W3_Absorber_Scrubber_HAZOP_ISD_LOPA.pptx

Hazop case study

1. W3: mini-HAZOP (2) & ISD – Case Study: Emergency Scrubber (Absorber) Nguồn sơ đồ: CCPS, Fig. 23-57 – Kết nối sang LOPA; Chốt Bài tập 1

2. Sơ đồ công nghệ – Emergency Scrubber (Absorber) Các phân hệ chính: Packed Tower, bơm tuần hoàn dung môi, Solvent Cooler + vòng nước làm mát, Exhaust blowers/fans (tùy chọn), Off-gas analyzer, bồn chứa nước thải hấp thụ, UPS cho thiết bị quan trọng.

3. Mục tiêu học tập W3 Ôn quy trình mini-HAZOP và hoàn thiện biên bản cho sơ đồ tháp hấp thụ này. Xác định cơ hội ISD: Loại trừ – Giảm thiểu – Thay thế – Đơn giản hóa. Lựa chọn 3–4 kịch bản để kết nối sang LOPA (W4).

4. Chia node cho mini-HAZOP N1: Packed Tower (khí vào/ra, distributor, packing, mức đáy). N2: Solvent circulation (bơm, đường ống, van, đo áp/lưu lượng). N3: Solvent cooler + vòng nước làm mát (TI/TE, PSV, van 3 ngã nếu có). N4: Exhaust blowers/fans + off-gas analyzer (đến khí quyển/flare). N5: Waste liquor route (xả về bồn chứa, chống tràn).

5. Guidewords & tham số thường dùng Guideword Ý nghĩa ngắn Tham số/Đối tượng No/Not Mất hoàn toàn Dòng, áp suất, inerting, phân tích khí More Tăng so với thiết kế Q, P, T, nồng độ, mức, ΔP Less Giảm so với thiết kế Như trên As well as Thêm thành phần ngoài ý muốn Nước/không khí/O₂/HCl... Reverse Đảo chiều Dòng lỏng/khí, van một chiều Other than Sai bản chất Sai hóa chất, sai cấu hình van/đường ống

6. mini-HAZOP – N1: Packed Tower Guideword Độ lệch Nguyên nhân Hậu quả Safeguards Khuyến nghị ISD S L More ΔP tháp tăng cao / flooding Tăng lưu lượng khí; phân phối lỏng kém; nghẹt packing Carryover dung môi; giảm hiệu suất; quá áp đỉnh DP transmitter; LAH/LIC đáy; alarm Giảm ΔP thiết kế; chọn packing chống nghẹt; mist eliminator H M No Không có hồi lưu dung môi Trip bơm; mất điện Hiệu suất hấp thụ giảm; nồng độ khí độc ra tăng Alarm lưu lượng; UPS cho bơm; bypass Bố trí mạch tự tràn bằng trọng lực; chọn vật liệu ít bay hơi M M As well as Không khí/O₂ xâm nhập vào khí vào Hở mặt bích; rò ở blower Nguy cơ cháy/nổ ở off-gas Analyzer O₂; alarm; vòng kín interlock tắt quạt Thiết kế kín khí; giảm điểm xâm nhập; seal-weld H L Reverse Dòng khí từ flare/khí quyển hồi ngược Hỏng van 1 chiều; chênh áp bất lợi Pha loãng/ô nhiễm; shock tháp NRV + vacuum breaker; PSV ở cooler Bố trí khóa liên động áp suất; 2xNRV độc lập M L More Mức đáy cao Tắc xả đáy; lỗi LIC; bơm dừng Tràn dung môi; ăn mòn/ô nhiễm LAH/LAL + trip bơm Đơn giản hóa xả đáy; weir & overflow an toàn M M

7. mini-HAZOP – N2: Solvent circulation (bơm/đường ống) Guideword Độ lệch Nguyên nhân Hậu quả Safeguards Khuyến nghị ISD S L No Không có dòng tuần hoàn Bơm trip/mất điện; đóng van Tháp mất ướt → bypass khí độc Alarm Q; UPS; 2 bơm (1+1) luân phiên Đường ống gravity drain về bồn an toàn; giảm yêu cầu tuần hoàn H M More Dòng quá lớn CV kẹt mở; điều khiển sai Flooding tháp; mài mòn Flow control; alarm Chọn bơm Q nhỏ hơn + VSD giới hạn M M Other than Sai hóa chất Nhầm makeup solvent Phản ứng nguy hiểm / mất hiệu quả Color-coding; khóa liên động ID hóa chất Chuẩn hóa cút nối ‘keyed’ để chống lắp nhầm H L

8. mini-HAZOP – N3: Solvent cooler + vòng nước làm mát Guideword Độ lệch Nguyên nhân Hậu quả Safeguards Khuyến nghị ISD S L Less Ít nước làm mát / mất CW Sự cố hệ CW; van đóng; mất utility T cao ở cooler ↑ → áp suất ↑, mở PSV TI/TE alarm; PSV; bypass Thiết kế vận hành ở P/T thấp hơn; chọn dung môi T_sôi cao hơn H M More Nước làm mát quá lạnh Mùa lạnh; bộ trao đổi quá công suất Đóng rắn/tăng nhớt → tắc nghẽn TI/TE; bypass Gia nhiệt CW khi cần (như ghi chú sơ đồ); chọn dung môi ít kết tinh M L Reverse Dòng CW đảo chiều không mong muốn Lắp sai; thao tác nhầm Giảm hiệu quả; sốc nhiệt P&ID label; khóa thao tác Chuẩn hóa hướng dòng; fiting chỉ một chiều L L

9. mini-HAZOP – N4: Exhaust blowers/fans + Off-gas analyzer Guideword Độ lệch Nguyên nhân Hậu quả Safeguards Khuyến nghị ISD S L No Không hoạt động quạt hút Mất điện; hỏng động cơ Tăng áp/thoát khí kém → rò rỉ UPS; 2 quạt dự phòng Ưu tiên xả thụ động về flare khi có thể (loại trừ quạt) H M Other than Analyzer không phát hiện chất độc Lỗi cảm biến; calibration sai Thải ra môi trường vượt chuẩn Alarm; kiểm định định kỳ; 2oo2 voting Giảm phụ thuộc vào phân tích online → thiết kế dư ISD (tồn chứa nhỏ) H L

10. mini-HAZOP – N5: Waste liquor route Guideword Độ lệch Nguyên nhân Hậu quả Safeguards Khuyến nghị ISD S L More Bồn chứa nước thải đầy / tràn LIC lỗi; van xả kẹt Tràn hóa chất, ô nhiễm FSL; đê bao; alarm Overflow kín về bồn an toàn; giảm tồn chứa trong hệ M M As well as Lẫn khí/H₂S vào đường lỏng Hồi khí sai; cavitation Ăn mòn/khí hóa trong đường ống Vent/KO drum Tách sương/mist tốt hơn; bố trí siphon breaker M L

11. Tổng hợp cơ hội ISD cho hệ tháp hấp thụ Loại trừ: ưu tiên đường xả thụ động về flare thay cho quạt (khi áp phù hợp). Giảm thiểu: giảm holdup dung môi; chia nhỏ bồn; hạ P/T vận hành. Thay thế: chọn dung môi ít độc/ít bay hơi; packing chống nghẹt. Đơn giản hóa: giảm số van tay; overflow an toàn; 2xNRV thay vì interlock phức tạp.

12. Kết nối sang LOPA – kịch bản chọn lọc (mang tính đào tạo) Scenario Initiating Event Base Freq Consequence Existing IPLs (ước lượng RRF) Target Risk Nhận xét S1: Mất CW → quá áp cooler Mất utility CW 0.1/yr (giả định đào tạo) Vỡ shell/PSV xả → giải phóng dung môi PSV (RRF~10); Alarm+operator (10) Rủi ro mục tiêu 1E-4/yr Thiếu RRF ~100? → cân nhắc SIF PFDavg=0.01 hoặc ISD hạ P/T S2: Trip bơm tuần hoàn Mất điện/bơm hỏng 1/yr Khí độc thoát ra (hiệu suất ↓) UPS (không tính IPL); Quạt dự phòng; Alarm (10) 1E-4/yr Cần thêm IPL độc lập (NRV+Interlock tắt feed) hoặc ISD overflow/holdup thấp S3: Overfill bồn nước thải LIC lỗi + van kẹt 0.5/yr Tràn hóa chất FSL + alarm (10) 1E-4/yr Cần thêm overflow kín hoặc SIS mức cao (100) Ghi chú: Giả định cho mục đích đào tạo; không dùng trực tiếp cho thiết kế.

13. Bài tập W3 (BT1) – Nộp cuối buổi Hoàn thiện bảng mini-HAZOP cho N1–N3 (mỗi node ≤2 trang). Tổng hợp cơ hội ISD theo 4 chiến lược (1 trang). Chọn 3 kịch bản và chuẩn bị dữ liệu LOPA (IE freq sơ bộ; liệt kê IPLs; sơ đồ Bow-tie). Định dạng: PDF/Word – tên file ATCN_W3_BT1_<MSSV>.pdf

14. Kết thúc W3 Q&A ngắn. Chuẩn bị số liệu LOPA chi tiết cho W4. Nhớ: ưu tiên ISD trước các biện pháp add-on.