危险可操作性研究应用于氧气充装装置

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危险可操作性研究应用于氧气充装

装置

氧气充装生产需要的原料是液态氧，充装站一般不具备生产液态氧的能力，为了满足生产需要，需要外购。

根据国务院令第344号《危险化学品安全管理条例》第三条“危险化学品，包括爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有毒品和腐蚀品等”的规定，充装站生产的氧气属于危险化学品的范畴。

充装生产是连续的工作过程，在连续过程中管道内物料工艺参数的变化，反映了设备的状况，因此，分析对象确定为管道。通过对管道内物料状态及工艺参数产生偏差的分析，查找系统存在的危险，对所有的管道分析之后，整个系统存在的危险也就一目了然。

危险可操作性研究（HAZOP）的基本过程，是以关键词为引导，找出系统中工艺过程或状态的变化（或偏差），然后再继续分析偏差的原因、后果及可以采取的对策。

1、生产工艺

购入的低温液态氧，由厂家的专用运输槽车将其送至低温液体储罐内，充装时，缓缓开启低温液氧泵，你温液态氧被压缩至高压汽化器内受热、升温、汽化成为高压、高纯度（99.5%以上）的气态氧，并经高压管道输送至高压气体充装台。通过气体充装台的卡具分别装入氧气瓶内。工艺流程如图1所示。 图1氧气充装工艺流程图 2、确定评价单元

（1）低温液氧输送管道单元

选择图1中的低温液氧储罐至低温液氧泵入口端的低温液氧输送管道，作为第一个评价对象。 （2）高压氧气输送管道单元

选择图1中由低温液氧泵出口端，经过高压汽化器至汇流排的高压气体输送管道，作为第二个评价对象。 3、评价参数的确定

（1）低温液氧输送管道单元

低温液态氧由专用运输槽车送入标定压力为0.8MPa的低温液氧储罐内储存，工作时，液氧经低温液氧储罐输送阀门，输入吸入压力为0.4MPa 的低温液氧泵内。在这段管道的传输过程中，按

照国家标准GB50030-91，为保证安全生产，要求对管道考虑温差变化的热补偿。就是否对管道采取热补偿措施进行安全评价。 评价过程中遵照的原则是：关键词+工艺参数=偏差。与其相关的参数是流量。其评价结果见表1。

关键词 安全防护

建议措施 流量 有

低温液氧储罐出口管道有热补偿措施

泵内低温液氧被压缩，为汇流排充装提供足够的高压氧气 安全阀、放散阀工作压力正常 加强巡检，加强管理

无

低温液氧储罐出口管道无热补偿措施

泵内不上压，不能为汇流排充装输送高压氧气 采取热补偿措施 按照国家标准执行

安全装置不动作，储罐内超压，罐体爆裂，低温液氧泄漏后遇明火引起火灾；或遇水发生物理爆炸；与其他化学物质混合，发生化学爆炸 采取热补偿措施；

确保安全阀、放散阀等安全装置安全可靠。 按照国家标准执行

偏差 原因 后果

表1低温液体输送管道危险可操作性研究 （2）高压氧气输送管道单元

低温液体泵吸入压力0.4MPa,排出压力16.5MPa，从泵内排出的高压气体，经过阀门进入最高工作压力为16.5MPa的高压汽化器内进行加热，其出口温度低于环境温度5℃。高压氧气经调节阀送至汇流排充入氧气瓶内。

在评价中，选择低温液体泵出口端至汇流排的高压氧气输送管道进行评价。

评价过程中遵照的原则是：关键词+工艺参数=偏差。与其相关的参数是压力、流量、时间等。其评价结果见表2。 表2高压氧气传输管道危险性与可操作性研究

关键词 偏差 原因 后果 安全防护 建议措施 流量 增加

泵出率、管道与充装量不匹配 引起管道内高压气体超压；安全阀起跳

调节泵的转数，控制泵出率

根据泵出率与汇流排组数设定电机转数

减少

泵出率、管道与充装量不匹配 氧气瓶充装量有误

调节泵的转数，提高泵出率

变化

充装瓶数量不固定

流量波动大，不稳定，易超压 加强安全管理，保证每次的充装瓶数量

压力 增高

泵出率、管道与充装量不匹配，安全阀不动作 充装台软管破爆； 操作人员伤亡

确保各级安全阀安全可靠

《氧气及相关气体安全技术规程》GB16912-1997规定，设置超压报警装置。可采用：

1.安装电节点压力表； 2.在充装台安装控制开头

降低

泵出率、管道与充装量不匹配

充装速度过快，影响充装质量；易产生流体静电 保证充装系统接地良好；严格按操作规程作业

变化

2组汇流排切换不及时或个别散户充装

压力变化无法控制，增加事故发生概率；如果安全控制系统发生故障，将造成财产损失、人员伤亡

加强安全管理；确保各级安全阀安全可靠；严格按操作规程作业

时间 滞后

汇充排切换时间超时

氧气瓶充装过量，出现超装、超压现象；管道压力增高，安全阀起跳；因阀门质量或密封质量发生泄漏引起燃烧；充装台发生爆管，操作人员伤亡等 严格按操作规程作业 1.严格执行《氧气及相

关气体安全技术规程》GB16912-1997规定； 2.操作人员持证上岗

超前

汇流排切换时间提前

氧气瓶充装量减少，氧气瓶达不到额定充装量 严格按操作规程作业 同上

评价中，吸收有操作经验的人员共同参加，通过危险与可操作性研究的分析，能够探明装置及生产过程存在的危险，根据危险带来的后果明确系统中的主要危害。在进行危险与可操作性研究过程中，分析人员对于单元的工艺状况需要有深入的了解，对于单

元中的危险及应采取的措施应有透彻的认识。

戴秀莲 王戈