2022化工安全实务题:2022注安化工安全精讲
2022化工安全实务题:2022注安化工安全精讲所以我要确定我要分析哪些系统,不能说整个通盘而论。然后,确定了系统以后,我就要进行准备资料,那么准备资料当中,我说了这个故障假设分析可不是盲人摸象了,这个故障假设分析必须要有具体实实在在的东西在那,这实实在在的东西叫做工艺流程及其说明。包括工艺设备说明、以及仪表控制机、管路图、,操作规程等等,这叫做的一个资料准备,这些都是需要准备的资料。那好,故障假设分析的操作步骤是这样的,首先要进行分析准备。分析准备一般这个故障假设分析的人员就没有那么多了,2-3人就可以了,只要有经验的,2-3个就可以了。如果没有经验的,15个也没有用,所以说2-3个专业人员组成就可以了。然后,说这2-3个专业人员要求的是必须熟悉生产工艺,然后对于整个工艺确定分析目标,目标确定以后就要确定分析来系统,比如说,我要分析物料系统、供料系统、生产系统,以及我的排放系统等等。那么通过提出一系列如果怎么,怎么地,怎么办的问题,也
(请大家注意!第三讲篇幅较长,为方便阅读分为2个部分,第1部分昨天分享在了上一节文章,今天讲第2部分,敬请关注!)
所谓的故障假设分析,其实它叫做WIF,其实它来源于它的一个缩写,叫做What...lf Analysis,表示什么?If表示如果。所以连起来说,就叫做,如果发生了什么,我应该采取什么样的方法。或者如果发生了什么事,我应该怎么办?没问题吧。这叫做故障假设分析方法,也非常简单。
它就是针对一个系统预先危险性分析是在平地起高,还没起高楼之前做的,但故障假设分析室已经有了,这个系统已经建成了以后,我看着这个系统我就比如说刚才给大家画了这是两个储罐,对吧?这是A,这是B。那么,对于这两个储罐而言它,说如果A炸了怎么办?那如果A炸了我怎么去提供相应的保护措施?然后如果B炸了怎么办?对于防止B炸我要提供什么样的防护措施?
所以说就是针对已有的系统?对于每一个环节都进行相应的打破砂锅问到底。没问题这是所说的故障假设分析的一个基本方法的一个过程。它是针对某一生产工艺流程或者操作过程创造性的一个分析方法,那么使用该方法的人员要对整个工艺流程非常熟悉,否则的话你连找茬都找不出来。所以WIF法其实用一个非常通俗的说法,叫做大家来找茬,但前提是你得懂。
那么通过提出一系列如果怎么,怎么地,怎么办的问题,也就叫做故障假设,发现可能和潜在的事故隐患,从而对系统进行彻底的一个检查。在分析会上,围绕相应所确定的安全分析项目,对工艺过程或者操作进行分析,鼓励每个分析人员对假定的故障问题发表不同的看法。如果分析人员富有经验,那么该方法就是一种很强有力的方法。刚才说了,如果这个工作组的这个人员没有任何经验的话,那你就是两眼一抹黑,啥也问不出来。所以说的这个WIF法比的PHA更相信实力,更相信经验。否则,其结果可能是不完整的。这是WIF法对整个工作组的成员提出的一个基本的经验要求。
这是第一个部分,那么故障假设在提问题的时候,一般提什么样的问题?给大家举个例子,比如说这是两个原料在这,有一个泵进行混合,两个原料罐,这里有一个泵C进行混合,那么我对整个的这个工艺流程我就提出来说,如果原料的浓度不够会发生什么情况,那如果说把问题抛回给你,你再去接着这个问题,接着往下问,它的反面是什么?浓度不够。如果浓度不够将会发生什么情况?那如果它的反面是就让你提问题,它的反面是什么?如果浓度太高会发生什么情况?对吧?唉,所以说就基本上按照它的这个思路往下捋它,然后如果在开车时泵停止运转会如何处理。
也就是说,它们两个之间可能需要混合,在这会有一个混合的这个搅拌泵,那么这搅拌泵如果停止运转了,应该怎么处理。操作工打开阀门B,而不是阀门开错了阀门,怎么办?所以说,整个的一个过程当中,要把这所有的问题都干嘛呀,都记录下来,然后,将这个问题进行相应的分类。分类完以后,比如说它,按照这个分类怎么分它,按照电气安全、消防人员安全等问题进行分类,分别进行相应的讨论。所以就是把所有的问题提出来以后,然后再进行分类,一项一项地解决。这是整个故障假设分析提出的问题。
那好,故障假设分析的操作步骤是这样的,首先要进行分析准备。分析准备一般这个故障假设分析的人员就没有那么多了,2-3人就可以了,只要有经验的,2-3个就可以了。如果没有经验的,15个也没有用,所以说2-3个专业人员组成就可以了。然后,说这2-3个专业人员要求的是必须熟悉生产工艺,然后对于整个工艺确定分析目标,目标确定以后就要确定分析来系统,比如说,我要分析物料系统、供料系统、生产系统,以及我的排放系统等等。
所以我要确定我要分析哪些系统,不能说整个通盘而论。然后,确定了系统以后,我就要进行准备资料,那么准备资料当中,我说了这个故障假设分析可不是盲人摸象了,这个故障假设分析必须要有具体实实在在的东西在那,这实实在在的东西叫做工艺流程及其说明。包括工艺设备说明、以及仪表控制机、管路图、,操作规程等等,这叫做的一个资料准备,这些都是需要准备的资料。
那么准备的基本问题就是会议的种子,就是必须要有一个影子把整个会议拉开,要不然的话大家很尴尬不要从哪说起,对吧?所以准备会议的种子,也就是所说的,拟定一些基本的问题。那么专家,根据这些基本问题在展开讨论,这是整个的一个分析准备、人员资料。
然后准备完了以后,开始完成分析,会议分析开始,首先应该由熟悉整个装置和系统工艺的人员产数生长情况和工艺过程,也就说的这个2-3人,这个小组当中要有一个对整个工艺流程非常熟悉的一个人,把整个工艺流程和整个工艺的过程进行一个阐述和描述。描述完以后,它需要对所有的设备,安全设备及措施提出相应的这个讲解。讲解完了之后,这个主要分析的工作,是整个工作组当中所有的分析人员做的。
分析人员还应说明装置的安全防范、安全设备工艺、卫生控制规程等等,那么常见讨论过程当中记录的表格是这样的。
比如说对于整个设备节点怎么办?问题记在这。那么对于这个提出的这个问题,所有的专业人员就提出一个相应的结果,比如说刚才说了如果阀门、泵不转动了怎么办?如果不转动了会发生什么危险?酸碱没有办法中和,对吧?唉!酸碱没有办法中和,两种原料没有办法中和,没有办法很好地融合在一起,所以它发生的结果有可能会出现什么呀?整个原料的纯度不够,或者说整个原料的混合度不够或者说卡泵这样的一个现象它。
所以把结果记录下来,根据这个结果,以后提出相应的预防措施和相应改正的建议,基本上是这三个部分。你会发现它比PHA要稍微得清晰一些,它就是问题结果和改正措施就可以了。那么根据这一堆问题,再进行相应的分类,比如说分为电器、人员、制度的管理、系统的管理,等等。那么这就是完成分析的一个过程。
好,跟大家说了一个大概的一个情况,来看一道具体的案例题它,当然,这个案例题也不要求大家说做这个实务笔答题的掌握。你知道这个方法叫做故障假设分析法,大概是怎么展开就可以了。
首先来看,利用故障假设分析法对一个系统叫做磷酸氢二胺,也叫做非常熟悉的DAP系统。DAP系统是所有安全评价系统当中用的最典型的,因为它的整个工艺流程和工艺环节具有非常强的典型性,所以说,它是整个对于安全评价和安全分析当中最爱使用的一个系统叫做DAP磷酸氢二胺系统的反应工段进行分析,磷酸氢二胺是怎么回事? 它是这样的,这里有一个氨水的储槽,大家可以看到它,这是的原料站。那么这是氨水的储槽,然后,这里有一个阀门,A是专门管控这个氨水的流量的。这里是磷酸出厂的储槽,这里有一个阀门地专门管控磷酸的流量的。
然后,氨水和磷酸分别下来,在这个反应釜当中反应,这就叫做DAP反应釜。那么反应完了以后,通过阀门C,然后到的DAP处槽当中去,其实就是一个很简单的弱酸和弱碱的酸碱中和DAP反应,就是这样的一个反应过程。那么对于整个的这个装置系统,对于故障假设分析怎么展开?提出的问题有:首先,如果发生什么?将会发生什么情况?发生的这个情况有比如说如果磷酸当中含有其它杂质,也就是磷酸浓度不够,会有什么情况?磷酸浓度不够那就可能氨水浓度超标对吧?哎 最后反应的时候,可能氨水没有反应完。
然后,如果磷酸浓度太低,不符合原设计要求,那这个时候还是一样的,碱浓度会过高。或者说反应器中含氨含量过高?还是一样的碱浓度过高?比如说阀门B关闭或者堵塞它?你看阀门B如果关闭或者堵塞那不就只有氨水了吗?没有酸了,对吧?然后阀门C关闭或者堵塞阀门C在这,那就会容易导致的这个反应釜超压,它没有办法排泄出来,会导致反应釜超压。所以,说,这个时候,你看它,搅拌C搅拌器停止搅拌它,都会发生什么样的情况,你把问题提出来以后。你就要提出相应的一个结果,然后对策措施建议,对吧?
所以把问题归类以后,提出后果已有措施建议,比如说磷酸当中含有杂质,那它的后果就是杂质与磷酸或者氨反应可能产生危险,或者产品不符合要求,对吧?那么已有的安全保护措施对供应商有严格的规定。那么这个建议是这个严格,相应地执行相应的物料保管规定它。那么第二个,如果进料当中磷酸浓度太低,磷酸浓度太低,这个时候,过量且未反应的氨经过DAP处槽释放到工作区,也就是我所说的氨过量,碱过量。
碱过量了以后,这个时候它已有的一个保护装置,就是有氨检测和报警装置,已经有过量保护了。然后严格分析这个原料的磷酸的浓度,不要让它浓度太低,没问题吧?然后,第三个比如说反应器当中氨过量,氨含量过高就是碱含量过高了,碱含量过高,这个时候未反应的氨进入B储槽或者释放到工作区域,这个氨气释放出来可能会恶化环境。那么这个时候已有的安全保护,就是氨水管线上装有流量计、氨检测报警器。那么这个时候提出的建议,通过阀门B的流量较小时,这个按报警器启动或者关闭阀门A就是提这个,提高监测监控的一个灵敏度。
如果说阀门B关闭或者堵塞它,那这个时候未反应的这个氨会进入这个相应的DAP储槽,一样的氨气泄漏恶化环境。那这个时候还是已经安装了氨检测报警器?这个时候也是通过这个流量较小的报警。最后一个,如果搅拌器停止搅拌,那么物料就会不均匀。局部反应剧烈,容易发生爆炸。
这个时候,你发现还没有保护措施,那怎么办?我提出相应的间建议,关闭阀门,A阀门B用备用搅拌器启动它。所以就是根据我提出的刚才的这些问题进行分类,分类完以后分别给出相应可能导致的结果。然后,也有安全保护,最后在已有的安全保护上面加一个保护层,提出相应的对策措施建议它,这就是所说的故障假设分析法。
已有的图纸,已有的经验人员根据图纸和经验人员提出有可能出现的问题,然后提出相应的保护措施。这是所说的第二种方法,叫做故障假设分析的一个结果文件。好,那么这是第二种方法,故障假设分析。
第三种方法,危险与可操作性研究来看第三种方法,也是在考试当中最常考的一种方法,叫做危险与可操作性研究,也叫做的HAZOP。听起来它拼这个单词都不太好拼但其实它有一个这个名词叫做头脑风暴法。叫做头脑风暴法?什么意思?你一听见头脑风暴,你说几个人是头脑风暴是不是最少5-7个人,对不对还是一样的?它基本上是5-7个人作为一个小组,这个小组当中还是要有熟悉工艺流程的,然后熟悉安全的,最后有一个会议主持人。
然后,大家怎么办?这个HAZOP是在整个工业流程一定要是已经非常成熟的情况下,然后有非常详尽的工艺流程图,然后把工艺流程图拿出来以后组长给出一个关键词,就相当于what……if法。这个在分析的时候给出一个什么呀?给出一个的一个引导的一个问题,对吧,它给出一个关键词。然后根据这个关键词,会去匹配很多的偏差,比如说这个关键词是流量,就比如说磷酸系统和氨系统的混合,那么这种情况之下,我给出一个关键词叫流量,意思就是说这个组长来了,说今天只分析流量,那么流量它会有什么样的偏差?比如说会有流量流量偏大、偏小对吧?
然后,没有流量或者说流量太大它整个流量过满,所以这就是它的偏差。然后,再通过这些偏差去分析为什么会流量偏大,为什么会流量偏小。然后,说流量偏大了以后我应该采取什么样的对策措施?流量偏小了以后我应该采取什么样的对策措施。所以就是其实就是有一个组员,整个组成一个分析小组,有一个对工业流程比较熟悉的人,扔出一个关键词,然后大家去匹配偏差,再把这个偏差做一个解决。所以这就是危险可操作性研究的整个过程,它叫做以关键词为引导。
所以关键词非常重要。分析讨论生产过程当中这个工艺参数可能出现的偏差,以及偏差出现的一个原因,包括可能导致的结果,你看由一个关键词去匹配不同的偏差,然后去分析偏差本身,以及偏差出现的原因,还有偏差可能导致的后果。以及这些偏差对整个系统的影响,并且有针对性地提出必要的对策措施建议,就是我刚才所说的整个过程,对吧,整个叙述起来,以故事的形式给大家讲出来还是比较简单的。好,那么说去找偏差是一个很大的一个问题。
一般情况下从中间状态的参数偏差开始,找出原因并判断结果,一般从中间向两头分析,比如说偏大这个流量,然后偏大偏小向两头分析。具体通过就是一系列的分析会议,对工艺图纸以及操作规程进行分析,同时对工艺或者操作的特殊点进行分析,这些特殊点为分析节点,又称为工艺单元或者操作步骤。那么通过分析每个节点,识别出哪些具有危险性的偏差,哪些偏差通过引导词或者的这个关键词来引出,这是所说的整个的一个危险和操作性研究的过程。
那么,大家可以看到对于常用的HAZOP,给它做了一个相应的这个术语的定义,大家可以看一看。
首先,具有确定边界的设备就叫做工艺单元。分析这个偏差是从第一个工艺单元开始的,所以工艺单元是分析的一个基础。然后,第二个操作步骤可能是手动,自动或者计算机控制的一个操作,间歇的、不连续的一个动作,这叫做操作步骤。第三个叫做工艺指标,车间的工艺指标,这个可以用文字或者图表进行说明,比如说有工艺说明,流程图,管道图,PID等等,这叫做工艺指标。
然后第四个引导词用于定性或者定量设计的这个简单的词语引导识别工艺过程的一个危险性它就是引导词。这个叫做这个第五个叫做工艺参数,工艺参数包括概念性的项目,比如说反应混合浓度,PH值以及压力、温度、像素、流量等等,这是工艺参数的数值。然后偏差它,说偏差就比如说,说这个使用引导词系统地对每一个节点的工艺参数。比如说流量,压力等进行分析,那么发现一系列偏高工艺的这个偏离工艺的指标,比如说没有流量压力高,这都是说要么偏高,要么偏低,要么没有,对吧?这是偏离标准值的一个过程,偏差的形式通常是引导词加工艺参数。
比如说引导词加工艺参数,引导词刚才说了比如说流量对吧?流量这叫引导词。就是扔出来这么一个概念。然后比如说它的工艺参数,偏高,那你看它的这个偏差就叫做什么呀?流量高对吧?哎,流量超标或者叫做流量过高。所以流量过高就等于流量加偏高那一样的,比如说流量。加上空白,请问这个偏差是什么。这片它是什么?是无流量对吧唉,无流量或者没有流量对吧。所以这就是所说的这个偏差就等于引导词加工艺参数它,先知道一下就可以了它。然后,原因,比如说它可能是设备故障,也可能是人为失误,或者说可能是一些这个不可预见性的东西,比如说不可预见的工艺状态,比如说组成改变。或者来自外部的一些压力等等,然后后果偏差所造成的后果,比如说释放出有毒物质。
那么分析组常常假定发生偏差的时候已有安全保护,系统失效,不考虑细小与安全无关的一个后果。这个时候一般在分析偏差的时候都会已经上一些保护层了,然后最后安全保护提出对策措施或者建议它,比如说增加压力报警,改变操作顺序等等,这都是所说整个HAZOP分析过程当中常用的一个术语,从工艺单元到操作步骤到引导词到工艺参数到偏差它,大家稍作了解。
好,那么刚才说的这个工艺参数,对吧?引导词找出来了常见的工艺参数,也就是所说的这个常见的一些,这个偏差的点在哪里,比如说闹。没有它,刚才说了,那就是空白,没问题吧。那就是空白,所以说刚才说了流量。流量加空白等于什么无流量?这个无流量叫做偏差,叫做偏差。所以说偏差是什么呀?引导词加入工艺参数的过程,所以这是工艺参数的一个定性它。
那么MORE表示过量,那就是流量过大,对吧?然后,LESS表示,减量,就是流量偏小它,伴随叫做定性增加,就是比如说伴随着时间的增长,流量是不断增长的,这叫做定性增加。部分减少相比,这个流量逆向也就是说得整个系统,正常的是流量是顺时针旋转旋转的,或者逆时针旋转的。然后,这个时候流量逆向了,它就反过来了它,所以这叫流量逆向,逻辑上与意图相反,完全替换一般。
比较多的就是这三个,没有或者过量,或者少量它,用的就是这三个的这个相应的一个的一个引导词和的一个工艺参数。所以一般就是没有过量或者减量,大家稍作了解就可以。好,那么这是对于整个HAZOP的一个关键词和引导词的一个基本的叙述。
那么具体来给大家给一个案例,来看一看这个案例当中是如何利用的嗨作和进行分析的它。首先看一看HAZOP的分析步骤。首先第一步分析准备。HAZOP第一个需要确定分析的目的范围和对象,这个是最基本的一个点,对吧?然后分析对象当中通常由装置或者项目负责人确定,并得到孩子们分析组织者的一个帮助。
第二个分析组的构成。HAZOP,刚才说了一般有5-7人组成,每个人员?都能为所提供的这个研究项目提供相应的知识和经验。这5-7个人,可能是安全专家,可能是化工专家,还有可能是工业流程专家,反正肯定是要项目经验比较丰富的人员来进行。
第三个最大限度的发挥每个成员的一个作用并且获得必要的文件资料,比如说这个HAZOP当中它需要的资料比的what……if比的PHA要多得多。还在我当中获得的资料,需要有带控制点的流程图,工艺流程图,平面布置图都需要。它,这是HAZOP当中需要的重点的资料,然后,第四个将资料变成适当的表格并一定分析顺序,这是整个的人员和分析,这个资料准备的一个过程。
然后第二步把所有的资料和人员都备齐以后,就需要完成分析,那么对于每一个工艺单元当中每一个工艺节点。分别使用引导词进行分析,刚才说了引导词,比如说有流量,有压力,对吧?那么得到一系列的结果,比如说这个一系列的结果,就是上偏差,上完偏差以后,会得到相应偏差的原因后果,保护装置建议措施等等。
第三步,然后根据你的这些资料去编制分析结果文件。然后把整个表格给它绘制出来就可以了,所以还是一样的,对这个叫做DAP工艺流程简图来进行一个HAZOP分析。
来你看,这个地方是的氨水储槽,对吧,这个地方是的磷酸储槽。然后,这个是氨水的阀门A,这个是磷酸的阀门B那么它们二者,在dp反应辅当中进行反应,到达的阀门C,它,这样的一个过程。那好,刚才用what……if法对它进行分析,现在用HAZOP的方法看看同样适用于它的分析。
首先,确定分析节点。分析节点就是什么呀?就是氨水储槽和的磷酸储槽,以及DAP反应釜整个系统。对吧,所以说整个的一个分析节点,叫做DAP反应的磷酸溶液进料管线,也就说反应先把它拆出来,先把它拆出来作为第一个分析节点。第一个分析节点当中,说设计的一个指标是这样,磷酸一定流量进入DAP反应釜。然后给它一个引导词,给它一个引导词叫做空白,然后,给它一个工艺参数,叫做流量。那么这个时候,说整个偏差,就是空白加流量等于没有流量。它,所以空白加流量是没有流量没问题吧?
那么这个时候,说整个的一个偏差就是无流量。好,那么无流量当中,说既然找出了偏差,来问一问大家为什么整个磷酸储槽当中会没有流量?第一个有可能是不是的阀门B坏掉了,或者说的磷酸储槽当中就没有磷酸了,对不对?或者磷酸进绕管线有问题。所以说这个,在找原因之前,先对这个整个磷酸系统当中没有流量的情况进行一个什么呀?后果的分析。那么没有磷酸酸碱中和,那碱就会过量,对吧?氨过量会导致事故。然后?为这个反应完的氨就会进入的DAP储槽,它会弥散到相应的封闭的工作区,会造成大家的安中毒它。然后,会损失DAP的一个产品,所以这是所说的如果磷酸没有这个流量了的情况下会产生的一些问题。
好,那么刚才说了那去找原因。比如说刚才找到了磷酸,之所以下不来的原因可能是阀门B坏掉了。可能是管路堵住了,也可能是磷酸储槽当中本身就没有磷酸没问题吧。所以你看,首先可能是磷酸储槽当中无原料。同时,可能是这个指示器故障发生的,这个整个的一个显示值偏高,显示值偏高了以后,它就不断地会调节把流量变小。
然后设置得过低,比如说阀门故障关闭,管道堵塞,或者管道泄漏,或者破裂,都有可能导致原料外泄,最后没有办法进到反应系统当中去它。所以这是分析出来的原因。
那好,那分析出来原因以后主要的一个问题出在阀门B对吧出在阀门B。那么提出的一个本身就已经有的安全防护,就叫做定期维护阀门B。那么提出相应的对策措施建议,比如说,要安装停车报警系统,然后,要定期维护阀门B。同时,可能监测氨气的这个溢出量,如果氨气的溢出量超标的话,那就证明说酸减量了,这个时候也可以做一个紧急停车系统。所以考虑使用d,A,p封闭储罐并连接洗涤系统。这是专家给出的对策措施建议。
所以你会发现,整个危险与可操作性研究,也就是的HAZOP分析,无非就是关键词加上相应的工艺参数,最后,等于偏差本身。没问题吧?然后根据这个偏差找出这个偏差可能带来的后果,然后,根据经验,对于这些偏差怎么进行调整,提出相应的对策措施建议,这就是HAZOP的整个过程,所以你看列出表以后,比如说高流量,它这个高流量那么这个时候?它可能导致的后果是,氨可能会释放到非工作区域,这个时候安全保护是定期维护阀门,建议措施增加相应的一个这个封闭处槽,增加的紧急停车系统。
然后,对于泄漏它可能会产生泄漏,那么这个时候,说泄漏的这种可能是由于的管道泄漏造成的酸减量,对吧?那么这个时候,说它的原因可能是管子磨损或者腐蚀,那这个时候,就需要定期对管线进行检查,然后,建议措施是保证整个区通风良好,就是按照这一个一个可能产生的原因去分析后果,然后提供相应的安全措施,这就是这个叫做HAZOP分析。
最后的一个结果图。所以总结一下整个的一个HAZOP分析,就是怎么样的一个过程?就是有很详细的一个工艺流程图。
有很详细的一个工艺结构表,选定其中的一个单元,然后选定其中一个单元当中的一个工艺流程,选定其中的一个节点,然后5-7个人,咱们都非常有经验,给出一个关键词抛出来,抛出来以后,抛出一个工艺参数,比如说流量,然后抛出一个关键词,比如说空白,然后根据关键词的工艺参数的匹配,得出不同的偏差。然后找出这些偏差可能产生的原因结果,以及提出相应的对策措施建议。
这就是所说的,跟大家介绍三种非常典型的工艺安全分析方法和技术,希望大家能够对PHA、WIF以及HAZOP方法分别对在脑海里面有一个非常清晰的印象,当然还这么说。在这不做这个案例题的一个要求,案例题的要求在后边 希望大家先有一个印象。
以上是第二节工艺安全风险分析技术。下节课给大家分享化工运行安全技术第四讲——第三节的化工装置开停工安全技术。敬请关注!