安全家-危险和可操作性分析HAZOP

工艺危害分析方法之危险和可操作性研究（HAZOP)杜邦工艺安全管理系统目录HAZOP简介HAZOP的基本原理HAZOP基本概念和术语HAZOP分析方法步骤为什么要进行HAZOP分析HAZOP练习123456为什么要进行HAZOP分析1设计满足规范要求，并不代表设计是最优化，规范通常只是最低标准设计所采用的安全手段尚不能满足实际安全生产的要求，并不满足业主对安全的需求设计通常考虑实现各种工况下的设计意图，但有可能忽视某些可能出现的非正常操作所导致的极端后果或影响设计中的安全问题，根据统计：80%~95%的设计问题可以通过安全分析发现和解决5%~20%的设计中的安全隐患没有被发现，只不过大部分隐患尚未造成事故MARS（欧洲重大事故报告系统，2004）——事后的补救措施中，39%的设计问题被改进因此，设计阶段的HAZOP分析至关重要HAZOP分析的好处提高设计安全水平的同时解决可能存在的操作问题是工厂或装置全生命周期内工艺过程安全管理的一部分，为后续的风险控制和工艺安全管理（PSM）提供必要输入使参与HAZOP分析的人员有机会充分了解设计意图，以及偏离设计意图可能产生的问题或危险HAZOP分析在完善设计的同时，也可用来编制、完善操作规程，同时为操作培训提供了很好的素材1234HAZOP分析的好处HAZOP分析所研究的状态参数都是操作人员需要控制的参数或指标，针对性强，有助于提高安全操作水平有助于发现在役装置的安全隐患，提供隐患整改、节能减排、优化工艺流程的机会对在役装置进行阶段性的回顾性分析，可以发现由于各种微小改动所累积而成的对系统的影响，并尽早地予以控制或消除。HAZOP方法易于掌握，其系统的、引导词引导方法，即避免了分析漫无边际、遗漏重点，又有助于启发思路、集思广益56782HAZOP简介名词1HAZOPHazardandOperabilityStudyHazardOperabilityStudyHAZOP危险可操作性分析,研究危险与可操作性分析/研究在开展工艺危害分析工作中所运用到的，通过使用“引导词”分析工艺过程中偏离正常工况的各种情形，从而发现危害源和操作问题的一种系统性方法。HAZOP分析是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法。定义2方法由来31960年代发展起来，英国帝国化学工业公司(ICI)依据失效模式和影响分析(FMEA)的思路开发了HAZOP分析方法，应用于连续的化工过程。1974年，英国化学工程师协会第一次提出HAZOP方法，1977年出版了HAZOP研究导则。目前是石油化工行业应用最广泛的危害分析方法4HAZOP方法特点—可全面挖掘工艺过程从开车、检维修、运行和停车等各个阶段中存在的危险及操作问题;—对各物料系统从上游到下游进行各专业综合分析。系统性全面性可同时分析危险和可操作性问题，一般审查发现:—危害性问题—安全隐患(40%)—可操作性问题—稳定性、质量问题(60)《危险与可操作性分析应用导则》IEC61882:2002Hazardandoperabilitystudies(HAZOPstudies)-ApplicationGuide。美国联邦法规（CFR）第29篇第1910部分（29CFR1910）国际相关标准有关标准中石油QSY1362-2011工艺危害分析管理规范QSY1364-2011危险与可操作性分析技术指南5HAZOP分析的成功，很大程度上依赖于小组组长的领导力、小组成员的知识、经验和合作程度HAZOP分析只基于现有的设计图纸，不考虑设计图纸未说明的行动或操作任何一种风险分析技术都不能保证能辨识出所有的危险源和风险，HAZOP分析也是如此工艺安全管理有10个要素，PHA只是其中的1/10，而HAZOP分析只是PHA分析的方法之一，所以HAZOP分析不可能替代整个工艺过程的安全管理对复杂的工艺流程，HAZOP分析应与其他风险分析方法联合使用，才有助于实现全面、有效的工艺危险分析，进而推进工艺安全管理HAZOP分析的局限性6没有人能保证进行了HAZOP分析的装置就不会发生事故分析研究所依据的图纸及有关数据的准确性小组成员的专业技术水平和洞察能力（经验）小组成员运用HAZOP方法分析偏差、原因和后果的能力小组成员对事故风险的分析能力：对已指出的偏差，在评估其可能性、严重性时能依据风险评价矩阵对偏差可能引起的事故的可能性、严重性的大小进行判定；小组成员参与的热情和程度取决于分析后建议措施的跟踪落实，如果建议措施不能得到切实响应，并在设计或操作过程中进行实质性修改或调整，原有的风险将依然存在，事故就有可能发生。HAZOP分析的成败关键73HAZOP的基本原理1危险来源于对设计意图的偏离如果一切按照设计意图进行生产和操作，就不大可能有危险。现实中装置完全按照设计意图运行的很少HAZOP是在一个训练有素，经验丰富的评价组长的指导下执行的组长必须用逻辑的，分析的思想保证对分析系统的全面把握。分析领导最好有记录员帮助，记录员记录辨识的危险和/或操作干扰以备进一步评估和分析。2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。3通过引导词引出那些具有潜在危险的偏差使用引导词就是为了保证对所有工艺参数的偏差都进行分析，并分析它们的可能原因、后果和已有安全保护措施等，同时提出应该采取的安全保护措施。45HAZOP研究的侧重点是工艺部分或操作步骤的各种具体值HAZOP的基本过程就是以引导词为引导，对过程中工艺状态（参数）可能出现的变化（偏差）加以分析，找出其可能导致的危害。故障模式与影响法HAZOP故障树法故障假设/检查表法原因后果偏差4HAZOP基本概念和术语分析节点即工艺单元，指具有确定边界的设备单元，对单元内工艺参数的偏差进行分析。1分析节点划分的基本原则如下:从进入的P&ID管线开始一继续直至设计意图的改变，或一继续直至工艺条件的改变，或一继续直至下一个设备工艺参数与工艺过程有关的物理和化学特性，是单元定性或定量的特征定量工艺参数定性工艺参数流量温度反应放空压力液位操作搅拌组分浓度振动开车重量添加剂停车维修速度时间公用工程混合相PH值腐蚀/磨损安全设施布置泄露2设计意图工艺流程的设计思路、目的和设计运行状态或工作范围。3设计功能运行参数设计意图在危险源辨识的过程中，为了启发人的思维，对设计意图定性或定量描述的简单词语引导词4No空白Less减量More过量Partof部分AsWellAs伴随ReverseOtherThan相逆异常引导词含义No(空白)设计或操作要求指标或事件完全不发生Less(减量)同设计值相比，相关参数的量化减少More(过量)同设计值相比，相关参数的量化增加Partof(部分)相关性能的定性减少，只完成既定功能的一部分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组分变化，产生静电，产生杂质）Reverse(相逆)出现和设计要求完全相反的事或物(如反向流动，加热变冷却，反应向相反的方向进行)OtherThan(异常)出现和设计意图不相同的事或物，完全代替（如发生异常事件或状态、开停车、维修）引导词及其含义4引导词与时间和顺序或序列有关的引导词引导词含义EARLY(超前)相对于时钟时间LATE(迟后)相对于时钟时间BEFORE(先)相对于顺序或序列AFTER(后)相对于顺序或序列4引导词偏差与设计意图的情况不一样。分析小组使用引导词系统的对节点工艺参数进行分析发现的系列偏离工艺指标的情况；偏差=引导词+工艺参数5引导词工艺参数偏差MORE（过量）PRESSURE（压力）HIGHPRESSURE（高压力）OTHERTHAN（异常）OPERATION（操作）MAINTENANCE（维修）节点类型偏差塔贮槽/容器管线热交换器泵高流量√低/无流量√高液位√√低液位√√高界面√低界面√高压力√√√低压力√√√高温度√√√低温度√√√高浓度√√√低浓度√√√逆/反向流动√管道泄漏√管道破裂√泄漏√√√√√破裂√√√√√常用HAZOP偏差5偏差发生偏差的原因；这些原因可能是设备故障、人为失误、不可预料的工艺状态、外界干扰等原因常见的原因6设备故障操作失误设备腐蚀疲劳组成改变电源故障常见原因偏离设计意图所造成的结果。后果分析时假定发生偏差时已有的安全保护系统全部失效；不考虑细小与安全无关的后果。后果7火灾有毒气体泄漏爆炸污染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。保护措施硬件控制措施，如报警、联锁安全阀、爆破片等软控制措施(取样分析、巡检、作业许可等)8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5HAZOP分析方法步骤分析流程分析的准备构建偏差矩阵划分节点HAZOP分析会议编制分析结果追踪落实分析的准备（1）制定章程明确了解领导对工作组的工作期望确定分析工作的范围、要求完成的时间确定PHA工作组已有何种资源、向何处求助、以及如何解决优先的矛盾等制定一个分析的工作计划，包括工作组成员任务、完成计划的总体时间表1最少由4人组成，一般5～7人是比较理想的。主持人记录员工艺、设备、仪表、电气、HSE、操作等人员HAZOP分析组（2）组建小组分析的准备1物料危害数据资料MSDS每种危险品最大库存量物料反应矩阵分析的准备1（3）准备资料a)物料的危害信息b)设备设计资料设备的设计基础资料（包括设计依据、制造标准、设备结构图、安装图及操作维护手册或说明书等）；设备数据表（包括设计温度、设计压力、制造材质、壁厚、腐蚀余量等设计参数）；设备的平面布置图；管道系统图；安全阀和控制阀的计算书和相关文件；自控系统的联锁配置资料或相关的说明文件；安全设施资料c)工艺设计资料装置的工艺流程图（PFD图）；装置的工艺管道及仪表流程图（P&ID图）；装置的工艺流程说明和工艺技术路线的说明；装置的平面布置图；自控系统的联锁逻辑图及说明文件；紧急停车系统(ESD)的因果示意图；爆炸危险区域划分图；消防系统的设计依据及说明；废弃物的处理说明；排污放空系统及公用工程系统的设计依据及说明；其他相关的工艺技术信息资料。d)装置运行信息装置历次分析评价的报告；相关的技改、技措等变更记录和检维修记录；装置历次事故记录及调查报告；装置的现行操作规程和规章制度；其他的资料。e）操作规程装置工艺技术规程装置安全技术规程作业指导书或操作规程装置维护手册（检维修规程）与工艺安全有关的管理制度工艺报警联锁装置管理制度可燃气体和有毒气体报警装置管理制度应急救援预案应急救援设备、设施的配备及位置等信息（4）HAZOP培训分析的准备1在HAZOP分析工作开始前，分析小组主持人应对小组人员进行HAZOP分析相关知识培训。HAZOP分析原理和方法分析对象的情况及工作范围HAZOP分析工作计划分析工作的相关纪律和要求（4）会场准备分析的准备1会议室投影仪计算机和备份磁盘荧光笔或记号笔签到簿分析用的资料构建偏差矩阵引导词参数No(空白)Less(减量)More(过量)Partof(部分)AsWellAs(伴随)Reverse(相逆)OtherThan(异常)压力温度流量操作压力低压力高负压温度低温度高无流量流量小流量大含量不足污染物逆流物质错误缺少步骤时间太短时间偏长遗漏部分操作进行额外操作步骤做反错误时间地点2划分节点3从进入的P&ID管线开始一继续直至设计意图的改变，或一继续直至工艺条件的改变，或一继续直至下一个设备分析节点划分的基本原则如下:1234划分节点的注意事项3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同一节点尽量在一张流程图内每个节点应能执行某一具体工艺功能节点划分没有错与对，只有大与小的问题划分节点3选择节点的大小可依