危险与可操作性分析--HAZOP

危险与可操作性分析HAZOP什么是HAZOP（1）HAZOP－HazardandOperabilityStudy(Analysis)Hazard－危险Operability－可操作性Study－分析、研究HAZOP－危险与可操作性分析/研究HAZOP样例什么是HAZOP分析（2）是针对PID图纸和设计资料，召集工艺/生产/安全/仪表/维修等各专业的工程师以及操作人员，在组长引导下，利用偏差作为头脑风暴的提醒词，大家共同讨论，识别每一个工艺系统可能出现的偏差，并分析产生这些偏差的原因、以及偏差导致的后果、现有的控制措施，评估风险的大小，并提出改进意见的审核会议。HAZOP是怎么来的？•HAZOP之父•T.克莱兹•TrevorKletz•（1922-至今）•现为美国德克萨斯州A&M大学资深教授•2005年美国德克萨斯BP炼油厂事故发言，化工企业应以工艺安全为核心HAZOP是怎么来的？（续）诞生在英国，由化学工程师T.克莱兹在41岁时发明；1963年，首次在帝国蒙德化学公司（ICI）新建苯酚工厂应用，在公司内部摸索和应用了10年之后才在英国普及推广；开始不叫“HAZOP”，其应用在ICI公司经历了三个阶段：–早期：“关键审查”，寻找“工艺偏差”和“替代措施”（CriticalExamination）；–中期：“可操作性研究”（OperabilityAnalysis）；–后期：“危险性分析”（HazardAnalysis）。HAZOP是怎么来的？（续）1974年，英国化学工程师协会（IChemE）举办过多次“可操作性研究和危险分析”技术的培训和推广1977年，英国化学工业协会（CIA）首次发布“可操作性研究和危险分析实施技术指南”1983年，T.克莱兹在英国化学工程师协会（IChemE）培训课上首次命名为“HAZOP”（危险与可操作性分析）1983年之后，HAZOP是英国化学工程专业学位的必修课之一HAZOP为何会在世界范围内快速发展1.美国PSM法规：29CFR1910.119-1992年2.欧盟SevesoII法案-1996年3.化工企业工艺安全管理实施导则-AQ/T3034-20104.化工建设项目安全设计管理导则-AQ/T3033-2010经过实践检验，HAZOP获得广泛认同！HAZOP全世界已完成约数10000000个HAZOP分析项目！HAZOP的好处系统化和逻辑化兼顾生产问题用逻辑推理的方法，对设计缺陷和操作失误都可以识别使生产人员充分理解设计意图，既能完善设计，又可以修订操作规程HAZOP报告也是很好的培训工具魅力之一：集体智慧实施关键：讨论研究的方法利用集体智慧；依据和基础：相关的多种专业具有不同知识背景的人员所组成的分析组一起工作比他们独自一人单独工作更具有创造性与系统性，能识别更多的问题。头脑风暴（BrainStorming）常用引导词：无、增加、减少、早、晚、先、后、伴随、部分、逆向、异常……常见参数：流量、液位、压力、温度、组成、时间、速度、转速、频率……化工HAZOP偏差句法（组合法得到合理偏差）:例如：无（NO）＋流量（FLOW）＝无流量增加（MORE）＋压力（PRESSURE）＝压力高伴随（ASWELLAS）＋相（PHASE）＝两相早（EARLY）＋操作（OPERATION）＝操作超前魅力之二：偏差激发创新引导词＋参数＝偏差偏差是打开创新思维的：引导词偏差双向分析魅力之二：偏差激发创新（续）•找到偏差的危险原因；•找到危险不利后果；•揭示安全措施作用；•找到事故发生的完整路径；偏差是故障传播的推动力查找事故的完整传播路径HAZOP不足之处费时间定性分析相信在正常情况下，设计和维护是没问题的，例如相信设计者选择安全阀的大小是合适的，相信设计人员已经对管道选型做过计算，火炬系统的设计能力做过核算，维护人员会定期校准的等等严重依赖参加HAZOP讨论人员的能力、责任性、判断力，人的质量决定HAZOP的质量有时很难达成一致意见PHA小组组成：5－8人最好，组长精通HAZOP方法，至少有一人非常熟悉系统的操作，每一个人对目标装置本专业内都非常熟悉组长记录员（设计人员）工艺人员机电仪人员（安全代表）其他专家HAZOP组长职责准备和组织HAZOP会议具体领导HAZOP工作：HAZOP准备（成立小组，工作计划）主持HAZOP会议指导记录员的记录工作编制和分发HAZOP报告组长的要求具有亲和力，在讨论过程中，培养民主气氛，鼓励小组人员参与精通HAZOP方法，熟悉化工工艺知识不可过于强势引导而不是指导，更不是教导维护他人的尊严幽默感与平衡最好是独立于小组之外的中立人员其它参加人员职责与要求熟悉本专业；尊重他人的发言；合理推断，不走极端；积极参与；会前材料准备电脑（内有HAZOP模板或PHA软件），投影仪一套A0的工艺流程图，及挂图板和夹子参加人员人手一套A3流程图（注：必须和现场一致）和一支铅笔一块白板，及油笔记录员应至少有三种不同颜色的记号笔一本操作规程（内有操作范围表、安全阀设定值）一本仪表控制逻辑图其他工艺安全信息（看需要）：例如设备资料、MSDS等最好有咖啡，茶等提神饮料针对一个节点的工作流程简图划分节点完成HAZOP分析表头部分选择相关参数使用引导词列出详细偏差以及偏差可能导致的后果列出导致偏差的原因列出现有的安全措施评估发生后果的危害等级使用了所有的引导词？使用了所有的参数？否是否是建议改进措施图纸介绍图纸介绍PHA小组按照工艺流程顺序选择流程图熟悉工艺的人员介绍流程图相关人员对流程图进行提问工艺人员对问题进行澄清划分节点定义：工艺流程的一部分叫节点划分的目的：把复杂的事情化小，使得讨论者关注点集中。划分原则：所有设备，管线都要化到节点内，同一台设备要化在同一节点内，管线除外，如：换热器，反应罐，塔等，同时要考虑流程图中无法显示的部分，如设备距离，围堰，探头，按钮位置，排放口位置，是否方便取样，阀门位置，等等。节点划分建议：1-3台主设备，加附属管线，仪表，管件，同一节点尽量在一张流程图内。节点划分没有错与对，只有大与小的问题。要用不同颜色的笔把节点先画出来，并标注节点号，最后含有节点号的流程图要扫描后存档，打印报告中要有含节点号的流程图。示例：为工艺系统划分节点-1示例：为工艺系统划分节点-2•节点划分练习完成HAZOP分析表头部分写节点号节点描述：写出本节点的主要设备设计意图：本节点的主要设计意图图号会议日期参加人员参数（1）泄漏流量温度压力液位相位腐蚀/磨损作业安全PH沉淀结晶颗粒速度参数（2）组分相浓度混合搅拌反应添加剂重量放空取样振动开车停车维修公用工程参数的分类具体参数：例如，压力、温度、液位、流量、组成、转速、时间等；概念参数：例如，反应、混合、汽化、结晶、吸收、萃取，取样，维修，搅拌等引导词没有过多过少部分伴随（额外）相反过迟过早过快过慢先后缺失偏差/详细偏差参数＋引导词＝偏差注意：只有有意义的组合才是偏差详细偏差：适用于本节点内，需要详细展开讨论的偏差。偏差矩阵实例实例选择偏差（1）根据实际工况以及物料情况完善和修改连续性偏差矩阵和间歇性偏差矩阵，并固化，通常不建议减少条款，即使固化后的偏差中某偏差不适合本节点，在讨论时仍然保留（注明不适用或没有安全后果问题）在选择详细偏差时要选择尽可能靠近后果的偏差，参见偏差选择指导。写详细偏差时候，要明确清晰，要让没有参加讨论的人，理解描述的是哪个点的偏差，例如：不能只写压力偏高，要写出哪个点的压力偏高；没有流量，也要写出哪条线没有流量。要做到流量到线，压力、温度到点，要把设备名称和位号写清楚详细偏差的原则详细偏差写节点内的偏差在选择详细偏差的时候，写偏离设计意图的偏差例如：对于换热器来说，不要写每条进出换热器介质流量的偏差，因为换热器的设计意图是换热，介质流量的变化会引起介质温度的偏差，所以写介质出换热器后温度偏差。例如：对于储罐来说，呼吸阀气体流量的大小不是设计意图，但罐的超压或负压是我们的设计意图，可以选择罐压的高压、低压作为偏差较好。在选择详细偏差的时候，通常只选择主流线上的偏差，对于开停车线，通常不讨论偏差举例说明-不好的例子(1)偏差举例说明-不好的例子(2)项目编号.:项目名称：组长：组员：No.偏差原因后果现有措施SLR改进意见负责人备注1低流量1.蒸发器出口阀门关闭蒸发器超压，生产中断蒸发器安全阀537确保安全阀每年进行年检J.Smith更新操作工培训内容F.Brown2低流量2.蒸发器进口阀门关闭生产中断，泵可能长时间回流导致过热泵和马达设计里考虑了长时间回流537更新操作工培训内容F.Brown3高流量3.叉车损坏氯碱管线氯碱泄漏，在影响区域可能导致伤亡事故系统有低压跳车联锁133公路和氯碱管线之间设置护栏和障碍物J.Smith止回阀防止逆流考虑把管线设置在地下沟渠J.Smith毒性气体探测系统报警降低氯气库存量HAZOP记录节点描述ABC123日期：3/05/2001图纸编号和版本：FelixBrownOsamaBinLaden氯碱泵和蒸发工段新氯碱蒸发器ChenYi技术秘书:RichardGreenXYZ-123RevATheoOnassisJohnSmithAbdulAmirGeorgeBush好的例子•好的例子•详细偏差选择及描述练习偏差的原因合理原因，偏差的直接原因，而不要写管理原因6个直接原因：设备仪表故障操作失误物料错误环境影响设计错误公用工程不足偏差原因写原因的时候，要把6个方面的直接原因描述清楚例如：操作工在加甲醇的时候，误加酒精，而不要只写操作失误写原因的时候要把从直接原因到详细偏差的逻辑关系写清楚例如：在T2反应釜事故的HAZOP分析中，反应釜压力高的一个原因为循环水供应阀故障导致循环水供应量减少引起反应釜温度升高，从而导致反应釜反应过快，产生过量蒸汽，引起反应釜压力偏高。要把从直接原因到详细偏差的逻辑关系写清楚尽可能在节点内找原因常见偏差的主要原因•偏差原因解释•原因描述练习后果是偏差造成的后果，而不是原因造成的写后果时先不要考虑现有的防护措施后果可以是节点内，也可以是节点外，重点是节点内，可以扩展到相连一到两个节点，假如后果的节点距离偏差的节点过远，可以讨论后果节点时讨论。后果是造成的HSE损失，包括：安全，健康，环境，财产(产量，质量，生产，设备损坏），社会不良影响，而不要把偏差当成后果。写后果时要把从选择的详细偏差到后果的逻辑关系描述清楚例如：液位高导致溢流，溢流出的液体在遇到点火源的时候，可能导致着火爆炸，不要只是在结果内只写着火爆炸实验室反应釜事故“树形危险传播”综合表达方法原因偏差后果反应过快产生过量蒸汽R循环水流量减少反应釜温度高循环水供应阀故障反应釜压力高举例说明实例：最容易犯的错误是；原因后果例如：偏差是：没有流量，其中一个原因：管道破裂，后果：着火、爆炸不好的例子—原因导致结果•结果练习现有保护措施（1）1.在书写保护措施时候，按照下列的顺序书写，及洋葱模型从里往外写消除原因纠正偏差防止后果减轻后果现有保护措施（2）2.尽可能写独立保护层（IPL)IPL的含义：a.独立性b.有效性c.可审核性3.尽量不要写管理系统，例如：巡检，培训，操作规程，应急，等等。4.针对每一后果要有防护措施，一般情况下不超过三条。注意：保护措施可以在节点内，也可以在节点外，重点在节点内，可以扩展到相邻1－2个节点，假如是行政措施，必须明确可执行独立保护层的洋葱模型工艺设计独立保护层解释主动保护层分为：工艺设计材料的选择，设备型号选择，压力等级确定等工艺设计可以预防事故例如：选择316L不锈钢可以防止氢脆，选择磁力泵可以防止物料从磁力泵泄漏基本工艺控制系统例如用液位信号控制进料阀门开度，用温度信号控制循环水