CN116911035B - 一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,通过对页岩油原位转化过程中的系统划分,对主要危险物料进行辨识和分析。通过HAZOP方法进行定性风险分析;基于HAZOP分析结果,运用LOPA分析法和F&EI分析法,分别确定各关键系统的事故发生概率和风险等级,结合风险矩阵的方式定量分析各关键系统发生火灾、爆炸事故的风险等级;针对油气泄漏造成人员中毒事故,利用FLACS软件进行仿真模拟定量风险评估,并确定其影响范围;构建蝴蝶结模型,对页岩油原位转化油气集输工艺关键装置存在导致火灾爆炸、中毒事故的风险因素进行总结。本方法能够实现对于页岩油原位转化油气集输过程关键装置风险的精准辨识,达到对页岩油原位转化集输系统安全防控的目的。
Description
技术领域
本发明涉及油气集输风险辨识及安全评估领域,并具体涉及一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法。
背景技术
页岩油地下原位转化技术是指通过原位加热从油页岩层中提取油气的技术,该技术是从油页岩层中获取油气并具备大规模商业生产的有效途径。现阶段,国内已有部分科研单位、企业研发的页岩油原位转化技术进入先导实验阶段,并取得了较好的结果。
页岩油原位转化与常规油田开采不同,存在采出液组分复杂、生产过程高温高压等诸多因素,因此其采用的集输装置所存在的风险也不同。由于工程实践中页岩油原位转化的工艺流程复杂,不具备实验的条件,因此,现阶段还没有一种能够对页岩油原位转化工艺过程进行有效风险辨识的方法,无法把控页岩油集输工艺过程产生的物质对关键装置的影响。
而且对于已得到规模开发的非常规油气,更需要对其加工过程加强风险分析和安全管理,以确保装置能够安全运行,预防事故发生,减少人员伤亡、降低财产损失和对环境的污染。故依据先导试验数据以及油气安全相关规程,采取合适的风险辨识方法对页岩油原位转化油气集输系统的危险性分析有重要作用。
基于上述原因,亟需一种风险辨识方法,能够依据原位转化工艺特性,以危险性物质为基点,围绕关键装置,采用灵活、精准的分析方法进行风险辨识,指导安全性生产作业。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的问题,本发明提供一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法。
本发明提供的技术方案如下:
一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,包括以下步骤:
S1,将页岩油油气集输过程按照工艺流程划分为五个系统,分别为:蒸汽发生系统、地下原位转化系统、冷却分离系统、氨法脱硫系统和提气脱硫系统;
S2,分别对划分出的五个系统所产生的物质进行危害特性分析,所述危害特性包括易燃易爆性、毒性、腐蚀性、自燃性和冲蚀性,所述危害特性的分析步骤包括:
a.对物质的危害特性逐一按危害程度分别进行评分,评分范围为0-5分,分值高代表危害程度高;
b.将物质的危害特性加成计算,求和结果为物质的危害等级;
c.当物质的危害等级满足总分≧10分或其包含的危害特性中易燃易爆性≧4分,标记该物质为高风险危害物质,涵盖所述高风险危害物质的系统标识为关键系统,所述关键系统内的装置为关键装置;
S3,运用HAZOP分析方法,对页岩油油气集输过程的工艺流程作定性安全分析,包括如下步骤:
S3-1,将页岩油油气集输过程按工艺流程,以装置为主线,划分为五个关键节点;
S3-2,识别出所述关键节点的偏差;
S3-3,对所述偏差作偏差原因分析、事故后果推断、现有安全措施记录和初步建议措施记录,制作HAZOP记录表;
S3-4,对HAZOP记录表中的所述偏差进行S、L、R分析,定义出高风险偏差,其中,S代表事故后果严重程度,L代表事故发生概率,R代表事故风险等级;
S4,通过HAZOP记录表辨识出所述高风险偏差对所述关键装置造成的风险因素,辨识出所述风险因素会导致的安全事故。
进一步的,步骤S3-1中,所述关键节点依次分别为蒸汽发生系统工艺流程、地下原位转化系统工艺流程、冷却分离系统工艺流程、氨法脱硫系统工艺流程和提气脱硫系统工艺流程。
进一步的,步骤S3-2中,所述偏差为所述关键节点中的工艺参数偏差和设备参数偏差。
进一步的,步骤S3-4中,当所述偏差满足:S≧事故后果等级2,或R≧风险等级Ⅲ级,或L≧事故概率等级3时,定义所述偏差为高风险偏差。
进一步的,还包括以下步骤:
S5,对步骤S4中辨识出的安全事故进行LOPA分析,量化所述关键装置的安全事故发生概率,包括以下步骤:
S5-1,以HAZOP分析得到的高风险偏差为基础,筛选出可能导致火灾、爆炸的高风险偏差,并将火灾、爆炸安全事故构成事故场景;
S5-2,对所述事故场景进行描述,确定所述事故场景的初始事件和触发事件,并修正结果;
S5-3,确定所述事故场景的风险,并进行独立保护层评估;
对HAZOP记录表中已识别出的独立保护层作失效概率评估;
对HAZOP记录表中未识别出的独立保护层确定条件事件及后果修饰,并评价条件事件概率和后果修饰概率,若风险不能接受,则在HAZOP记录表中增加该独立保护;
S5-4,对已经分析结束的事故场景进行记录,并重复步骤S5-2至S5-3,完成下一事故场景分析。
进一步的,还包括以下步骤:
S6,对步骤S4中HAZOP记录表标识出的安全事故进行F&EI分析,定量分析安全事故中火灾、爆炸事故的危险程度,包括以下步骤:
S6-1,确定评价工艺单元;
S6-2,确定F&EI的分析对象;
S6-3,确定危害物质的物质系数:物质的温度低于60℃时,物质系数为正常环境温度下的数值;物质的温度高于60℃时,物质系数应进行修正;
S6-4,确定安全补偿系数,若对关键装置采取了保护措施,则安全补偿系数在给定系数范围内确定,否则安全补偿系数为0;
S6-5,计算出所述安全事故的火灾、爆炸危险指数,辨识出所述关键装置发生火灾、爆炸事故的严重程度。
进一步的,所述工艺单元在所述关键装置中选取,或根据步骤S5-1的事故场景为基础进行选取,或根据步骤S3-1的关键节点为基础进行选取;选取的标准应确定工艺单元为一个独立部分,且与其他部分保持一定的距离,或用防火墙、防爆墙、防护提等与其他部分隔开。
进一步的,步骤S6-2中,分析对象为步骤S2中的危害物质。
进一步的,步骤S6-5中,对所述安全事故的火灾、爆炸危险指数高于规定数值的节点,使用FLACS软件进行人员中毒事故场景模拟,将中毒安全事故可视化。
进一步的,该方法还包括建立风险矩阵,所述风险矩阵的建立方法包括以下步骤:
a.划分风险等级为4个标准:Ⅰ级可接受风险、Ⅱ级中度风险、Ⅲ级高风险、Ⅳ级严重风险;
b.以人员伤亡和财产损失为标准将事故后果严重程度分为5个等级,分别为:1、无人员伤亡、直接损失在50万以下;2、人员重伤无死亡、直接损失50-100万;3、直接死亡3人以下、重伤10人以下直接损失100-500万;4、直接死亡3人以上10人以下、重伤10人以上50人以下、直接损失500-1000万;5、直接死亡10人以上、重伤50人以上直接损失1000万以上;
c.划分事故概率为5个标准:1、行业内未发生过;2、预期不会发生,但行业内发生过;3、可能发生;4、至少会发生一次;5经常发生。
进一步的,对所述关键装置存在导致火灾、爆炸、中毒事故的风险因素构建蝴蝶结模型,按照消除、隔离、限制、预警、遏制和防护的路线进行风险评估和总结。
本发明的有益效果:
本发明提供的一种页岩油原位转化油气集输过程关键装置风险辨识方法,通过对页岩油原位转化油气集输系统进行识别和划分,并对系统工艺过程中存在的有害物质及其危险性进行识别,利用HAZOP分析法对整个系统进行拆分和串联,从而完成较为全面的定性分析。
通过建立HAZOP、LOPA和F&EI三者相结合模型,实现对页岩油原位转化油气集输工艺流程的事故发生概率和事故后果的严重程度量化描述;利用FLACS软件进行人员中毒事故仿真模拟定量风险评估,并确定其影响范围;构建蝴蝶结模型,对页岩油原位转化油气集输工艺关键装置存在导致火灾爆炸、中毒事故的风险因素进行总结。通过本发明所描述的方法,能够实现对于页岩油原位转化油气集输过程关键装置风险的精准辨识,达到对页岩油原位转化集输系统安全防控的目的。
本发明提供的方法,有助于推动后续页岩油原位转化集输过程安全评价分析工作的开展,对相关机构和企业在设计、运行和维护过程中提供信息参考,具备优异的工业实用性。
附图说明
图1:本发明所述方法的一种流程示意图;
图2:页岩油油气集输过程的工艺流程示意图;
图3-1:蒸汽发生系统工艺流程节点示意图;
图3-2:地下原位转化系统工艺流程节点示意图;
图3-3:冷却分离系统工艺流程节点示意图;
图3-4:氨法脱硫系统工艺流程节点示意图;
图3-5:提气脱硫系统工艺流程节点示意图;
图4:结合HAZOP记录表的LOPA分析流程示意图;
图5:结合HAZOP记录表和LOPA分析结果的F&EI分析流程示意图;
图6:HAZOP、LOPA和F&EI的集成分析结果汇总示意图。
具体实施方式
下面参照附图以实施例方式详细描述本发明。
需要说明的是,在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解,技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异来作为区分组件的方式,而是以组件在功能上的差异来作为区分的准则。
实施例1
结合附图1至附图3-5,本发明示出了一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,包括如下步骤:
S1,将页岩油油气集输过程按照工艺流程划分为五个系统,分别为:蒸汽发生系统、地下原位转化系统、冷却分离系统、氨法脱硫系统和提气脱硫系统。
划分后的五个系统描述如下:
S1-1,蒸汽发生系统
蒸汽发生系统的输入为冷水;主要装置包括软水处理设备、蒸汽锅炉和分汽缸;输出为650℃、10MPa的水蒸气。
S1-2,地下原位转化系统
地下原位转化系统的输入为步骤S1-1的水蒸气;主要装置包括注热井、PLC控制系统和生产井;输出为油气水混合物。
S1-3,冷却分离系统
冷却分离系统的输入为步骤S1-2的油气水混合物。
主要装置包括一级水冷换热组、二级水冷换热组、三级冷媒换热组和污水处理站。其中,一级水冷换热组、二级水冷换热组和三级冷媒换热组串联连接,并分别设有分离器,用于对油气水混合物进行逐级冷却分离。
冷却分离系统的输出过程为:油气水混合物经过一级水冷换热器,温度由300℃降至154℃,进入一级油气分离器分离轻油;再经二级水冷换热器,温度由154℃降至80℃,进入二级气液分离器分离游离水;最后经三级级冷媒制冷器,温度由80℃降至5℃,进入三级气液分离器回收轻油。
S1-4,氨法脱硫系统
氨法脱硫系统的输入为含二氧化硫的原料气,操作温度50-60℃,操作压力2MPa。净化后的纯净气经过除雾去除氨水后部分输往燃气锅炉,另一部分作为纯净气进入提气脱硫系统。亚硫酸氨对H2S有一定的吸附作用,亚硫酸铵与氧化风机带来的氧化空气发生氧化反应得到硫酸铵、硫磺溶液;硫酸铵、硫磺溶液送入循环结晶槽浓缩循环后生成结晶浆液送入下游。
主要装置包括氨法脱硫塔、燃气锅炉和发电机组。
输出为硫酸铵、硫磺浆液、甲烷。
S1-5,提气脱硫系统
提气脱硫系统的输入为原油、纯净气,塔内压力0.6MPa,塔底温度95℃;主要装置包括提气脱硫塔;输出为原油。
S2,页岩油油气集输过程会产出危害物质,所述危害物质包括但不限于页岩油、天然气、硫化氢、氢气、氨气、苯、甲苯等。
对五个系统所产生的危害物质按照危害特性分别进行分析,识别出各系统的风险级别,标识出关键系统。
危害特性包括易燃易爆性、毒性、腐蚀性、自燃性和冲蚀性,每种危害特性按危害程度由小到大评定为0-5分。危害程度的评定可根据生产者的经验、物质的特性和应用场景综合进行评定,也可以定义其他分数范围的危害程度,例如0-10分。
由于每种危害物质可能包含危害特性中的一个或多个,因此需要对每种危害物质按照危害特性逐一评分,并加成计算得出危害等级。例如,评分水蒸气的易燃易爆性为0、毒性为0、腐蚀性为2、自燃性为0、冲蚀性为3,因此水蒸气的危害等级为0+0+2+0+3=5。
统计计算每种危害物质的危害等级,总分≧10分或易燃易爆性≧4分的危害物质标记为高风险危害物质。涵盖高风险危害物质的系统标识为关键系统,关键系统内的装置标识为关键装置。
S3,运用HAZOP分析方法,对页岩油油气集输过程的工艺流程作定性安全分析。
S3-1,将页岩油油气集输过程按工艺流程,以装置为主线,划分为五个关键节点,依次分别为蒸汽发生系统工艺流程、地下原位转化系统工艺流程、冷却分离系统工艺流程、氨法脱硫系统工艺流程、提气脱硫系统工艺流程。
S3-2,识别出关键节点的偏差,本步骤中的偏差是指关键节点中的工艺参数偏差和设备参数偏差。
S3-3,对偏差作偏差原因分析、事故后果推断、现有安全措施记录和初步建议措施记录,并制作HAZOP记录表。
表1展示了HAZOP记录表关于“压力”和“流量”参数的分析记录示意。
表1
S3-4,对HAZOP记录表中的偏差进行S、L、R标识,其中,S代表事故后果严重程度,L代表事故发生概率,R代表事故风险等级。表2示出了HAZOP记录表中S、L、R的划分标准。
表2风险等级划分标准
事故后果划分标准
事故概率划分标准
定义出高风险偏差,定义标准为:S≧事故后果等级2,或R≧风险等级Ⅲ级,或L≧事故概率等级3。
S4,识别出关键装置所涵盖的高风险偏差,并通过HAZOP记录表辨识出高风险偏差对关键装置造成的风险因素,辨识出该风险因素会导致的安全事故。
通过上述步骤,能够准确的识别出页岩油油气集输过程的关键装置,以及关键装置中的高风险偏差;依据高风险偏差预测出关键装置可能会产生的安全事故,为安全生产提供可靠的、定性的技术指导。
实施例2
实施例1所描述的步骤,通过使用HAZOP分析方法,能够识别出页岩油油气集输过程中存在的设备风险以及工艺风险,同时能够辨识出关键装置由高风险偏差所能够引发的安全事故。但使用HAZOP分析方法仅是一种定性的分析方法,对关键装置作风险辨识时,还需要定量知晓安全事故发生的概率,从而更有效的完善关键装置的风险辨识。
同时,在安全事故中,尤其是在页岩油油气集输过程中,火灾、爆炸事故以及人员中毒事故是较为突出和严重的安全事故,其影响范围广,产生的破坏性强,持续的时间久。因此,结合附图4,在实施例1的基础上,本实施例提供的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,还包括以下步骤:
S5,对步骤S4中辨识出的安全事故进行LOPA分析,即保护层分析法(Layers ofProtection Analysis,LOPA),量化关键装置的安全事故发生概率,同时消除HAZOP记录表中定性危险分析时产生的争论和分歧,进一步提高关键装置的风险辨识程度。
S5-1,以HAZOP分析得到的高风险偏差为基础,筛选出可能导致火灾、爆炸的高风险偏差,并将火灾、爆炸安全事故构成事故场景,所述事故场景可包含多个;
S5-2,对事故场景进行描述,确定事故场景的初始事件和触发事件,并修正结果;
S5-3,确定事故场景的风险,并进行独立保护层(即IPLS)评估。
对HAZOP记录表中已识别出的IPLS作失效概率评估;
对HAZOP记录表中未识别出的IPLS确定条件事件及后果修饰,并评价条件事件概率和后果修饰概率,若风险不能接受,则在HAZOP记录表中增加该IPLS。
S5-4,对已经分析结束的事故场景进行记录,并重复步骤S5-2至S5-3,完成下一事故场景分析。
本实施例所描述的步骤,能够对安全事故的发生概率进行量化分析。以冷却分离系统、氨法脱硫系统和提气除硫系统三个系统为例,运用LOPA分析法,能够量化出导致火灾、爆炸事故的初始原因以及导致后果事件的概率。
实施例3
为进一步提升页岩油油气集输过程的工艺流程中火灾、爆炸事故的风险辨识度,尤其能够辨识出关键装置所存在的潜在火灾、爆炸安全事故,对火灾、爆炸事故的后果作更进一步的定量分析,结合附图5,在实施例2的基础上,本发明所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,还包括以下步骤:
S6,对步骤S4中HAZOP记录表标识出的安全事故进行F&EI分析,即道化学火灾、爆炸危险指数评价法(Dow’s Fire and Explosion Index,F&EI),定量分析安全事故中火灾、爆炸事故的危险程度。
S6-1,确定评价工艺单元。
工艺单元的选取应优先在关键装置中进行选取,可根据步骤S5-1定义的事故场景为基础进行选取,也可以根据步骤S3-1定义的关键节点为基础进行选取,或进行综合考虑后选取。选取的标准应确定工艺单元为一个独立部分,且与其他部分保持一定的距离,或用防火墙、防爆墙、防护提等与其他部分隔开。
S6-2,确定F&EI的分析对象,作为优选的,分析对象为步骤S2中的危害物质。
S6-3,确定危害物质的物质系数。
物质的温度低于60℃时,物质系数为正常环境温度下的数值;
物质的温度高于60℃时,物质系数应进行修正;
S6-4,确定安全补偿系数,补偿系数的大小与HAZOP记录表中分析出的已有安全保护措施相关,若对相关装置或安全装置采取了保护措施,那么所采取的安全补偿系数将在已经给定系数范围内取定,否则安全补偿系数为0。
S6-5,计算出安全事故的火灾、爆炸危险指数,即F&EI值。
表3给出了F&EI值与火灾、爆炸危险等级的关系。
表3
火灾、爆炸危险等级
F&EI值 | 1~60 | 61~96 | 97~127 | 128~158 | >159 |
危险程度 | 最低 | 较低 | 中等 | 高 | 非常高 |
危险等级 | I | II | III | IV | V |
运用F&EI评价法,在对相关系数采取HAZOP识别中的安全措施,以及结合合理假设的基础上,可对关键装置的火灾、爆炸事故后果严重程度进行量化。
以冷却分离系统、氨法脱硫系统和提气除硫系统三个系统为例,对F&EI、LOPA、HAZOP三者分析的结果进行集成分析,汇总结果如附图6所示。
实施例4
在实施例3的基础上,通过对页岩油油气集输过程的工艺流程中的安全事故的概率定量分析以及后果定量分析,筛选出F&EI值≧128的安全事故所在的节点,对该节点通过FLACS软件进行人员中毒事故场景模拟,将中毒安全事故可视化,进一步提高工艺流程的风险辨识度。在进行FLACS软件场景模拟时,所设置的所有参数必须根据先导试验的具体参数设置,以保证模拟结果的真实性。
以下通过实际生产案例,对本实施例作进一步详细描述。
以模拟胺法除硫系统中管线硫化氢泄漏为例,根据先导实验数据,建模厂区长宽均为100米,设置办公区、蒸汽发生区、冷却分离区、氨法脱硫区、提气除硫区以及储罐区,各区域均设置5米高围墙。
环境参数为10米高处风向正Y,风速设为1米/秒,大气稳定度F,环境温度20℃。泄漏区域设置为上文得出事故发生概率最大的氨法脱硫系统气相进塔管线坐标(69.625m,32.625m,1.625m),泄漏方式为喷射泄漏,泄漏压力0.6MPa,方向为负X,泄漏孔径3厘米,混合气平均分子量M均=18.808378g/mol,泄漏量通过泄漏公式计算得混合气泄露量为0.7858kg/s,泄漏检测范围为130m*130m*30m区域内。泄漏时间设定为60秒,其余参数采用FLACS推荐设置。
上述实施例中,
1、基于实施例1的HAZOP定性分析数据,实施例2的LOPA定量分析数据,实施例3的定量分析数据,通过建立风险矩阵的方式,进一步提升页岩油油气集输过程关键装置风险辨识度。
建立风险矩阵的方法如下:
a.将风险等级划分4个标准,分别为Ⅰ级可接受风险、Ⅱ级中度风险、Ⅲ级高风险、Ⅳ级严重风险;
b.以人员伤亡和财产损失为标准将事故后果严重程度分为5个等级,分别为:1、无人员伤亡、直接损失在50万以下;2、人员重伤无死亡、直接损失50-100万;3、直接死亡3人以下、重伤10人以下直接损失100-500万;4、直接死亡3人以上10人以下、重伤10人以上50人以下、直接损失500-1000万;5、直接死亡10人以上、重伤50人以上直接损失1000万以上;
c.以事故概率划分标准将事故概率分为5个标准,分别为1、行业内未发生过;2、预期不会发生,但行业内发生过;3、可能发生;4、至少会发生一次;5经常发生。
表4示出了风险矩阵表。
表4
2、对于实施例4,在页岩油油气集输过程中,引起人员中毒事故的风险点主要有:
①压力容器、管道中含硫化氢油气泄漏;
②净化之后的油气管道、储罐、蒸汽锅炉油气泄漏。
基于以上两个不同风险点,分别进行蝴蝶结模型分析,并严格按照消除、隔离、限制、预警、遏制、防护的优先顺序,达到预防事故及减轻事故后果的目的。
3、对于实施例1-实施例4,均可以采用蝴蝶结模型,对页岩油油气集输过程关键装置存在导致火灾爆炸、中毒事故的风险因素进行总结。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。
Claims (11)
1.一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1,将页岩油油气集输过程按照工艺流程划分为五个系统,分别为:蒸汽发生系统、地下原位转化系统、冷却分离系统、氨法脱硫系统和提气脱硫系统;
S2,分别对划分出的五个系统所产生的物质进行危害特性分析,所述危害特性包括易燃易爆性、毒性、腐蚀性、自燃性和冲蚀性,所述危害特性的分析步骤包括:
a.对物质的危害特性逐一按危害程度分别进行评分,评分范围为0-5分,分值高代表危害程度高;
b.将物质的危害特性加成计算,求和结果为物质的危害等级;
c.当物质的危害等级满足总分≧10分或其包含的危害特性中易燃易爆性≧4分,标记该物质为高风险危害物质,涵盖所述高风险危害物质的系统标识为关键系统,所述关键系统内的装置为关键装置;
S3,运用HAZOP分析方法,对页岩油油气集输过程的工艺流程作定性安全分析,包括如下步骤:
S3-1,将页岩油油气集输过程按工艺流程,以装置为主线,划分为五个关键节点;
S3-2,识别出所述关键节点的偏差;
S3-3,对所述偏差作偏差原因分析、事故后果推断、现有安全措施记录和初步建议措施记录,制作HAZOP记录表;
S3-4,对HAZOP记录表中的所述偏差进行S、L、R分析,定义出高风险偏差,其中,S代表事故后果严重程度,L代表事故发生概率,R代表事故风险等级;
S4,通过HAZOP记录表辨识出所述高风险偏差对所述关键装置造成的风险因素,辨识出所述风险因素会导致的安全事故。
2.根据权利要求1所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,步骤S3-1中,所述关键节点依次分别为蒸汽发生系统工艺流程、地下原位转化系统工艺流程、冷却分离系统工艺流程、氨法脱硫系统工艺流程和提气脱硫系统工艺流程。
3.根据权利要求1所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,步骤S3-2中,所述偏差为所述关键节点中的工艺参数偏差和设备参数偏差。
4.根据权利要求1所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,步骤S3-4中,当所述偏差满足:S≧事故后果等级2,或R≧风险等级Ⅲ级,或L≧事故概率等级3时,定义所述偏差为高风险偏差。
5.根据权利要求1所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S5,对步骤S4中辨识出的安全事故进行LOPA分析,量化所述关键装置的安全事故发生概率,包括以下步骤:
S5-1,以HAZOP分析得到的高风险偏差为基础,筛选出可能导致火灾、爆炸的高风险偏差,并将火灾、爆炸安全事故构成事故场景;
S5-2,对所述事故场景进行描述,确定所述事故场景的初始事件和触发事件,并修正结果;
S5-3,确定所述事故场景的风险,并进行独立保护层评估;
对HAZOP记录表中已识别出的独立保护层作失效概率评估;
对HAZOP记录表中未识别出的独立保护层确定条件事件及后果修饰,并评价条件事件概率和后果修饰概率,若风险不能接受,则在HAZOP记录表中增加该独立保护;
S5-4,对已经分析结束的事故场景进行记录,并重复步骤S5-2至S5-3,完成下一事故场景分析。
6.根据权利要求5所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,还包括以下步骤:
S6,对步骤S4中HAZOP记录表标识出的安全事故进行F&EI分析,定量分析安全事故中火灾、爆炸事故的危险程度,包括以下步骤:
S6-1,确定评价工艺单元;
S6-2,确定F&EI的分析对象;
S6-3,确定危害物质的物质系数:物质的温度低于60℃时,物质系数为正常环境温度下的数值;物质的温度高于60℃时,物质系数应进行修正;
S6-4,确定安全补偿系数,若对关键装置采取了保护措施,则安全补偿系数在给定系数范围内确定,否则安全补偿系数为0;
S6-5,计算出所述安全事故的火灾、爆炸危险指数,辨识出所述关键装置发生火灾、爆炸事故的严重程度。
7.根据权利要求6所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,所述工艺单元在所述关键装置中选取,或根据步骤S5-1的事故场景为基础进行选取,或根据步骤S3-1的关键节点为基础进行选取;选取的标准应确定工艺单元为一个独立部分,且与其他部分保持一定的距离,或用防火墙、防爆墙、防护提与其他部分隔开。
8.根据权利要求6所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,步骤S6-2中,分析对象为步骤S2中的危害物质。
9.根据权利要求6所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,步骤S6-5中,对所述安全事故的火灾、爆炸危险指数高于规定数值的节点,使用FLACS软件进行人员中毒事故场景模拟,将中毒安全事故可视化。
10.根据权利要求6所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,该方法还包括建立风险矩阵,所述风险矩阵的建立方法包括以下步骤:
a.划分风险等级为4个标准:Ⅰ级可接受风险、Ⅱ级中度风险、Ⅲ级高风险、Ⅳ级严重风险;
b.以人员伤亡和财产损失为标准将事故后果严重程度分为5个等级,分别为:1、无人员伤亡、直接损失在50万以下;2、人员重伤无死亡、直接损失50-100万;3、直接死亡3人以下、重伤10人以下直接损失100-500万;4、直接死亡3人以上10人以下、重伤10人以上50人以下、直接损失500-1000万;5、直接死亡10人以上、重伤50人以上直接损失1000万以上;
c.划分事故概率为5个标准:1、行业内未发生过;2、预期不会发生,但行业内发生过;3、可能发生;4、至少会发生一次;5经常发生。
11.根据权利要求9所述的一种页岩油油气集输过程关键装置风险辨识方法,其特征在于,对所述关键装置存在导致火灾、爆炸、中毒事故的风险因素构建蝴蝶结模型,按照消除、隔离、限制、预警、遏制和防护的路线进行风险评估和总结。
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