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摘 要

目前，石油和化工行业是我国关系到国计民生的能源、材料等方面的重要支柱产业之一。石油和化工设备工艺复杂，工艺条件苛刻，介质多为易燃，易爆，有毒，有腐蚀性等特点，是一个高风险的行业。随着科学技术的不断发展，炼油装置规模越来越大，自动化和复杂性的不断进步，落后的生产技术的不断发展，安全问题也日益突出，生产的小瑕疵很可能导致非常严重的后果，造成非常大的损失。液氯作为重要的化工原料，沸点较低，有强氧化性和毒性，若其泄漏将导致严重的人员伤亡和环境污染。因此，加强液氯存储单元的安全措施就显得尤为重要。本文针对液氯存储单元，经过HAZOP分析、LOPA分析以及SIL等级分析，识别存储系统的危险有害因素，加强防护措施，并设计了较为完善的SIS系统，有效的预防了事故的发生。

关键词：液氯 HAZOP分析 LOPA分析 SIL等级 联锁系统

Abstract

At present, the petroleum and chemical industry is one of the important pillar industries in our country, which is related to the national economy and the people's livelihood. Petroleum and chemical equipment process is complex, the process conditions are harsh, medium is more flammable, explosive, toxic, corrosive and so on, is a high risk industry. With the continuous development of science and technology, increasingly large scale refinery, the progress of automation and complexity, the continuous development of backward production technology, security issues have become increasingly prominent, production of small flaws is likely to lead to very serious consequences, resulting in very large losses. Chlorine is an important chemical raw material, low boiling point, strong oxidizing and toxicity, if the leak will lead to serious casualties and environmental pollution. Therefore, it is particularly important to strengthen the safety measures of liquid chlorine storage unit. The for liquid chlorine storage unit, after the HAZOP analysis, LOPA analysis and SIL analysis, dangerous and harmful factors identification of storage system, strengthen protection measures, and design a more perfect SIS system, effective prevention of the occurrence of the accident.

Key words: chlorine, HAZOP analysis, LOPA analysis, SIL grade, interlocking system

目录

摘要

Abstract

第一章 绪论 1

第二章 液氯存储单元HAZOP分析

2.1 HAZOP简介

2.2 HAZOP分析步骤

2.3液氯存储单元HAZOP分析

2.3.1液氯储罐节点分析

2.3.2备用储罐节点分析

2.3.3汽化器节点分析

2.3.4各管线节点分析

2.4本章小结

第三章 液氯存储单元LOPA分析

3.1 LOPA分析简介

3.2风险矩阵

3.3 LOPA分析步骤

3.4各节点LOPA分析

3.5 安全对策及建议

第四章 液氯存储单元SIL分析

4.1安全仪表系统简介

4.2 安全完整性等级

4.3 SIL定级

4.4 液氯存储单元SIL等级分析

4.4.1 液氯储罐SIL等级分析

4.4.2 备用储罐SIL等级分析

4.4.3 汽化器SIL等级分析

4.5 本章小结

第五章 SIS的设计

5.1 SIS构成

5.2 SIL的确定

5.3主要控制参数和设计

5.4 液氯储存单元SIS系统设计

5.5 本章小结

六、结论与展望

参考文献

第一章 绪论

液氯为黄绿色的油状液体，有毒，在15℃时比重为1.4256，在标准状况下，沸点为-34.6℃，凝固点为-101.5℃。在水分存在下对钢铁有强烈腐蚀性。液氯为基本化工原料，可用于冶金、纺织、造纸等工业，并且是合成盐酸、聚氯乙烯、塑料、农药的原料。用高压钢瓶包装，净重500kg、1000kg；槽车罐装，净重25吨左右/罐。贮于阴凉干燥通风处，防火、防晒、防热。

液氯一般气化后使用，用途较为广泛，为强氧化剂，用于纺织、造纸工业的漂白，自来水的净化、消毒，镁及其它金属的炼制，制取农药、洗涤剂、塑料、橡胶、医药等各种含氯化合物。化工生产中，由聚乙烯与液氯合成为聚氯乙烯、氯化聚乙烯。广泛用于造纸、纺织、农药、有机合成、金属冶炼、化工原料等行业，及生活用水消毒之用。

液氯不会燃烧，但可助燃。一般可燃物大都能在氯气中燃烧，一般易燃气体或蒸汽也都能与氯气形成爆炸性混合物。氯气能与许多化学品如乙炔、松节油、乙醚、氨、燃料气、烃类、氢气、金属粉末等猛烈反应发生爆炸或生成爆炸性物质。它几乎对金属和非金属都有腐蚀作用。由于液氯的众多危险性，对于液氯的存储系统需要进行全面的分析，识别存储系统的危险有害因素，采取相对应的措施防止事故的发生是各系统需要解决的问题。

HAZOP分析是目前国际上公认的有效并被普遍使用的风险定性评估方法，在工程设计阶段实施HAZOP是提高装置安全度的有效措施，也是开展HAZOP的最佳时机[9]。HAZOP分析方法通过分析工艺系统运行过程中状态参数的变化、工作人员操作中可能出现的一些偏差，以及该变动及偏差对系统可能造成的影响，找出引起变动或偏差的原因，分析可能造成的后果，明确已有的保护措施，并针对性的提出建议措施。但是HAZOP分析不能解决偏差产生的事故风险有多大，已有的安全措施是否有效地将风险有效的抑制在允许范围之内，具体的过程需要多少种安全防护层，每一安全防护层可以减少多扫风险等问题。此时便需要在它的基础上进行LOPA分析。LOPA分析可以确定已发事故剧情的危险程度，定量计算危害发生的概率，分析已有保护层的保护能力及失效概率，推算出需要补充的保护层等级，一定程度上可以弥补HAZOP的不足[2]。分析之后针对一些危险性较高的节点便需要进行SIL等级分析，评估得出工艺系统中安全仪表系统的SIL等级，进而使设备安全系数更高，事故发生率降至可接受的风险范围。

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