HAZOP技術(shù)應(yīng)用實(shí)例解析

1、HAZOP 技術(shù)應(yīng)用實(shí)例解析HAZOP 技術(shù)應(yīng)用實(shí)例解析加熱爐是石化裝置中的重要設(shè)備。因其能量的來源多為燃料油、瓦斯氣等的燃燒，且被加熱物質(zhì)多為易燃易爆物質(zhì)，如控制不當(dāng)或設(shè)施失效，極有可能造成火災(zāi)、爆炸事故。脫氫-烷基化裝置設(shè)備的再沸器、換熱器等所需的熱量由導(dǎo)熱油提供，溫度降低后的導(dǎo)熱油送至導(dǎo)熱油加熱爐進(jìn)行加熱。為了保證導(dǎo)熱油加熱爐安全運(yùn)行，應(yīng)用危險(xiǎn)及可操作性研究（HAZOP）分析方法進(jìn)行了系統(tǒng)、全面的危險(xiǎn)辨識(shí)。1 導(dǎo)熱油加熱系統(tǒng)1.1 工藝流程簡述導(dǎo)熱油加熱爐流程簡圖如圖 1 所示。F-501 是導(dǎo)熱油加熱爐，導(dǎo)熱油由泵從平衡罐抽出輸送到加熱爐 F-501 中加熱，被加熱后的導(dǎo)熱油送至脫氫一

2、烷基化裝置設(shè)備的再沸器、換熱器等。加熱爐的燃料油用泵從緩沖罐抽出，經(jīng)熱交換器加熱到 150c 左右，通過壓力控制閥去燃燒器燃燒，同時(shí)通過加執(zhí)爐物料出品溫度（5TRCAH-16）和燃燒器前燃料油的壓力（5PIC-22）串接控制來控制加熱爐的出口溫度。加熱爐設(shè)有導(dǎo)熱油低流量聯(lián)鎖、霧化蒸氣與燃料油壓差 5PDIC-28 聯(lián)鎖等，當(dāng)各參數(shù)低于設(shè)定值時(shí)，會(huì)通過聯(lián)鎖控制關(guān)閉燃料油進(jìn)料閥門，使加熱爐熄火。圖 1 導(dǎo)熱油加熱爐流程簡圖導(dǎo)熱油經(jīng)由八組爐管進(jìn)入導(dǎo)熱油加熱爐。從導(dǎo)熱油平衡罐來的導(dǎo)熱油溫度約 285C,加熱爐出口導(dǎo)熱油溫度為 329C,由 5FRC9A 調(diào)節(jié)燃料油流量來控制出口溫度。在每一組爐管的出口

3、都有手動(dòng)閥門，根據(jù)溫度指示來調(diào)節(jié)每一組的流量，以使得各組流量均勻一致。當(dāng)導(dǎo)熱油流量低于某一給定值時(shí)將自動(dòng)停止燃料油的供應(yīng)，使加熱爐停止工作。加熱爐的煙道設(shè)有含氧分析在線儀表，經(jīng)常指示氧含量，以便調(diào)整操作。1.2 加熱爐主要工藝控制指標(biāo)主要工藝控制指標(biāo)見表 1。表 1 主要控制指標(biāo)控制內(nèi)容指標(biāo)控制儀表和要求出口溫度/C熱油總流量/th-1熱油最低流量/th-1爐膛溫度/C爐管油壓/MPa八組爐管流量，八組爐管溫度差/6800.855TRCAH-16 指定值1FR-9（正常值）刻度4 個(gè)單位TI-11、TI-14測壓儀表差值和最低流量相比最高和最低溫度之差2HAZOP 分析分析節(jié)點(diǎn)通常，導(dǎo)熱油加熱

4、爐分析節(jié)點(diǎn)可劃分為：導(dǎo)熱油進(jìn)料管線、燃料油進(jìn)料管線、霧化蒸汽管線、加熱爐F-501 等。為了對導(dǎo)熱油加熱爐所有危害的起因進(jìn)行全面分析，本次分析對加熱爐本身及導(dǎo)熱油進(jìn)料、燃料進(jìn)料系統(tǒng)作為一體進(jìn)行分析。偏差的確定引導(dǎo)詞（關(guān)鍵詞）是 HAZOP 分析方法特有的概念，它用于引導(dǎo)人們查找工藝參數(shù)的偏差，然后深入進(jìn)行危險(xiǎn)分析。雖然加熱爐本身的工藝控制參數(shù)只有上述幾項(xiàng)， 但因本次分析中將燃燒系統(tǒng)的進(jìn)料管線和加熱爐作為一個(gè)分析節(jié)點(diǎn)來一起考慮，所以在查找偏差時(shí)，這些管線的工藝控制參數(shù)偏差也應(yīng)統(tǒng)一考慮。確定的有實(shí)際意義的偏差如表 2 所不：表 2 工藝參數(shù)偏差分析結(jié)果表 3 是導(dǎo)熱油加熱爐 HAZOP 分析表，考

5、慮到篇幅限制，分析表中將一些沒有嚴(yán)重后果或內(nèi)容類同的偏差分析略去。表 3 導(dǎo)熱油加熱爐 HAZOP 分析表偏差可能原因后果安全措施建議安全措施空氣流量高 1、風(fēng)機(jī)擋板開度過大（人為調(diào)節(jié)錯(cuò)誤、風(fēng)機(jī)擋板壞）2、F-501 風(fēng)門開度大3、煙道密封擋板開度大 1、燃燒爐正壓，損壞加熱爐2、爐膛溫度低，爐效率低3、火從看火孔噴出（防爆門、觀火孔打開時(shí)）傷人4、脫火或熄滅，造成燃料油在爐內(nèi)集聚，重新點(diǎn)火時(shí)引起爐膛爆炸事故 1、氧氣含量分析儀（5AR-12）2、負(fù)壓檢測（測爐膛壓力）3、風(fēng)機(jī)出口壓力顯示4、火焰檢測偏差可能原因后果安全措施建議安全措施空氣流量低/無 1、風(fēng)機(jī)擋板開度過大（人為調(diào)節(jié)錯(cuò)誤、風(fēng)機(jī)擋

6、板壞）2、風(fēng)機(jī)故障3、預(yù)熱系統(tǒng)堵塞4、泄漏 1、后燒，爐頂部燒壞2、火焰不穩(wěn)定、直接燒爐管、造成爐管局部高溫3、爐效率低 1、氧氣含量分析儀（5AR-12）2、負(fù)壓檢測（測爐膛壓力）3、風(fēng)機(jī)出口壓力顯示燃料油溫度高 1、燃料油罐加熱盤管加熱溫度高2、燃料油緩沖罐加熱溫度高（正常范圍 120c 以下）3、換熱器加熱溫度高（正常范圍 100160C）4、管線加熱套管加熱溫度高 1、突沸（燃料油貯罐）2、粘度過低，壓力降低，進(jìn)燃料油量少3、爐溫度偏低 1、燃料油罐、緩沖罐及換熱器各有溫度顯示換熱器添加溫度自動(dòng)控制或出口溫度 DCS 顯示燃料油溫度低 1、燃料油罐加熱盤管加熱溫度低2、燃料油緩沖罐加熱

7、溫度低（正常范圍 120c 以下）3、換熱器加熱溫度低（正常范圍 100160C）4、管線加熱套管加熱溫度低 1、燃料油溫度低，燃燒不完全，結(jié)焦2、燃料油凝固，燃料油進(jìn)料停，爐熄火 1、燃料油罐、緩沖罐及換熱器各有溫度顯示換熱器添加溫度自動(dòng)控制或出口溫度 DCS 顯示燃料油壓力高 1、燃料油泵出口回流少2、爐壓高3、燃料油粘度大4、5PIC-22 壓力控制閥全開5、火嘴部分熄滅6、燃料油泵出口壓力高 1、爐膛溫度過高、加熱溫度高2、嚴(yán)重時(shí)燃燒不完全、結(jié)焦 1、燃料油泵、換熱器出口壓力顯示2、換熱器裝有安全閥3、燃料油進(jìn)爐前壓力控制 5PIC-22 閥燃料油壓力低/無 1、回流過大2、泵故障致出

8、口壓力過低3、壓力控制閥關(guān)小4、燃料油罐液位低，抽空 1、溫度低、甚至火嘴熄滅 1、換熱器出口設(shè)有低壓報(bào)警2、壓力顯示霧化蒸汽壓力高 1、蒸汽系統(tǒng)壓力高2、壓差控制閥（5PIC-28）失靈（正常蒸汽壓力高于燃料油壓力 0.150.2MPa）回火、燃料不穩(wěn)定壓力顯示霧化蒸汽壓力低 1、蒸汽系統(tǒng)壓力低2、壓差控制失靈（5PDIC-28）1、霧化效果不好、燃燒不完全2、嚴(yán)重時(shí)燃料油在爐膛積聚，導(dǎo)致爆燃事。1、壓力顯示2、蒸汽壓力低聯(lián)鎖停爐3、蒸汽壓力低報(bào)警點(diǎn)火失效點(diǎn)火器失效；人為失誤如不按規(guī)程操作，可能導(dǎo)致爐膛內(nèi)積累燃料；再點(diǎn)火時(shí)導(dǎo)致燃燒爐爐體爆炸或燒壞爐管 1、按規(guī)程吹掃爐膛并進(jìn)行檢測合格再點(diǎn)火爐

9、膛溫度高 1、燃料油壓力高2、熱電偶指示故障 1、爐管、爐壁溫度高2、增大能量消耗3、損害加熱爐 5-TI-11、14 顯示爐管表面溫度建議添加高溫報(bào)警偏差可能原因后果安全措施建議安全措施導(dǎo)熱油流量高 1、各裝置用量大2、端點(diǎn)返回量大 1、負(fù)荷大，能耗大2、燃料油泵超負(fù)荷起跳，聯(lián)鎖加熱爐停爐流量顯示導(dǎo)熱油流量低 1、各裝置用量小2、燃料油泵故障3、爐管結(jié)焦，阻力大 1、出口溫度高2、爐管結(jié)焦 1、低流量顯示、報(bào)警、聯(lián)鎖導(dǎo)熱油流量無 1、爐管堵塞2、燃料油泵停轉(zhuǎn)3、誤操作，關(guān)閉進(jìn)、出閥門加熱爐干燒、結(jié)焦、損壞爐管。一旦爐管爆裂，可引起嚴(yán)重火災(zāi) 1、低流量顯示、報(bào)警、聯(lián)鎖停爐爐管偏流 1、某一管內(nèi)形成氣阻 2、流量計(jì)故障3、誤操作加熱爐干燒、結(jié)焦、損壞爐管。一旦爐管爆裂，可引起嚴(yán)重火災(zāi)3 加熱爐重大危險(xiǎn)匯總導(dǎo)熱油加熱爐的重大危險(xiǎn)見表 4表 4 加熱爐重大危險(xiǎn)匯總1、各爐管流量檢測2、爐壁溫度、出口溫度檢測，現(xiàn)場設(shè)置爐出口壓力表