硫磺回收装置泄漏风险评估方法及其应用

作     者：谷月刚 

作者单位：中国地质大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：吕建国;张晓东

授予年度：2015年

学科分类：081702[工学-化学工艺] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 

主      题：硫磺回收装置 HAZOP分析 风险评估 Bow-Tie模型 应急救援 

摘      要：硫磺回收装置是炼油企业的重要组成部分,危险与可操作性（HAZOP）方法定性分析后发现,硫磺回收装置中存在H2S和液氨泄漏导致着火和中毒等事故的潜在风险,依据中石化HAZOP分析标准中的风险矩阵确定：H2S泄漏的最高风险等级为E1,氨泄漏的最高风险等级为C1。然而HAZOP定性分析多基于专家经验知识,分析结果中主观性因素过多。为了更好地评估和确定硫磺回收装置中泄漏导致的着火、爆炸和中毒等风险,以辅助企业采取有效措施避免经济损失和人员伤亡,降低措施成本,本文提出硫磺回收装置泄漏风险评估方法：依据硫磺回收装置工艺流程和危险与可操作性分析报告,辨识复杂过程中的人、工艺、设备、化学品、控制、仪表等多因素间的关系及其影响机制,分别建立硫磺回收装置中重要风险节点设备的泄漏风险Bow-Tie模型,通过多因素影响概率计算,求解多因素影响条件下导致硫磺回收装置H2S和液氨泄漏导致着火和中毒等事故的潜在风险发生的概率,确定风险可能性;基于高斯气体扩散模型,使用PHAST软件计算不同尺度泄漏源附近的H2S和氨扩散后浓度、氨的燃烧上限和下限,依此确定装置中的燃烧区域,确定风险严重度：验证和量化硫磺回收装置泄漏风险。基于风险分析结果,构建硫磺回收装置应急救援辅助系统,为装置操作人员第一时间发现、分析、处理和解决问题提供技术支撑。本文研究成果将为检测和监测硫磺回收装置中的重要风险区域及其内部的设备周围有毒和易燃气体的浓度分布,有效采取措施避免硫磺回收装置泄漏危害提供技术方法依据,应用前景广阔。