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摘 要

HAZOP是定性分析，用来明确偏差所形成的风险与可能导致的后果，采用保护措施进行预防。LOPA分析是的半定量分析，用来评估当前保护层能否降低工艺风险。然后运用SIL分析，验证分析结果是否能实现工艺单元的安全需求。

本文围绕丁二烯储存单元进行危险性与可操作性研究和保护层评估，根据分析结果再评估其安全完整性。结合丁二烯储存单元创建引导词的偏差，了解偏差所形成的潜在危险，辨识危险的形成原因和可能引起的后果，提出相关措施建议降低潜在危险发生频率。在此基础上，使用引起事件的频率、后果严重程度和独立保护层故障可能性的数量级别来辨识工艺风险，确认施行的安全措施是否满足需求，剩余风险是否在合理范围内，是否需要提出新的安全措施，半定量的分析保护层的失效概率。确认SIL等级，结合分析结果验证是否符合要求。

关键词：HAZOP LOPA SIL 偏差

HAZOP and LOPA analysis and SIL grading of butadiene storage unit

ABSTRACT

HAZOP analysis is a qualitative analysis, which is used to identify the risks and possible consequences caused by deviation and adopt protective measures for prevention. LOPA analysis is a semi-quantitative analysis to evaluate whether the current protective layer can reduce the process risk. Then SIL analysis is used to verify whether the analysis results can meet the safety requirements of the process unit.

In this paper, the hazards and operability of butadiene storage units are studied and the protective layer is evaluated. The safety and integrity of butadiene storage units are evaluated according to the analysis results. Combined with the deviation of the guide words created by butadiene storage unit, the potential hazards caused by the deviation are understood, the causes and possible consequences of hazards are identified, and relevant measures and suggestions are put forward to reduce the frequency of potential hazards. On this basis, the process risks are identified by using the frequency of events, the severity of consequences and the quantitative level of the failure probability of the independent protective layer to confirm whether the implemented safety measures meet the requirements, whether the residual risks are within a reasonable range, whether new safety measures need to be proposed, and whether the failure probability of the protective layer is semi-quantitatively analyzed. Confirm SIL level and verify whether it meets the requirements in combination with analysis results.

Keywords: HAZOP ；LOPA；SIL；deviation

目录

摘 要 I

第一章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 HAZOP方法介绍 1

1.2.1 HAZOP分析方法的提出 1

1.2.2 HAZOP研究方法的基础和概念 1

1.2.3 HAZOP分析基本原理 2

1.2.4 HAZOP方法的优缺点 2

1.2.5 HAZOP分析步骤及流程 3

1.3 LOPA方法介绍 4

1.4 SIL等级定级介绍 5

1.5 HAZOP、LOPA、SIL的结合 5

第二章 丁二烯储存单元项目概况 7

2.1 丁腈橡胶生产工艺 7

2.1.1 聚合物结构式与结构特点 7

2.2 液氨储罐工艺流程 7

2.3 1,3-丁二烯储罐工艺流程 7

2.3.1 1,3-丁二烯进料 7

2.3.2 1,3-丁二烯出货 8

2.4 主要设备 8

2.4.1 主要生产设备 8

2.4.2 特种设备 8

2.5 公用辅助工程 9

2.6 自控控制 11

2.6.1 DCS自动控制系统 11

2.6.2 SIS系统 11

2.6.3 可燃气体和有毒气体系统（GDS） 12

2.6.4 火灾报警系统 12

第三章 工作日程及节点选取 13

3.1 工作安排 13

3.1.1 分析小组人员组成 13

3.1.2 具体工作安排 13

3.2 节点划分与确认 14

3.2.1 节点选取原则 14

3.2.2 节点描述 14

3.4 建议措施 15

3.5 小结 16

第四章 结果汇总 17

4.1 HAZOP分析结果 17

4.2 LOPA分析结果及SIL等级定级 37

第五章 结论和展望 41

5.1 结论总结 41

5.2 展望 41

参考文献 43

第一章 绪论

1.1 引言

我国的综合国力不断变强，化工产业也随着潮流蒸蒸日上，化工生产单元的高度自动化、连续化已经成为目前化工生产的发展趋势，规模越大就越难以掌控，一旦有事故发生，其伤害和影响也糟糕到难以预料。因此，面对严峻的安全形势，预防和控制危险有重大意义，对化工单元进行危险识别与辨析是预防化工生产过程中各种事故的重要手法和途径。

1.2 HAZOP方法介绍

1.2.1 HAZOP分析方法的提出

危险和可操作性研究（HAZOP，Hazard and Operability Analysis[1]），该方法最早起源于二十世纪六十年代，是英国帝国化学工业公司（ICI）开发的，目的为使除草剂的生产。HAZOP是引导词为主的危害分析方法，主要使用在项目设计及运行时期，检查潜在的阻止工艺正常运行的危险因素[2]。

在当今世界，跟HAZOP相关的标准和法律法规，主要是PSM 和PHA，HAZOP的科学和有效是供认不讳的，已经被列入国际电工委员会安全标准（IEC61882）、美国多项安全标准（如美国航空航天部安全标准NASA-STD-8719.7A），涉及的领域甚至有核工业、航空航天、军事军工和医疗设备制造业等。我国国家安监总局现已经制定了相应的HAZOP分析标准规范。

1.2.2 HAZOP研究方法的基础和概念

最初，ICI对HAZOP研究的定义是：HAZOP是各种相关人士组成的分析小组对各类工艺过程的危险和可操作性问题展开探讨的一种研究方法，而这些问题用专业的话来说就是偏差，即偏离设计工艺条件[3]。虽然小组中单独每个人都能独立的进行全部的分析过程，但这样结果就会过于片面和主管，从而无法被称作HAZOP分析研究。因此认定一个分析方法是否是HAZOP，这辨别的关键就是是否各种领域的学者专家，聚在一起相互探讨，相互交流，彼此交换意见，取长补短，查漏补缺，一起分析同一个项目的风险因素[4]。

1.2.3 HAZOP分析基本原理

HAZOP是依据给定的单元辨识偏差，然后头脑风暴集思广益，运用引导词技术辨别出全部偏差，面对每个偏差，一个个的具体分析，找出原因、预测后果然后提供安全建议措施的一种定性分析方法。

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