危险与可操作性分析（Hazard and Operability Analysis， HAZOP）是一种用于辨识缺陷、工艺过程危险及操作性问题的定性分析方法。HAZOP经过几十年的实践应用和持续完善，凭借其全面性、系统性、科学性的优势，以及在系统工艺危害辨识领域的突出地位，在化工、石油、石化、航天等工业领域得到了广泛应用。但在其他行业中，HAZOP分析运用较少，特别是冶金钢铁企业中鲜有运用。
下面笔者以对国内某钢铁企业烧结机系统进行分析为例，论证 HAZOP分析方法在烧结机系统应用的可行性，并结合该企业的安全管理现状，提出针对性的建议措施，从而为钢铁企业开展HAZOP分析提供参考借鉴。
HAZOP在烧结机系统应用的可行性分析
在钢铁企业中，烧结设备在运行过程中存在易燃物质，并且作业环境温度较高，在运行过程中易发生各类安全事故。因此加强安全管理是保证钢铁企业人员安全和经济效益的重要途径。
HAZOP分析主要是将工艺图或操作程序划分为若干部分，利用引导词找出工艺及操作过程中的危险，识别具有潜在风险的偏差。目的是发现在工艺过程以及操作过程中存在的问题，并提出控制措施。其中主要分析的是生产过程中工艺状态参数的变动对系统的影响，而烧结机中各参数的变动对整个烧结机系统都有着举足轻重的影响，这些参数为 HAZOP在钢铁企业烧结机的应用提供了实施的可能性。
烧结机是一个系统，可以将烧结机的各个工作子系统划分为独立的部分。这样可以对烧结机系统不同工作子系统中的油量、风量、温度、含尘量等参数实施偏差性分析，这为HAZOP应用于烧结机系统安全风险分析提供了可能。而HAZOP的优势就在于对不同子系统中的不同参数进行分析，并结合现有控制措施，得出最终的控制要求。
HAZOP在烧结机系统的应用分析前准备
首先，建立HAZOP小组。其成员包括安全方面的专家、企业高级技术工程师、企业安全员、现场管理人员，以及工艺、安全、机械设备、仪表等各相关专业人员。
其次，提供资料。此次分析提供给HAZOP小组的资料主要包括PFD图（工艺原则流程图）、P&ID图（工艺管道和仪表流程图）、U&ID图（公用工程管道和仪表流程图）、设备平面布置图、设备规格表及设备单线图等。
确定节点和偏差
分析一个工艺装置或流程时需要划分节点。此次HAZOP分析，将整个烧结机系统分为8个节点（见表1）。由于烧结机室作为烧结机系统中较为重要的一部分，连接着各子系统，因此，笔者以烧结机室节点为例，介绍HAZOP在烧结机系统安全风险分析中的应用。
划分节点后，需要根据要素和引导词来确定具有实际意义的偏差，并通过对该部分工作原理和流程的分析，选取生产中相关的工艺参数，列出烧结机室部分中具有实际意义的偏差（见表2）。
烧结机室部分分析
1.工艺流程描述。
烧结机室主要由布料装置、铺底料装置、传动装置、助燃风机、点火保温炉、头尾端部密封、机前渡车、液压推车机、台车、吸风装置、机架、尾部摆架装置、单辊破碎机和干油集中润滑系统等组成。
粉矿、富精粉、燃料、溶剂按照不同比例混合，输送至混料机进行混匀造球，经过皮带输送机送至烧结机混料仓，通过铺底料装置将粒度为10～20 mm的原矿块均匀地铺设在台车的篦条上，混合号的料经由布料器铺设到烧结台车上进行点火烧结，烧结后从台车卸下的烧结矿翻车倒入单辊破碎机进行破碎，破碎后的矿石通过漏斗滑入设置在下层平台的振动筛中进行筛分，合格结矿通过溜槽溜到储矿槽，供高炉使用，粉矿则通过粉矿仓进入配料皮带机进行重新配料。在运行过程中，烧结机产生的废气经除尘设施后由风机抽入烟囱并排放入大气。
2.HAZOP分析。
本文所述的烧结机，整个设备布置紧凑，但是设备体积较大，作业温度较高，烟气排量大，存在较重的职业危害。职业危害主要来源于烧结烟气，烧结烟气是烧结混合料点火后，台车运行过程中高温烧结成型所产生的含尘废气。烧结烟气在作业场所中的主要特点包括烟气产量较大（目前工艺条件每生产1t烧结矿大约产生4 000～6 000 m3烟气）;烟气温度较高（烧结烟气温度一般约150℃）;烟气中含有大量粉尘;烟气湿度较大（按体积比计算，水分含量在10%左右）;烟气含有腐蚀性气体（由于原料中含有杂质，在烧结过程中会产生一定量的SO2，NO2，遇水后将形成酸，对金属结构会造成腐蚀）。
通过对工艺以及设备的调查了解，本次HAZOP分析小组确定烧结机室涉及的关键参数主要为：温度、风量、油量、粉尘、SO2、NO2、H2S、CO。然后通过不同专业与岗位的小组成员进行讨论、分析、归纳，总结编制了烧结机室 HAZOP 分析表（见表3）。
从HAZOP 表格分析来看，温度高、风量小等偏差对烧结机室具有较大的危险性，均容易引发灾难性事故。而导致偏差的原因主要可以分为现场因素和管理因素。现场因素包括人的不安全行为（误操作，检修风机、干油集中润滑装置不到位，以及各类“三违”行为等）和物的不安全状态（风机、铺底料装置、干油集中润滑装置带病运转等故障失修）。管理因素包括设备设计、选型不合理，施工质量不合格，竣工验收不到位;维护保养设备、设施、材料采购质量不过关;员工培训及教育学识不够、内容不完善等。
建议措施
通过对烧结机室节点8个偏差的分析，结合导致偏差的原因，考虑现有的控制措施基础，本次HAZOP分析小组提出以下6点建议：
1.加强吸风装置的维护管理，确保吸风装置的密闭性、合理性以及其正常运行。
2.烧结机室虽然自动化程度较高，但产生的职业危害也较重，对在作业环境下的工人会产生较大危害。因此应该按照《工作场所职业卫生监督管理规定》（国家安全生产监督管理总局令 第47号）健全职业卫生管理制度，加强操作以及接触职业危害工人的个体防护，并设立职业危害告知。
3.加强各级员工、管理人员的培训。避免由于人的不安全行为造成对通风系统的维护、监控不足，从而导致事故的发生。
4.部分连接点，例如吸风口、布料口等，缺少数据及视频监控，建议增加压力仪表、温度仪表以及摄像监控，以保证重要连接点参数可监控。
5.在作业工人巡检以及检维修作业区域安装CO探头以及报警装置。
6.对混料制粒系统中水分的自动控制环节加以改进和控制，确保混料时水流量的合理性。
此次对烧结机室的HAZOP分析，实际上就是对烧结机室风险的一个系统的、较全面的归纳总结。通过详细分析导致偏差的原因并提出控制措施，能够为钢铁企业实现对烧结系统的安全控制提供具体参考和重要依据。
编辑 袁辉