冷卻水系統(tǒng) CO 監(jiān)測儀靈敏度與可靠性 20 18） 建議燒嘴冷卻水系統(tǒng)氣水分離罐 V3206 A/B 容易形成負(fù)壓，取樣時必須在分離罐充氮形成正壓（稀釋作用），導(dǎo)致在線分析和人工分析很難準(zhǔn)確的檢測出真實的 CO 濃度。但是，由于裝置的操作壓力高、閥門大，使用時間長以后容易產(chǎn)生泄漏，處理比較難控制。本次應(yīng)用 HAZOP 分析方法對 水煤漿氣化工藝的分析，發(fā)現(xiàn)的問題有： （ 1）設(shè)計方面的問題 問題 1：燒嘴冷卻水 系統(tǒng)氣水分離罐 V3206 A/B 容易形成負(fù)壓，取樣時必須在分離罐充氮形成正壓（稀釋作用），導(dǎo)致在線分析和人工分析很難準(zhǔn)確的檢測出真實的 CO 濃度。 （ 2）工 藝氣泄漏 造成工藝氣泄漏的原因有工藝氣管道超溫蠕變，強度減弱；工藝氣壓力高；工藝氣管道的 內(nèi)部 H2S 腐蝕 和 外部氧腐蝕 ， 磨蝕 ， 支架脫落造成 的 振動 ， 檢修過程中的焊點未經(jīng)試壓 等等。 3）檢維修過程 HAZOP 分析，包括檢維修期間氣化爐內(nèi)作業(yè)產(chǎn)生的高處墜落、中毒、機械傷害、窒息、燙傷等。 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(chǎn)工藝流程，開停車程序 ，檢維修程序 等。風(fēng)險是描述系統(tǒng)危險程度的客觀量。如 對“時間 +異常”，引導(dǎo)詞“異?！本褪侵浮翱臁被颉奥?； 對“位置”、“來源”、“目的”而言，引導(dǎo)詞“異?！本褪侵浮傲硪粋€”； 對“液位” 、“溫度”、“壓力”而言，引導(dǎo)詞“過量”就是指“高”。 安全措施：指設(shè)計的工程系統(tǒng)或調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，用以避免或減輕偏差發(fā)生時所造成的后果（如報警、聯(lián)鎖、操作規(guī)程等）。 操作步驟：間隙過程的不連續(xù)動作，或者是由 HAZOP 分析組分析的操作步驟；可能是手動、 自動或計算機自動控制的操作，間隙過程每一步使用的偏差可能與連續(xù)過程不同。 為此，中石化 X 研究院 評價室與公司裝置技術(shù)人員組成 HAZOP 分析小組，對公司水煤漿氣化 工藝 進(jìn)行了 HAZOP 分析， 并 采用風(fēng)險矩陣對 HAZOP分析出的危險進(jìn)行了風(fēng)險評估。 2 1 水煤漿氣化裝置工藝流程簡介 中國石化水煤漿氣化裝置采用 GEXXMPa 部分氧化工藝、濕法水煤漿、激冷流程，黑水處理為開路四級閃蒸，單爐設(shè)計產(chǎn)氣量（粗氣） XXXX m3/h(干基 )。 引導(dǎo)詞：用于定性或定量設(shè)計工藝指標(biāo)的簡單詞語，引導(dǎo)識別工藝過程的危險。 補充措施：修改設(shè)計、操作規(guī)程、或者進(jìn)一步進(jìn)行分析研究（如增加壓力報警、改變操作步驟的順序）的建議。 應(yīng)注意的是：當(dāng)工藝參數(shù)包括一系列的相互聯(lián)系的工藝參數(shù)時（如溫度、壓力、反應(yīng)速度、組成等），最好是對每一個工藝參數(shù)順序使用所有的關(guān)鍵詞，即“ {引導(dǎo)詞 }+工藝參數(shù)”方式，而不是每個引導(dǎo)詞用于工藝參數(shù)組，即“引導(dǎo)詞+{工藝參數(shù) }”。 HAZOP 風(fēng)險評估 在傳統(tǒng)的 HAZOP 分析基礎(chǔ)上，將風(fēng)險矩陣應(yīng)用于 HAZOP 分析，并形成一種新的分析方法 HAZOP 風(fēng)險評估。 HAZOP 分析資料收集 HAZOP 分析就是對裝置工藝過程本身進(jìn)行非常精確的描述。 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(jìn)行了節(jié)點劃分，對節(jié)點的偏差、原因、后果、保護(hù)措施進(jìn)行了詳盡的分析。 工藝氣 一旦 泄漏 ，其中的可燃?xì)怏w，如 H2等， 會導(dǎo)致火災(zāi) ， 爆炸 ，嚴(yán)重?fù)p壞設(shè)備，造成人員傷亡。要求在檢測儀的取樣方法和設(shè)備選型上做大的改進(jìn)。 （ 4）管理方面的問題 問題 11：應(yīng)急預(yù)案的具體火災(zāi)爆炸場景 問題 12：急救措施培訓(xùn)、演練不到位。要求在檢測儀的取樣方法和設(shè)備選型上做大的改進(jìn) 19） 建議 PV111 考慮并聯(lián)閥，防止閥門故障時氣化爐超壓 20） 操作人員應(yīng)經(jīng)常對比 PT111 和 PT107，偏差大時及時聯(lián)系儀表檢查 21） 建議提高工藝氣流量表的準(zhǔn)確度 22） 建議增加工藝氣組份 CH4低報警與 CO2高報警 23） 建議增加汽水分離器 V3211 低液位報警 24） 建議提高汽水分離器 V3211 液位 計 LT142 可靠性，防止誤動作 25） 建議投用除氧水泵 P3206 自啟動聯(lián)鎖 26） 建議 將 進(jìn) 除氧器 的冷凝液 低壓管線 改成高壓管線 27） 建議 將進(jìn)除氧器的 冷凝液 低壓閥門上鎖，掛禁動牌 28） 建議煤氣和尾氣的交接管線增加置換排放導(dǎo)淋，便于系統(tǒng)置換 29） 建議氣化爐爐膛 抽負(fù)由操作規(guī)程要求 35min 改為 5min 以上 30） 建議提高火焰探頭的靈敏度 31） 建議及時投用火焰檢測聯(lián)鎖 5 小結(jié) 本次 HAZOP 分析，從 11 月 10 日至 11 月 14 日共計 5 天，參與分析的人員由安工院和公司的技術(shù)人員組成共 8 人，按每天工作 8 小時計算，本次分析 共計 885=320 人 工作時 。同時，這次分析將先進(jìn)的安全分析方法和理念引入基層、深入現(xiàn)場，指導(dǎo)生產(chǎn)技術(shù)人員的日常安全生產(chǎn)的做法，受到了企業(yè)的好評。 問題 15：工藝氣（干氣 CO 41%、 H2 38%） 在不同溫度、壓力下的爆炸極限是多少？在氣化爐出口或碳洗塔頂部是否有必要安裝在線氧含量分析儀，氧含量分析儀的適用范圍（大量水蒸氣存在）及分析需要花費的時間等還需要進(jìn)一 19 步的確定。 問題 2：現(xiàn)場 設(shè)置可燃?xì)怏w（ CO、 H2）監(jiān)測報警儀 和 有毒氣體（ H2S）監(jiān)測報警儀并將信號遠(yuǎn)傳至 CCR，并未設(shè)置 CO 有毒氣體監(jiān)測報警儀。 （ 3）高壓竄低壓 碳洗塔排水過大，加水過少，送往氣化爐的水量過大或排水管線泄漏等都會使 高壓 氣 竄低壓 ， 導(dǎo)致閃蒸系統(tǒng)的超壓， 閃蒸罐內(nèi)部擋板 的 損壞， 使 設(shè)備 產(chǎn)生 振動和罐壁 的 減薄。 氣化爐系統(tǒng) HAZOP 分析結(jié)果 見下表， 具體 整個工藝的HAZOP 分析結(jié)果可見附件 1 同時專門對裝置開停車 過程氣化爐內(nèi)過氧 、 氣化爐內(nèi) 受限空間 檢維修 作業(yè)等程序進(jìn)行了 HAZOP 分析。重要的圖紙 與 數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)在分析會議之前分發(fā)到每個分析人員手中。在風(fēng)險矩陣中，后果從人員、資產(chǎn)、環(huán)境和聲譽等 5 個等級四個方面進(jìn)行評估；而在可能性方面從行業(yè) 內(nèi)未發(fā)生、行業(yè)內(nèi)有發(fā)生、事故在本公司發(fā)生過、本公司每年都發(fā)生過幾次和在本裝置內(nèi)每年都發(fā)生幾次等 5 個方面。 用引導(dǎo)詞來描述要分析的問題可以確保 HAZOP 方法的統(tǒng)一性，同時能夠?qū)⒁治龅膯栴}系統(tǒng)化，應(yīng)用一套完整的引導(dǎo)詞，可以導(dǎo)出每個具有實際意義的偏差，而不致被遺漏。確定偏差最常用的方法是引導(dǎo)詞法，即：偏差 = 引導(dǎo)詞 + 工藝參數(shù)。 工藝指標(biāo)：確定裝置如何按照希望的操作而不發(fā)生偏差，即工藝過程的正常操作條件 。 （ 1）氣化單元 （ 2）碳洗單元 （ 3）閃蒸單元 （ 4）灰水系統(tǒng) （ 5）燒嘴冷卻水系統(tǒng) （ 6）鎖斗系統(tǒng) 1 2 HAZOP 分析方法介紹 HAZOP 方法 危險與可操作性 （ HAZOP） 分析方法是一種用于辯識設(shè)計缺陷、工藝過程危害及操作性問題的結(jié)構(gòu)化分析方法。水煤氣是 易燃、易爆的 混合性 氣體 ， 存在于裝置的整個生產(chǎn)流程 ， 一旦發(fā)生事故，將對設(shè)備、人員和環(huán)境的安全造成重大影響。分析組對每個有意義的偏差都進(jìn)行分析，并分析它們的可能原因和后果。 后果：偏差所造成的結(jié)果。對于概念性的工藝參數(shù)，當(dāng)與引導(dǎo)詞組合成偏差時，常發(fā)生歧義，如“過量 +反應(yīng)”可能是指反應(yīng)速度快，或者說是指生成了大量的產(chǎn)品。風(fēng)險可表示為事件發(fā)生概率及其后果的函數(shù)： R=f（ p， c） 式中， p 為事件發(fā)生的概率； c 為事件發(fā)生的后果。政府管制，公眾關(guān)注負(fù)面后果 4 1 到 2 人死亡或喪失勞動能力；多人重傷 直接經(jīng)濟損失 100萬元 以上； 3 套 以上裝置停車 ；區(qū)域內(nèi)火災(zāi)，閃爆 短期嚴(yán)重的環(huán)境污染；需要采取措施恢復(fù)；一段時間超過法規(guī)限值 國內(nèi)影響。ID)； ? 工藝流程圖 (PFD)； ? 裝置崗位操作規(guī)程； ? 設(shè)備數(shù)據(jù)表； ? 管道數(shù)據(jù)表； ? MSDS 數(shù)據(jù) （見附件 2） 。 11 （ 1） 氣化爐系統(tǒng) HAZOP 分析結(jié)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(shù)： 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(hù)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(nèi)件 3）過氧前兆 C2 C5 C1 C1 1）氧 /碳比高高聯(lián)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(dǎo)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(jìn)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(jié)渣，嚴(yán)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(yán)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(shè)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(dǎo)氣期間工藝氣放空閥 PV111， HV105 故障關(guān)閉 1）導(dǎo)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(shè)有四個安全閥，設(shè)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(lián)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(yán)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(lián)鎖跳車 2 ） 采 用 多 點 煤 漿 流 量 13 反應(yīng)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(yán)重排水不暢，考慮減負(fù)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(dǎo)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(yán)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(lián)鎖停車 2）氣化爐液位低于 20%時鎖渣系