安全評(píng)價(jià)技術(shù)在燕山PIA裝置上的應(yīng)用研究.pdf

1、在石油化工行業(yè)中,其生產(chǎn)裝置基本為高溫高壓,連續(xù)運(yùn)行生產(chǎn)的。隨著生產(chǎn)裝置的大型化,生產(chǎn)操作的復(fù)雜化,對(duì)生產(chǎn)過程安全控制的要求越來越高。為了降低生產(chǎn)的風(fēng)險(xiǎn),減少事故和職業(yè)危險(xiǎn),石油化工企業(yè)在工廠選址,安全管理時(shí)進(jìn)行了相應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)和風(fēng)險(xiǎn)控制活動(dòng)。在生產(chǎn)裝置中投入使用的安全儀表系統(tǒng)等可以盡量地避免人員或生產(chǎn)設(shè)備的損失。避免由于事故而造成的環(huán)境污染,并盡量減少事故停車造成的損失。當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí),安全儀表系統(tǒng)能自動(dòng)地使工業(yè)過程到達(dá)到安全狀態(tài),

2、或采取措施降低工業(yè)危險(xiǎn)。安全控制一般包括兩方面內(nèi)容:一是信號(hào)報(bào)警,警告操作人員生產(chǎn)操作已經(jīng)偏離正常工況,應(yīng)引起警覺；二是聯(lián)鎖停車,當(dāng)生產(chǎn)將要發(fā)生事故時(shí)采取緊急措施避免事故的發(fā)生,保證操作人員和相關(guān)設(shè)備的安全[1]。
　　 PIA產(chǎn)品是生產(chǎn)聚酯產(chǎn)品的原材料,是紡織行業(yè)的源頭產(chǎn)品。燕山石化是目前國內(nèi)唯一的PIA生產(chǎn)裝置。燕山石化PIA生產(chǎn)裝置是在原年產(chǎn)36,000噸精對(duì)苯二甲酸(PTA)裝置上改造而成的。原PTA裝置采用美國阿莫科(

3、AMOCO)化學(xué)品公司的專利技術(shù),成套引進(jìn)工藝及設(shè)備。該裝置于1982年初投料試生產(chǎn)。但隨著國內(nèi)PTA裝置不斷新增,原裝置規(guī)模小的問題突現(xiàn)出來,與新上裝置相比,其物耗、能耗高,在總公司大力支持下,聯(lián)合國內(nèi)高校和設(shè)計(jì)單位,從基礎(chǔ)研究和工程開發(fā)入手,完成了多項(xiàng)科研課題,形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的5萬噸／年P(guān)IA工藝設(shè)計(jì)的成套技術(shù)。
　　 裝置在一些重點(diǎn)部位:HR-301氧化反應(yīng)器；HD-401第一結(jié)晶器；HG-204A／B進(jìn)料泵；高壓

4、進(jìn)料泵；空氣壓縮機(jī)；氫氣壓縮機(jī)；冷高壓分離塔等部位都設(shè)置了安全儀表系統(tǒng)SIS回路,以達(dá)到保護(hù)操作人員和生產(chǎn)設(shè)備的目的。整個(gè)裝置的BPCS保護(hù)層采用DCS進(jìn)行生產(chǎn)過程控制,采用專業(yè)的邏輯控制系統(tǒng)處理整個(gè)裝置的安全儀表功能的運(yùn)算表決邏輯。
　　 本文是本人在設(shè)計(jì)院工作期間實(shí)際參與燕山聚酯廠PIA裝置改造項(xiàng)目時(shí)對(duì)該裝置進(jìn)行的裝置安全分析與設(shè)計(jì),本文以過程保護(hù)層LOPA設(shè)計(jì)為主線對(duì)PIA裝置進(jìn)行了過程保護(hù)層的分析與設(shè)計(jì)。進(jìn)行了工藝保護(hù)層

5、的設(shè)計(jì)介紹,主要對(duì)BPCS保護(hù)層設(shè)計(jì)(主要工作包括了BPCS保護(hù)層的DCS設(shè)計(jì))和自運(yùn)防護(hù)層(安全儀表系統(tǒng)SIS)進(jìn)行了詳細(xì)的設(shè)計(jì)工作,以及簡單介紹了機(jī)械保護(hù)層的設(shè)計(jì)。另外本文在對(duì)自運(yùn)防護(hù)層設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)PIA裝置的核心設(shè)備氧化反應(yīng)器HR-301反應(yīng)尾氣中含氧量回路進(jìn)行了危險(xiǎn)分析和風(fēng)險(xiǎn)辨識(shí)并進(jìn)行了該回路進(jìn)行了SIL等級(jí)計(jì)算。此裝置于2008年8月設(shè)計(jì),于2010年3月已經(jīng)順利投產(chǎn)并產(chǎn)出合格產(chǎn)品,事實(shí)證明對(duì)裝置的分析與設(shè)計(jì)是符合安全要求并能夠