工艺安全分析

中国石油塔里木油田公司PetrochinaTarimOilFieldCompany中国石油塔里木油田公司PetrochinaTarimOilFieldCompany工艺安全分析本标准适用于塔里木油田涉及工艺安全分析的人员安全经验分享中石油或塔里木的工艺安全事故图片或视频第一天•介绍•工艺安全分析•危险和可操作性研究第二天•故障类型和影响分析•故障假设/检查表分析研讨班日程研讨班须知•我们是互相交流学习•如有问题可以随时提问，每次一个人发言•欢迎提建议•准时开始准时结束–课间休息•其它–手提包靠墙–地上五支点–紧急出口和撤离通道–关闭手机或设为振动让参加研讨班的人员能够成为熟练掌握工艺安全分析方法的工艺安全分析的成员、主持人和组长。这些方法包括“危险和可操作性研究”、“故障类型和影响分析”和“故障假设/检查表分析”。研讨班目的•PHA概念•PHA背景和重要性•PHA内容–HI+CA+PHR+FS+HF+ISP+RA+RC•塔里木PHA标准•PHA方法和练习–HAZOP–FMEA–WHATIF/CHECKLIST–ETA–FTE课程提纲工艺安全分析(ProcessHazardsAnalysis)?•通过系统的、有条理的方法来识别、评估和控制工艺中的危害，包括后果分析和工艺危害评审•危害评估的方法和安全审查的方法碱液MIC工艺总管Sparetankfordepressurization罐1罐215m33m排放管罐3MIC工艺总管吸收塔冷却器火炬背景印度波帕惨案1984/12/4人类历史上最严重的事故,25-40吨异氰酸甲脂（MIC），泄漏到方圆10公里的范围3,500人死亡（非官方统计是接近10,000人），200,000人受到永久伤害印度波帕惨案背景背景异氰酸甲酯罐被水污染温度指示仪的报警装置无法工作没有打开旁路阀将泄漏物引到备用罐氟里昂改道至工厂的其它部分废气燃烧装置的衔接部分正在进行维修排放点高度为33米，而吸收系统是按15米高度设计紧急报警用于召集而非疏散人群没有进行过系统的工艺安全分析背景印度波帕惨案原因今天我们距离事故有多远？!讨论：小组成员区域发生的工艺事故审核工艺安全分析罗列出工艺中涉及的危害，如火灾、爆炸、毒气泄漏和/或环境影响组织小组到现场察看以便更清晰地了解工艺和危害，并检查管道图的准确性危害识别危害辨识技术􀁺经验――专家顾问审阅待分析的工艺和类似装置的事故调查报告􀁺审阅变更管理文件􀁺审阅待分析的工艺和类似装置以往的PHA报告􀁺通用危害辨识检查表􀁺化学品相互反应矩阵􀁺危害识别化学品相互反应矩阵XYCl2丁二烯HCl空气过氧化物润滑油钢Cl2NYNNYYY丁二烯YYY??NHClNNYYY空气NYNN过氧化物YY?润滑油NN钢NY=是，N=否，?=不知道列表中应该包括所有的材料，包括已知的杂质、稳定的中间体和副产物。对于每个“Y”，该类反应和必需的条件应当被确定并记录到文档危害识别后果分析是工艺安全分析所有步骤的一个基本要素。对于潜在的危害事件的不良影响的评估，例如由于偶尔发生工艺事故导致的火灾、爆炸和有毒物质释放的不良影响，为危害评估提供评审的重点后果分析确定可能事件的类型–火灾–爆炸–有毒物质释放评估可能的释放量(包括极端最严重的情形和次之的情形）评估不同影响级别所扩散的距离（超压、有毒物质的影响、热辐射等）定义对工厂和社区的人员、设施、环境安全健康的影响。评估可以是定性的，如有厂区外影响，可以考虑定量分析后果分析•工艺危害评审是针对工艺上可能发生的危害事件进行的系统且复杂的研究，该研究由多种专业人员组成小组并使用4种方法当中的一种来完成•小组成员评估每个事件的可能的有害影响，判断系统中现有的防护是否足够，是否需要增加防护措施，并就相应的防护措施给出建议工艺危害评审选择四种方法当中的一种来进行评估识别工艺中可能发生的危险事件列出防范危险事件发生的现有防护评估现有的防护是否足够如果现有的防护措施不足够，就此给出建议归纳建议项和所有评估的发现项，递交管理层工艺危害评审的步骤123原因—设备的故障、程序的失效、个人的疏忽偏差—因原因导致的工艺状况的改变后果—因偏差导致的不期望的安全事件术语原因后果偏差故障类型和影响分析危险和可操作性研究故障树分析故障假设/检查表分析安全分析方法的逻辑图故障假设/检查表分析故障类型和影响分析危险和可操作性研究故障树分析项目论证阶段基础数据X预批准XOO设计XOOO定期评估—现有设施XOOO工艺变更XOOO退出运行XX=至少需要O=可选方法的选择工艺的安全设计基本工艺报警&控制系统&报警关键工艺报警&控制系统&报警安全连锁系统(开关,自动关闭)物理性的防护装置(释放阀)缓解系统(围堰，洗涤器，火炬)厂内紧急计划社区紧急计划AIChE（1993年9月）化学工艺安全自动化准则纽约：美国化学工程协会版权1993；复制需得到AIChE化学工艺安全中心的许可独立防护层•工程和管理控制—危害的控制措施与问题的早期预兆或泄漏之间的相互关系是否合适？•人因因素—人与其工作环境中的设备、系统、信息的交互作用是是什么？•本质较安全工艺—危害能否通过改变工艺的全部或部分来消除或减少？工艺危害评审中要考虑的因素•人为因素分析包括日常和应急情况。在PHA过程中重点是辨识和避免人为失误可能发生的情况•可以运用人为因素检查表帮助辨识和评估人为因素，或者使用“故障假设/检查表”作为人为因素的评审的方法人为因素分析人为因素分析考虑主要领域人机工程学人机界面注意力分散培训、技能及表现操作程序人为因素分析人为因素分析人为因素分析方法利用操作和维修人员的经验人为因素检查表现场查看危害事件定义防护措施分析•与工艺有关的工艺物料的基本化学特性（如毒性、易燃性和反应性）、物料处理的物理条件（如温度和压力）、工艺设备的特性、或是这些因素的综合危害，应当通过从根本上消除而不是控制的方法•使用本质安全工艺技术是一种实现安全设计和操作的方法。本质较安全工艺方法原则仅用少量危害物质（或最小化）采用低危害物料替代高危害物料采用低危害性工艺条件或低危害性物料形态减弱装置的设计将危害物料释放量或能量的影响降至最小装置的设计使发生操作失误的可能性减低到最小，或增加对操作失误的容忍度本质较安全工艺根据危害事故的风险（后果的严重性与发生的可能性），以判断目前的防护措施是否足够定性评估通过风险矩阵进行定性评估制定建议管理风险将建议按照风险等级排序准备PHA报告记录PHA小组的分析将报告递交给管理层（在工艺危害评审的过程中，任何重大发现应及时通知管理层）PHA报告接受建议。指派责任人和规定完成时间修改建议。指派责任人和规定完成时间拒绝建议(必须将拒绝的原因记录在PHA报告中）跟进执行的进展情况保证按时完成与工作区域内可能受影响的人员沟通PHA的发现项管理层对建议的回复•目的：通过辨识、评估、控制工艺和操作中的危害，以预防工艺安全事故的发生，提高工艺安全水平•范围：适用于塔里木油田钻井、试油、修井、油气生产和处理、油气集输和管道、炼油化工装置等的新改扩建项目及设施的生产运行、封存、拆除塔里木PHA管理标准塔里木PHA管理标准下达投资计划封存、拆除启动前安全检查、开车可行性研究初步设计详细设计、施工图设计投产运行项目建议书筛选性工艺安全评审详细工艺安全分析最终项目工艺安全报告周期性工艺安全分析（每3－5年）项目批准前工艺安全评审封存、拆除安全分析基准工艺安全分析•频率：不超过5年•职责：管理层、工艺安全分委会、直线领导、工作组•准备：组建工作组、制定章程、提供工艺技术资料塔里木PHA管理标准•提供了各类检查表和矩阵，并有技术手册•各区域可制定有效的执行程序塔里木PHA管理标准第一天•介绍•工艺安全分析•危险和可操作性研究第二天•故障类型和影响分析•故障假设/检查表分析研讨班日程123优点系统地分析所有和最初设计意图相背离的偏差非常适合新技术和工艺容易归档适用于化学工艺过程也可适用于其它制造过程危险和可操作性研究（HAZOP）局限性假设设计在正常工况下是正确的需要准确的模型或图纸容易“跑题”危险和可操作性研究（HAZOP）•从这里开始对每个节点进行分析评估是否需要加强风险控制解释节点的设计意图选择节点选择参数和引导词词建立相关的偏差列出原因、后果和保护措施对所有引导词重复这个过程分析步骤反应器燃料储罐泵泄压阀破裂盘选择节点确认设计意图无(None)流量多(More)温度少(Less)压力反向(Reverse)时间部分(Partof)液位以及(AsWellAs)混合/搅拌异常(OtherThan)运用引导词工艺参数偏差矩阵引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外HighPressurePressure时间偏差矩阵引导词设计参数多少无反向部分以及异常流量偏高流量偏低无流量回流浓度错误污染物（杂质）材料错误流量Pressure时间偏差矩阵引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外流量偏高流量偏低无流量回流浓度错误材料错误流量HighTemp压力HighPressureLowPressurePressure温度偏低压力偏高温度温度偏高压力偏低时间污染物（杂质）偏差矩阵引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外流量偏高流量偏低无流量回流浓度错误材料错误流量HighTemp压力HighPressureLowPressurePressure温度偏低压力偏高温度温度偏高压力偏低时间时间太短太迟时间偏长太快步骤倒反缺少步骤进行额外操作遗漏部分操作错误时间污染物（杂质）危险和可操作性研究分析记录表节点-管线或容器________________________________________________________设计意图________________________________________________________参数/引导词偏差后果原因保护措施建议的行动121放热反应器盐水热交换器盐水第一天•介绍•工艺安全分析•危险和可操作性研究第二天•故障类型和影响分析•故障假设/检查表分析研讨班日程123优点分析故障类型和影响的系统方法将非常见过程分解为单元用于关键性分析通过适当的训练后易于使用和归档故障类型和影响分析（FMEA）局限性主要针对“运行－故障”的状况（仪器和设备）对设计依据不作质疑故障类型和影响分析（FMEA）1.选择系统2.描述系统3.将各组件的编号和描述列表4.列出第一个组件的失效或故障类型5.列出对整个系统的安全影响6.选择危害级别7.选择可能性级别分析步骤描述危险分级组件故障“安全”0故障不会引起较大的损失：损失$100,0001故障引起的损失在$100,000到$2,000,000或单个人员死亡2故障引起的损失$2,000,000或多起死亡,或对环境的破坏3故障类型和影响分析（FMEA）描述频率等级极其可能1or/yr-1很可能1/2-5yrs-2可能1/6-15yrs-3不太可能1/16-35yrs-4非常不可能1/35oryrs-5可能性列表对每个失效或故障类型8.计算安全关键性级别9.列出目前的保护10.对危害性大(1)或关键性高(-2)的,考虑改进保护措施回到步骤4对下一个组件进行分析故障类型和影响分析（FMEA）102识别成分故障模式效果HP现在保护推荐RecommendationC环节学习日期页数/由故障类型和影响分析记录表故障会对系统造成两个或者多个影响效应，这些效应在同一个危险事件的形成过程中起作用共因失效107放热反应釜108甲苯装桶第一天•介绍•工艺安全分析•危险和可操作性研究第二天•故障类型和影响分析•故障假设/检查表分析研讨班日程123优点覆盖的危险源范围广不需要什么事先培训，相对容易应用作为学习工具很有效质疑设计可分辨相邻工艺间的影响可将工艺与以前的实际经验进行比较故障假设和检查表分析（WHATIF/CHEKLIST）局限性“抄捷径