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危险与可操作性研究（HAZOP）第1页第一部分概述第二部分基本概念和术语第三部分分析工作程序第四部分其他形式的HAZOP分析方法第五部分举例第六部分课堂练习第2页第一部分概述第3页一、名称HAZOP•HazardandOperabilityStudy危险（性）与可操作性研究•HazardandOperabilityAnalysis危险（性）与可操作性分析第4页二、方法由来HAZOP分析方法是英国帝国化学工业公司（ICI）为解决除草剂制造过程中的危害于1960年代发展起来的一套以引导词（GuideWords）为主体的危害分析方法，用来检查设计的安全以及危害的因果来源。第5页HAZOP分析方法是用来识别和估计过程的安全方面的危险以及操作性问题，虽然这些操作性问题可能没有什么危险性，但通过可操作性分析以保证装置达到设计能力。该分析方法最初是为缺乏预报危险和操作性问题经验的分析组设计的，但发现该方法同样适用于已投入运行的工艺过程。第6页三、方法的基础方法是基于这样一个基本概念，即各个专业、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。BrainStorming（头脑风暴）第7页ICI对HAZOP分析的最初定义是：HAZOP分析是各专业人员组成的分析组对工艺过程的危险和操作性问题进行分析，这些问题实际上是一系列的“偏差”——偏离设计工艺条件。虽然可能一个人也能完成整个过程的HAZOP分析，但这种分析不能被称为HAZOP分析。第8页四、适用范围它通过系统分析新设计或已有工厂的生产工艺流程和工艺功能，来评价设备、装置的个别部位因误操作或机械故障而引起的潜在危险，并评价其对整个工厂的影响。特别适合于化学工业系统的风险评价。第9页五、分析的目的HAZOP分析的目的是系统、详细地对工艺过程和操作进行检查，以确定过程的偏差是否导致不希望的后果。该方法可用于连续或间歇过程，还可以对拟订的操作规程进行分析。HAZOP分析组将列出引起偏差的原因、后果，以及针对这些偏差及后果已使用的安全装置，当分析组确信对这些偏差的保护措施不当时，将提出相应的改进措施。第10页六、该分析方法的优点相互促进、开拓思路因此，成功的HAZOP分析需要所有参加人员自由地陈述他们各自的观点，不允许成员之间的批评或指责以免压制这种创造性过程。但是，为了让HAZOP分析过程高效率和高质量，整个分析过程必须有一个系统的规则、按一定的程序进行。第11页七、分析的成败关键•分析研究所依据的制造过程图表及有关数据；•小组成员的专业技术和洞察能力；•小组成员运用此方法帮助其想象动作偏离、原因和后果的透视能力；•小组成员具备事故严重性分析能力，尤其是对已指出的危害，在评估其严重性之时能对危害可能引起的严重性大小，具有衡量其轻重之感。第12页第二部分基本概念和术语第13页项目说明工艺单元或分析节点具有确定边界的设备（如两容器之间的管线）单元，对单元内工艺参数的偏差进行分析；对位于PID图上的工艺参数讲行偏差分析操作步骤间隙过程的不连续动作，或者是由HAZOP分析组分析的操作步骤；可能是手动、自动或计算机自动控制的操作，间隙过程每一步使用的偏差可能与连续过程不同工艺指标确定装置如何按照希望的操作而不发生偏差，即工艺过程的正常操作条件；采用一系列的表格，用文字或图表进行说明，如工艺说明、流程图、管道图、PID图等引导词用于定性或定量设计工艺指标的简单词语，引导识别工艺过程的危险工艺参数与过程有关的物理和化学特性，包括概念性的项目如反应、混合、浓度、pH值及具体项目如温度、压力、相数及流量一、常用HAZOP分析术语第14页项目说明偏差分析组使用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数（如流量、压力等）进行分析发现的一系列偏离工艺指标的情况（如无流量、压力高等）；偏差的形式通常是“引导词+工艺参数”原因发生偏差的原因；一旦找到发生偏差的原因，就意谓着找到了对付偏差的方法和手段，这些原因可能是设备故障、人为失误、不可预见的工艺状态（如组成改变），来自外部的破坏（如电源故障），等等后果偏差所造成的结果（如释放出有毒物质）；分析组常常假定发生偏差时已有安全保护系统失效；不考虑那些细小的与安全无关后果安全保护指设计的工程系统或调节控制系统，用以避免或减轻偏差发生时所造成的后果（如报警、联锁、操作规程等）措施或建议修改设计、操作规程、或者进一步进行分析研究（如增加压力报警、改变操作步骤的顺序）的建议第15页二、HAZOP分析引导词及其意义引导词意义NONE（空白）设计或操作要求的指标和事件完全不发生；如无流量．无催化剂MORE（过量）同标准值相比，数值偏大；如温度、压力、流量等数值偏高LESS（减量）同标准值相比，数值偏小；如温度、压力、流量等数值偏低ASWELLAS（伴随）在完成既定功能的同时，伴随多余事件发生；如物料在输送过程中发生组分及相变化PARTOF（部分）只完成既定功能的一部分；如组分的比例发生变化，无某些组分REVERSE（相逆）出现和设计要求完全相反的事或物；如流体反向流动，加热而不是冷却，反应向相反的方向进行OTHERTHAN（异常）出现和设计要求不相同的事或物；如发中异常事件或状态、开停车、维修、改变操作模式第16页三、常用HAZOP分析工艺参数流量时间频率混合温度pH值电压分离压力组成粘度添加剂液位速度信号反应引导词工艺参数偏差NONE（空白）＋FLOW（流量）＝NONEFLOW（无流量）MORE（过量）＋PRESSURE（压力）＝HIGHPRESSURE（压力高）ASWELLAS（伴随）＋ONEPHASE（一相）＝TWOPHASE（两相）OTHERTHAN（异常）＋OPERATION（操作）＝MAINTENANCE（维修）第17页四、使用引导词时的注意事项引导词用于两类工艺参数：一类是概念性的工艺参数如反应、混合；另一类是具体的工艺参数如压力、温度。parametersguidewordsguidewordsguidewordsguidewords第18页对于概念性的工艺参数，当与引导词组合成偏差时，常发生歧义，如“过量+反应”可能是指反应速度快，或者是指生成了大量的产品。此外有些引导词与工艺参数组合后可能无意义或不能称之为“偏差”，如“伴随+压力”。对具体的工艺参数，有必要对一些引导词进行修改。此外，分析人员可能发现有些偏差的物理意义不确切。例如，当考虑“温度”这个工艺参数时，一般只能选取“过量”和“减量”这两个引导词，而偏差就变成“过量十温度”或“减量十温度”，显然其物理意义就不确切。第19页引导词的外延和内涵的拓展，如：•对“时间”而言，引导词“异常”就是指“快”或“慢”；•对“位置”、“来源”、“目的”而言，引导词“异常”就是指“另一个”；•对“液位”、“温度”、“压力”而言，引导词“过量”就是指“高”和“低”。引导词工艺参数偏差空白流量过量流量减量流量伴随流量部分流量相逆流量异常流量无流量流量大流量小输送过程中有其他物质物质含量不足反向输送输送的不是该物质课堂练习第22页第三部分分析工作程序第23页一、分析的基本步骤•分析的准备；•完成分析；•编制分析结果报告。第24页准备分析资料（PID，PFD）HAZOP分析经验知识/经验会议组织态度分析组进行HAZOP分析分析结果文件偏差表格分析结果处理/实施建议措施安全保护后果原因第25页二、分析的准备1、分析组的组成危险分析组的组织者应当负责组成有适当人数且有经验的HAZOP分析组。HAZOP分析组最少由4人组成，包括组织者、记录员、两名熟悉过程设计和操作的人员。虽然对简单、危险情况较少的过程而言，规模较小的分析组可能更有效率，但5～7人的分析组是比较理想的。如果分析组规模太小，则由于参加人员的知识和经验的限制将可能得不到高质量的分析结果。小组召集人应具备工业安全及实际进行危害分析及实际进行危害及可操作性分析经验的资深工程师担任。生产工程师：熟悉基本设计、程序模拟；系统工程师：熟悉生产线及仪器图及基本设计规范；品质工程师：熟悉标准操作步骤及标准；仪控工程师：具备设备及控制系统选择经验；安全工程师：了解安全标准、法规、安全管理等；其他专业人员：工业卫生专业人员、电机工程师、维修工程师等。第26页2、确定分析的目的、对象和范围分析的目的、对象和范围必须尽可能的明确。分析对象通常是由装置或项目的负责人确定的，并得到HAZOP分析组的组织者的帮助。应当按照正确的方向和既定目标开展分析工作，而且要确定应当考虑到哪些危险后果。第27页3、获得必要的资料在进行HAZOP分析工作之前，必须收集下列资料或数据：•流程图、管线及仪表图、设计标准•流程说明、质能平衡、生产计划、生产目标•设备规格、设备布置图•公共及支援设施说明•操作步骤及维修计划第28页4、将资料变成适当的表格并拟定分析顺序为了让分析过程有条不紊，分析组的组织者通常在分析会议开始之前要制定详细的计划，必须花一定的时间根据特定的分析对象确定最佳的分析程序。连续过程：已更新的图纸，初步偏差目录，工作表间歇过程：操作程序第29页5、安排会议次数和时间•每个分析节点平均需20～30分钟•每个设备分配2～3小时每次会议持续时间不要超过4～6小时（最好安排在上午），而且分析会议应连续举行。最好把装置划分成几个相对独立的区域，每个区域讨论完毕后，会议组作适当修整，再进行下一区域的分析讨论。对于大型装置或工艺过程，可以考虑组成多个分析组同时进行，由某个分析组的组织者担任协调员，协调员首先将过程分成相对独立的若干部分，然后分配给各个组去完成。第30页三、完成分析HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤，然后用引导词找出过程的危险。得到的结果为：①偏差的原因、后果、保护装置、建议措施；②需要更多的资料才能对偏差进行进一步的分析。选择节点或操作步骤解释工艺指标或操作步骤选择某工艺参数或任务根据后果、原因及保护估计风险提出措施下一个引导词下一个工艺参数下一个节点的操作步骤识别已有避免偏差的保护装置分析偏差后果（假设所有保护失效）使用引导词于工艺参数或任务建立有意义的偏差列出偏差的可能原因第31页会议组织者应注意的问题HAZOP分析的组织者把握分析会议上所提出的问题的解决程度很重要，为尽量减少那些悬而未决的问题，他应当：•每个偏差的分析及建议措施完成之后再进行下一偏差的分析；•在考虑采取某种措施以提高安全性之前应对与分析节点有关的所有危险进行分析。为保证会议的高效率，组织者必须牢记以下几点：①不要与分析组成员对抗；②认真听取所有成员的意见；③在会议进行过程中，不允许任何人有抵触；④必要的休息以保持旺盛的精力。第32页四、编制分析结果文件HAZOP分析记录表分析人员：图纸号：会议日期：版本号：序号偏差原因后果安全保护建议措施分析节点或操作步骤说明，确定设计工艺指标第33页DAP工艺过程HAZOP分析结果表（节选）分析人员：HAZOP分析组图纸号：97-0BP-57100会议日期：10/10/1999版本号：3序号偏差原因后果安全保护建议措施1.0容器——液氨贮槽；在环境温度和压力下进料，如图5.11.1高液位氨站来液氮量太大，液氨贮槽无足够容积氨贮槽液位指示器因故障显示液位低氨可能释放到大气中贮槽上装有液位显示器氨贮槽上装有安全阀检查氨站来液氮量以保证液氨贮槽有足够容积考虑将安全阀排出的氨气送人洗涤器考虑在氨贮槽上安装独立的高液位报警器示例第34页第三部分其他形式的HAZOP分析方法第35页对基于引导词的HAZOP分析方法有两种基本的变化：（l）分析组识别偏差的方式不同；（2）编制HAZOP分析结果文件的方式不同。第36页一、偏差的识别1、基于偏差库的方法基于偏差库的方法非常类似于基于引导词的方法。在HAZOP分析会议之前，HAZOP组织者或记录员应该对标准偏差库进行调查，以确定每个节点或操作步骤的偏差是恰当的。此外，不取决于组织者或记录员划分分析节点的熟练程度，如果分析人员确信某些偏差在节点的上游或下游可以分析它们的影响，则在该