危险与可操作性分析(HAZOP)1、相关术语•(1)危险与可操作性分析Hazardandoperabilityanalysis(简称HAZOP)•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。•(2)分析节点Node•代表系统某部分的本质特征的要素或组合。指具有确定边界的设备(如两容器之间的管线)单元,是为了便于进行HAZOP分析而将分析对象划分成的具体逻辑单元,是HAZOP分析的直接目标。•(3)设计意图designintent•工艺流程的设计思路、目的和设计运行状态或工作范围。•(4)工艺参数processcharacteristic•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。如温度、压力、相数及流量、反应、混合、浓度、PH值等。•(5)引导词guideword•定义一种特定的对工艺参数设计目的偏离的词或短语,用于引导识别工艺过程的危险。如多、少、高、低、反向等。•(6)偏差deviation•与设计意图的偏离。用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数进行引导发现的偏离工艺指标的情况;偏差的形式通常是“工艺参数+引导词”组合。•(7)原因cause•引起发生偏差的因素。注:可能是设备故障、人为失误、不可预料的工艺状态(如组成改变)、外界干扰(如电源故障)等。•(8)后果Consequence•偏差所造成的结果。•(9)风险risk•某一特定危害事件发生的可能性与后果的组合。•(10)安全保护safeguard•为防止各种偏差及由偏差造成的后果而设计的或当前装置已有的工程及管理措施。注:如工艺报警、联锁、程序等。•(11)建议措施recommendaction•在已有安全保护措施不足时,HAZOP小组共同提出的需要进一步采取的对策或进一步研究的方向。2、危险与可操作性分析方法说明•HAZOP是一种形式结构化的方法,该方法全面、系统的研究系统中每一个元件,其中重要的参数偏离了指定的设计条件所导致的危险和可操作性问题。•主要通过研究工艺管线和仪表图、带控制点的工艺流程图(P&ID)或工厂的仿真模型来确定,应重点分析由管路和每一个设备操作所引发潜在事故的影响,应选择相关的参数,例如:流量、温度、压力和时间,然后检查每一个参数偏离设计条件的影响。•采用经过挑选的引导词,例如“大于”“小于”“部分”…等,来描述每一个潜在的偏离。最终应识别出所有的故障原因,得出当前的安全保护装置和安全措施。•所作的评估结论包括非正常原因、不利后果和所要求的安全措施。•危险与可操作性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并没有什么危险,但通过可操作性分析以保证装置达到设计能力。•HAZOP分析方法的本质就是通过系列的分析会议对工业图纸和操作规程进行分析。•HAZOP适用于详细设计阶段工艺设计和正常操作时对过程进行分析,建议在工艺设计基本确定之后最好进行一次HAZOP分析。正确使用HAZOP分析技术,可以发现设计、生产过程中可能产生的危险,并提出改进措施,这样可以大大的提高过程的安全性。•HAZOP分析,是由各专业、学科组成的分析组运用创造性的、系统的方法识别由于偏离过程设计要求(称为偏差)而引起的危险与操作性问题。•一般地,HAZOP分析对工艺或操作的特殊点进行分析,这些特殊的点称为“分析节点”,或工艺单元,或操作步骤。•HAZOP分析组分析每个工艺单元或操作步骤,识别出那些具有潜在危险的偏差,这些偏差通过引导词(也成为关键词)引出。•使用引导词的一个目的就是为了保证对所有供应参数的偏差都进行分析。有时,分析组对每个工艺单元或操作步骤可能会提出很多偏差,对分析他们的可能原因和后果,通常对指定工艺单元或操作步骤的所有偏差在继续下面的分析之前必须全部分析完毕。•作为分析组的组织者应使用安全检查表或对过程的经验,为分析组在提供在HAZOP分析会议上必须讨论的偏差项目。•然后分析组对引起偏差的原因、后果、为防止这种偏差所使用的安全装置或措施进行讨论。•如果原因和后果比较重要,而且安全装置或措施也不适当,则分析组应当提出相应的措施给管理或修改人员考虑。•某些情况下,分析组分析到了某种偏差的原因,但不知道将发生什么样的后果,此时应当提出进一步分析以确定可能的后果。3、危险与可操作性分析目的•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隙过程,还可以对拟定的操作过程进行分析。•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。4、危险与可操作性分析结果•HAZOP分析结果是分析组经分析会议讨论确定。•它包括对危险与操作性问题的识别、对设计及操作规程等的修改意见、系统的改进、对那些暂时因缺乏资料而未作出结论的问题作进一步分析研究的建议。•分析组对过程的每个节点或单元的偏差原因、后果、安全装置、改进措施的讨论结果应以表格的形式逐项记录。5、HAZOP分析的适用范围•1)HAZOP分析即适用于设计阶段,又适用于现有的生产装置。(全寿命周期概念,每两年进行一次)•2)HAZOP分析可以应用于连续的化工过程,也可以应用于间歇的化工过程。6、HAZOP分析方法的特点•1)从生产系统中的工艺参数出发来研究系统中的偏差,运用启发性引导词来研究因温度、压力、流量等状态参数的变动可能引起的各种故障的原因、存在的危险以及采取的对策。•2)HAZOP分析所研究的状态参数正是操作人员控制的指标,针对性强,利于提高安全操作能力。•3)HAZOP分析结果既可用于设计的评价,又可用于操作评价;即可用来编制、完善安全规程,又可作为可操作的安全教育材料。•4)HAZOP分析方法易于掌握,使用引导词进行分析,既可扩大思路,又可避免漫无边际地提出问题。7、HAZOP的理论依据•“工艺流程的状态参数(如温度、压力、流量等)一旦与设计规定的基准状态发生偏离,就会发生问题或出现危险”。8、确定节点的原则•1)节点范围不能过粗•2)节点范围不能过细•3)管线节点:定义为物料流动通过且不发生组分和相态变化的、具有共同设计意图的一件或多件工艺设备(如过滤器、泵等)•4)容器节点:定义为储存反应或处理物料的容器,在其中材料可发生或不发生物理/化学变化9、节点分析•1)确认节点的设计意图•2)列出重要参数和引导词•3)确定偏差并记录•4)确定偏差的后果•5)分析偏差的原因•6)列出现有保护措施•7)若现有保护措施不充分,制定改进措施建议HAZOP分析流程图10、HAZOP分析的准备•10.1组建HAZOP分析小组•HAZOP分析小组通常由下列人员组成,包括:•——主持人;•——记录员;•——工艺、设备、仪表、电气、HSE、操作等人员。•上述人员可来自项目委托方、设计单位、运行单位、技术机构或承包方等单位与部门,具体人员的组成视分析工作的需要进行确定。•在分析过程中应尽量保证主要分析人员不发生变换。•分析小组人员职责•a)主持人的职责:•(1)进行HAZOP分析工作的准备;•(2)选择HAZOP分析小组人员;•(3)对HAZOP分析小组人员进行方法培训;•(4)主持HAZOP分析会议;•(5)编写HAZOP分析报告。•b)记录员的职责:•(1)协助主持人进行HAZOP分析工作的准备;•(2)参加HAZOP分析会议,并记录分析结果,确保分析内容的完整、准确;•(3)把记录拷贝分发给小组人员,供他们审核和发表意见;•(4)保管好记录表;•(5)协助主持人编写HAZOP分析报告。•c)其他人员的职责:•(1)接受HAZOP分析方法培训;•(2)熟悉分析对象的工艺安全信息;•(3)参加HAZOP会议,从各自专业的角度提出所有偏差产生的原因、导致的后果,评估风险,识别安全保护并提出建议措施;•(4)与小组全体人员就HAZOP分析结论达成一致意见。10.2资料准备•10.2.1新、改、扩建项目•对于新、改、扩建项目,开展HAZOP分析所需资料包括但不限于:•a)物料危害数据资料:•(1)所有物料的危险化学品安全技术说明书(MSDS)数据;•(2)可能产生的各种主要危害及对应的防护措施清单。•b)设备设计资料:•(1)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);•(2)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);•(3)设备的平面布置图;•(4)管道系统图;•(5)安全阀和控制阀的计算书和相关文件;•(6)自控系统的联锁配置资料或相关的说明文件;•(7)安全设施资料(包括安全检测仪器、消防设施、防雷防静电设施、安全防护用具等的相关资料和文件)•(8)其他相关资料。•c)工艺设计资料:•(1)装置的工艺流程图(ProcessFlowDiagram,简称:PFD图);(2)装置的工艺管道及仪表流程图(PipingandInstrumentDiagram,简称:P&ID图);(3)装置的工艺流程说明和工艺技术路线的说明;(4)对设计所依据的各项标准或引用资料的说明;(5)装置的平面布置图;(6)自控系统的联锁逻辑图及说明文件;(7)紧急停车系统(EmergencyShutdownDevice,简称:ESD)的因果示意图;(8)爆炸危险区域划分图;(9)消防系统的设计依据及说明;(10)废弃物的处理说明;(11)排污放空系统及公用工程系统的设计依据及说明;(12)其他相关的工艺技术信息资料。•10.2.2在役装置•对于在役装置,开展HAZOP分析所需要的资料,除了10.2.1列明的资料外,还需要以下资料:•(1)装置历次分析评价的报告;•(2)相关的技改、技措等变更记录和检维修记录;•(3)装置历次事故记录及调查报告;•(4)装置的现行操作规程和规章制度;•(5)其他的资料。10.3HAZOP分析方法培训•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。培训内容包括:•(1)HAZOP分析原理和方法;•(2)分析对象的情况及工作范围;•(3)HAZOP分析工作计划;•(4)分析工作相关纪律和要求等。11、HAZOP分析程序•11.1确定分析范围•HAZOP分析工作开始之前,新、改、扩建项目委托方或在役装置委托方应与HAZOP分析小组主持人明确所要分析的项目或装置的物理界区范围以及边界工艺条件。•11.2划分节点•节点的划分一般按工艺流程进行,主要考虑单元的目的与功能、单元的物料、合理的隔离/切断点、划分方法的一致性等因素。•连续工艺一般可将主要设备作为单独节点,也可以根据工艺介质性质的情况划分节点,工艺介质主要性质保持一致的,可作为一个节点。•HAZOP分析节点范围一般由小组主持人在会前进行初步划分,具体分析时与分析小组成员讨论确定。•11.3描述节点的设计意图•选择划分好的一个节点,将节点的序号及范围填写入记录表。•由熟悉该节点的设计人员或装置工艺技术人员对该节点的设计意图进行描述,包括对工艺和设备设计参数、物料危险性、控制过程、理想工况等进行详细说明,确保小组中的每一个成员都知道设计意图。•并将这些内容填入记录表“设计意图”一栏。•11.4确定偏差•在HAZOP分析中可先以一个具体参数为基准,将所有的引导词与之相组合,逐一确定偏差进行分析;也可以一个具体引导词为基准,将所有的参数与之相组合,逐一确定偏差进行分析。•在具体项目HAZOP分析过程中,偏差的选用由分析小组根据分析对象和目的确定。•11.5分析偏差导致的后果•分析小组对选定的偏差分析讨论它可能引起的后果,包括对人员、财产和环境的影响。讨论后果时不考虑任何已有的安全保护(如安全阀、联锁、报警、紧停按钮、放空等),以及相关的管理措施(如作业票制度、巡检等)情况下的最坏后果。•讨论后果不应局限在本节点之内,而应同时考虑该偏差对整个系统的影响。•11.