基于HAZOP分析法的集输站风险评估

梁元杰 周凡琳 李霞

(重庆科技学院安全工程学院，重庆 401331)

随着中国对能源需求的迅速增长，天然气在中国能源战略中的地位也在不断提升，近年来，随着中国能源结构的优化和改善，天然气这种优质能源也得到了迅猛发展［1］。天然气从井口开采出来后，首先要经过集输系统。天然气集输站作为输气系统中的重要组成部分，发挥着至关重要的作用，承担着保障输气运行和管道安全平稳的任务。根据中国石油天然气集团公司《关于进一步加强安全管理的通知》和《中国石油天然气股份有限公司危险与可操作性分析工作管理规定》的要求，近几年中石油大力推进工艺安全管理工作，而HAZOP分析是实施工艺安全分析的主要方法之一。基于此，有必要对天然气集输站进行HAZOP分析，从而保障天然气集输站场人员和设备的安全。

1 HAZOP分析方法介绍

1.1 HAZOP 方法

HAZOP一词于20世纪70年代早期被提出，其含义是危险与可操作性分析(Hazard and OperabilityAnalysis，简称HAZOP)。可操作性分析也称为安全操作研究，是以系统工程为基础的一种可用于定性分析或定量评价的危险性评价方法，用于探明生产装置和工艺过程中的危险及其原因，并寻求必要对策。通过分析生产运行过程中工艺状态参数的变动、操作控制中可能出现的偏差、以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果，找出出现变动或偏差的原因，明确装置或系统内及生产过程中存在的主要危险、危害因素，并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施。该方法采用表格式分析形式，具有专家分析法的特性，主要适用于连续性生产系统的安全分析与评价，是一种启发性的、实用性的定性分析方法［2］。

1.2 HAZOP分析所需资料

对天然气集输站HAZOP分析时所需资料有:工艺仪表流程图(PID)，工艺流程图(PFD)，站场安全操作技术操作规程［3］，工艺介质数据表，设备数据表，管道数据表，安全附件资料，历次事故记录等。

1.3 HAZOP分析表中的术语

(1)引导词。引导词是指用于定性或定量设计工艺指标的简单词语，常见的引导词有:无、过多、过少、相反、同时、部分和其他等。

(2)工艺参数。工艺参数是指与过程相关的物理和化学特性。根据一般集输站的工艺流程涉及到的工艺参数有:流量、压力、温度、液位、反应时间、腐蚀量、噪声、泡沫混合比、电压、电流、精度等。

(3)偏差。偏差是指分析组使用引导词系统对每一个分析节点的工艺参数进行分析，发现系列偏离工艺指标的情况，偏差的形式通常是“引导词+工艺参数”。

(4)其他术语。包括原因、后果、已有安全措施、建议措施。

①原因—发生偏差的原因;

②后果—偏差所造成的结果;

③已有安全措施—根据这种偏差已经采取的安全防护措施;

④建议措施—根据这种偏差未采取的措施但经过商量讨论后有效的安全措施。

1.4 风险等级确定

风险是事故发生可能性和后果严重度的函数，是对事故的量化描述。在偏差分析过程中，确认已有安全保护措施，分析偏差导致的事故后果的危害程度和发生的概率，借助风险矩阵判定事故的风险等级，对各项事故后果的风险进行排序，从而可给出各项安全措施执行的优先顺序(图1)。

图1 风险评价矩阵图

集输站场常用风险矩阵为5×5矩阵［4］。可能性是指未来一年内发生的可能性，按照频率划分为微、低、中、高、特高5 个级别，以 A、B、C、D、E 表示［5］。后果严重性按照严重程度也分为5个级别，以1，2，3，4，5表示，包括4个方面:人员伤亡、财产损失、环境影响和声誉影响［6］，当同时存在多个方面的影响且等级不同时，取其中等级最高者。

2 实例分析

2.1 集输站场简介

该集输站场汇集试采干线末站来气，通过管线输往北内环阀室。输送介质温度为常温，输送介质为非含硫天然气。外输管道起于试采干线末站，止于外输末站，设计规模400×104m3/d。站内工艺流程为试采干线末站来气首先进入三相分离器处理后再进汇管，经过分离、计量后输往北内环阀室预留口，如图2所示。

图2 集输站工艺流程简图

2.2 集输站场HAZOP分析

在进行HAZOP分析前需进行分析节点的划分，以便对单元内工艺参数的偏差进行分析［3］，分析节点具体是指确定边界的设备单元。节点的划分要便于HAZOP分析，根据不同的要求可以对集输站场划分出不同的节点，一般把设计意图或工艺条件的改变作为一个节点的结束，另一个节点的开始。HAZOP分析小组成员在对该集输站场工艺流程和设备单元充分了解的基础上，经过讨论决定，将该集输站分为4个节点，见表1。

表1 集输站HAZOP分析节点划分表

在节点划分的基础上，开展偏差分析，全面分析偏差产生的原因和后果，并根据风险矩阵判断风险等级，给出强度适宜的安全措施，部分有意义的偏差分析结果如表2所示。

3 结语

将HAZOP分析方法应用于天然气集输站场，不仅可以将天然气集输站场可能出现的偏差及其原因

和后果全面地分析出来，而且还可以通过判断风险等级，采取合适强度的安全措施，从而最大限度地保障集输站的安全生产。

表2 集输站HAZOP分析表

［1］张东明.天然气输气场站基础管理思路探讨［J］.石油工业技术监督，2008(11):28-30.

［2］田达，张思佩，韩东升.危险与可操作分析(HAZOP)方法在生产工作中的简单应用［J］.山东化工，2011，40(10):49-52.

［3］徐刚.HAZOP分析指南［M］.北京:中国石化出版社，2008:7-12.

［4］王文和，易俊，沈士明.基于风险的城市埋地燃气管道安全评价模型及应用［J］.中国安全生产科学技术，2010(3):163-166.

［5］陈登丰.在役承压设备风险管理技术的发展［J］.化工设备与管道，2006(4):17-24.

［6］梁运枚，骆晖，杨伟，等.天然气长输管道风险接受准则的研究进展［J］.油气储运，2009(10):6-9.