HAZOP分析指南

HAZOP分析南京工业大学张礼敬公共邮箱[e-mail]:888888l前言†1.1HAZOP方法应用现状†能够预期分析、发现问题，将危险消灭在昀初阶段是人们昀想得到的结果。这就是安全评价所要解决的主要问题。†危险与可操作性分析方法以其分析全面、系统、细致等突出优势成为目前危险性分析领域昀盛行的分析方法之一。†英国石化有限公司制定的《健康、安全和环境标准与程序》（HSE8）中明确规定在项目设计阶段必须进行设计方案的HAZOP分析；†德国拜尔公司1997年制定《过程与工厂安全指导》中规定，其所属工厂必须进行HAZOP分析并形成安全评估报告；†美国政府颁布的《高度危险化学品处理过程的安全管理》（PSM）法规中也建议采用HAZOP方法对石油化工装置进行危险评估。†在我国，危化品建设项目的验收前评价，建议以安全检查表的方法为主，尽可能以危险和可操作性研究法（HAZOP）为辅。1.2HAZOP方法的使用范围†HAZOP分析既适用于设计阶段，又适用于现有的生产装置。†同时，对于连续生产过程和间歇生产过程都可以采用HAZOP分析。††在在连续过程连续过程中中，分析的对象确定为管道。††在间歇过程中在间歇过程中，分析的对象是主体设备，如反应器等。†通过HAZOP分析，能够发现装置中存在的危险，根据危险带来的后果明确系统中的主要危害。†通过HAZOP分析，对于在装置的工艺过程及设备中存在的危险及应采取的措施会有透彻的认识。1.3HAZOP分析的作用†（1）尽可能将危险消灭在项目实施早期†识别设计、操作程序和设备中的潜在危险，将项目中的危险尽可能消灭在项目实施的早期阶段，节省投资。†HAZOP分析组应包括设计者和操作人员等，采用系统分析的研究方法，以便能够识别出设计中存在的潜在危险。HAZOP既适用于新建装置，也适用于在役装置。†HAZOP生成的记录，为企业提供危险分析证明，并应用于项目实施过程。HAZOP提供早期的措施与实际采取措施偏差之间的因果关系，以消除或降低风险。†HAZOP只是识别技术，不是解决问题的方法。†HAZOP不能看做纯粹的设计功能检查。HAZOP的优点是系统检查整套装置，而不是像设计人员那样只检查他们自己感兴趣的区域。HAZOP†（2）为操作指导提供有用的参考资料†HAZOP分析为企业提供系统危险程度证明，并应用于项目实施过程。对许多操作，HAZOP分析可提供满足法规要求的安全保障。HAZOP分析确定需采取措施，以消除或降低风险。†HAZOP能够为包括操作指导在内的文件提供大量有用的参考资料，因此应将HAZOP的结果全部告知操作人员和安全管理人员。†HAZOP可以减少29％设计原因的事故和6％操作原因的事故。图1－1HAZOP分析示例2HAZOP分析方法†2.1HAZOP方法简介†HAZOP（HazardandOperabilityAnalysis，危险与可操作性分析）。†HAZOP方法现在已经广泛应用于生产工艺过程，通过对整个工厂的因果分析来确定新的或已有的工程方案、设备操作和功能实现的危险。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，方法的本质就是通过系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析。在这个过程中，由各专业人员组成的分析组按规定的方式系统的研究每一个单元（即分析节点），分析偏离设计工艺条件的偏差所导致的危险和可操作性问题。†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引出，使用引导词的一个目的就是为了保证对所有工艺参数的偏差都进行分析。2.2HAZOP术语†（1）分析节点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。†（2）操作步骤间隙过程的不连续动作；可能是手动、自动或计算机自动控制的操作。†（3）引导词用于定性或定量设计工艺指标的简单词语。†（4）工艺参数与过程有关的物理和化学特性。†（5）工艺指标确定装置如何按照希望的操作而不发生偏差。†（6）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进行分析发现的系列偏离工艺指标的情况；偏差的形式通常是“引导词+工艺参数”。†（7）原因发生偏差的原因。†（8）后果偏差所造成的结果。†（9）安全措施工程系统或调节控制系统。†（10）补充措施修改设计、操作规程，或者进一步进行分析研究的建议。2.3分析节点划分†对于连续的工艺操作过程，HAZOP分析节点为工艺单元；而对于间歇操作过程来说，工艺单元是指具有确定边界的设备单元；操作步骤是指间歇过程的不连续动作，或者是由HAZOP分析组分析的操作步骤。†对于连续工艺过程，分析节点划分的基本原则如下：†一般按照工艺流程进行，从进入的PID管线开始，继续直至设计意图的改变，或继续直至工艺条件的改变，或继续直至下一个设备。†上述状况的改变作为一个节点的结束，另一个节点的开始。†在选择分析节点以后，分析组组长应确认该分析节点的关键参数，并确保小组中的每一个成员都知道设计意图。2.4偏差确定方法2.4.1引导词法†偏差＝引导词+工艺参数。†（1）通用的引导词表2－2HAZOP常用引导词表引导词含意说明No（空白）对设计意图的否定设计或操作要求的指标或事件完全不发生Less（减量）数量减少同标准值比较，数值偏小More（过量）数量增加同标准值比较，数值偏大Part0f（部分）质的减少只完成即定功能的一部分AsWellAs（伴随）质的增加在完成即定功能的同时，伴随多余事件发生Reverse（相逆）设计意图的逻辑反面出现和设计要求完全相反的事或物OtherThan（异常）完全代替出现和设计要求不相同的事或物†（2）常用的HAZOP分析工艺参数†流量；温度；时间；……。†（3）偏差的构成引导词+工艺参数=偏差工艺参数分为两类：†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，或者说是指生成了大量的产品。†具体的工艺参数，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”，或者有些偏差的物理意义不确切，应拓展引导词的外延和内涵。如：†①对“时间+异常”，引导词“异常”就是指“快”或“慢”；†②对“位置”、“来源”、“目的”而言，引导词“异常”就是指“另一个”；†③对“液位”、“温度”、“压力”而言，引导词“过量”就是指“高”。2.4.2基于偏差库的方法†一般是在HAZOP分析会议之前，由HAZOP组织者或记录员对标准偏差库进行调查，以确定每个节点或操作步骤的哪些偏差是适当的，形成要进行分析的偏差库。2.4.3基于知识的方法†是一种特殊的基于引导词的HAZOP分析，但所使用的引导词部分或全部来自分析组的知识和特殊的检查表。2.5偏差分析†分析的内容包括原因、后果、保护措施、建议措施。†原因是指引起偏差发生的原因。†后果是指偏差造成的后果。†保护措施是指设计的工程系统或调节控制系统。†建议措施是指修改设计、操作规程，或者进一步进行分析研究的建议等。2.6HAZOP分析报告2.6.1HAZOP分析表†必须记录所有重要的信息。通常HAZOP分析会议以表格形式记录，如表2-3。表2－3HAZOP分析记录表分析人员：图纸号：会议日期：版本号：分析节点或操作步骤说明：确定设计工艺指标HAZOP分析可以分为以下四种方法：†（1）原因到原因分析法在原因到原因的方法中，原因、后果、安全保护、建议措施之间有准确的对应关系。特点：分析准确，减少歧义。如表2-4所示。表2－4HAZOP原因分析表偏差原因后果安全保护建议措施偏差1原因1后果1后果2安全保护1安全保护2安全保护3不需要原因2后果1安全保护1措施1原因3后果2无措施2†（2）偏差到偏差分析法对某个偏差所列出的所有原因并不一定产生所列出的所有后果，即某偏差的原因／后果／保护设施之间没有对应关系（见表2-5）。表2－5HAZOP偏差分析表偏差原因后果安全保护建议措施偏差1原因1原因2原因3后果1后果2安全保护1安全保护2安全保护3措施1措施2特点是省时、文件简短。†（3）只有异常情况的HAZOP分析表表中包含那些分析组认为原因可靠、后果严重的偏差。优点是分析时间及表格长度大大缩短，缺点是分析不完整。†（4）只有建议措施的HAZOP分析表只记录分析组作出的提高安全的建议措施。能昀大地减少HAZOP分析文件的长度，节省大量时间，但无法显示分析的质量。2.6.2HAZOP分析报告†在上述工作的基础上，将会议记录结果进行整理、汇总、提炼出恰当的结果，形成HAZOP分析报告文件。3HAZOP分析实施过程†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，识别出那些具有潜在危险的偏差，并对偏差原因、后果及控制措施等进行分析。一般的原则为：†①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；†②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。整个HAZOP的实施过程包括以下几方面：‡①分析的准备；†②HAZOP分析；†③编制分析结果报告；†④行动方案落实。3.1分析的准备3.1.1定义目标与范围†①评估节点昀好在PID图上定义；†②评估时的设计状态，用定义PID版次状态来表示；†③影响程度和应考虑的邻近工厂；†④评估程序包括采取的行动和昀终的报告；†⑤涉及对邻近或相关工厂的整体评估的准备。HAZOP分析进度表依赖于：†①项目执行的日期；†②可用的文件；†③可用的人力资源。3.1.2获取必要的资料†（1）一是准备用于控制HAZOP项目实施的项目管理资料：†项目工作计划；†HAZOP分析项目的目标和策略；†项目管理实施细则；†HAZOP分析项目实施程序；†培训材料、会议记录管理、资料管理等。†（2）二是需要企业提供的技术资料：†工艺仪表流程图（PID）；†工艺流程图（PFD）；†装置设计工艺包；†装置工艺技术规程；†装置安全技术规程；†装置岗位操作规程；†平面布置图；†工艺介质数据表；†设备数据表；†管道数据表；†安全附件资料；†装置操作与维护手册；†历次事故记录；†当地天气状况数据。†当所有的资料准备好时，就可以开始HAZOP分析。3.1.3选择分析小组†对于大型的、复杂的工艺过程，分析组一般由5～7人组成较为理想，包括设计、工艺或工程、操作、维修、仪表、电气、公用工程等。†对相对较小的工艺过程，3~4人的分析组就可以了。†HAZOP组长、工艺技术人员和设备技术人员的职责。（1）HAZOP组长†是所分析装置／设备的管理者。小组领导的职责是：†明确组员的职责；†与工厂其他相关部门进行协调；†保持小组的分析工作的方向；†控制工作进度；†实施质量检查和数据的审核；†停止和提交已完成的项目。（2）工艺技术人员†装置HAZOP分析节点的划分；†确定系统和设备的工艺操作条件；†根据设备的工艺条件、环境、材质和使用年限等评价失效机理的类型、敏感性和对设备的破坏程度。（3）设备技术人员†职责是确定设备的条件数据和历史数据。†提供所需的装置和设备的设计数据和规范；†提供对必要的历史检测数据的比较；†进行偏差的设备方面的原因、后果和措施等。3.1.4将资料变成适当的表格并拟定分析顺序†这个阶段的所需的时间与过程的类型有关。†对于连续过程而言，准备工作较小。在分析会议之前使用已更新的图纸确定分析节点，保证每一位分析人员在会议上都有这些图纸。†对于间隙过程而言，准备工作量通常更多些，主要因为操作过程更加复杂。3.1.5安排会议†一旦资料收集齐全时，小组领导就负责组织会议，合理制定会议计划。3.1.6HAZOP分析培训†培训不仅是为了使工作人员具备实施HAZOP项目所需要的能力，使之能担负责任，而且还是一个企业与HAZOP技术服务商进一步沟通的机会。†第一阶段培训的对象是企业的管理层和参与HAZOP项目的有关部门和人员，培训内容主要对HAZOP方法的理解和项目的管理和控制方面，希望使企业的管理层和各职能部门能够认可HAZOP方法和了解自己在整个项目中的职责；†第二阶段的培