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TrainingCourse杨恩军邮箱yangenjun0308@sina.com13552798577中国石油和化学工业联合会安全评价中心技术总监北京国石安康科技有限公司总经理助理组织参与福建联合石化加氢裂化、柴油加氢、常减压等13套装置HAZOP分析HAZOPTrainingCourseIntroduction:HAZOPIntroduction:为什么采用HAZOP分析？HAZOP分析的需要inearly60’sICIwantedabetterDesignReviewprocessaskedMethodStudygrouptomakearecommendationtheydecideddesignfornormaloperationwasusuallygoodsuggestedateamneededtoaddressdeviationsfromnormalintroducedasetofguidewordstoidentifypossibledeviationsHazardOperability（危险性分析与可操作研究）的缩写。HAZOP技术是高度专业化的作业程序，是一种定性的风险评估技术，目的是确定一个工艺过程针对原设计意图而言可能发生的偏差，确定与评估项目工艺过程和生产操作中潜在的危害。在项目执行阶段进行HAZOP研究与评估，能够识别出项目基础设计和详细设计中存在的问题，将项目中的危险尽可能地消灭在项目实施早期阶段，确保各生产装置实现安全开工、运行、维护和停车。HAZOP分析位置示意图对于新建项目，尤其当工艺设计要求很严格时，使用HAZOP方法最为有效。一般需要提供带控制点的工艺流程图P&IDS，以便评价小组能够对HAZOP要求中提出的问题给以系统的有效的回答。同样，它可以在主要费用变动不大的情况下对设计进行变动，在工艺操作的初期阶段使用HAZOP，只要有适当的工艺和操作规程方面的资料，评价人员可以依据它进行分析。但HAZOP的分析并不能完全替代设计审查。进行HAZOP分析时,人员的组成非常重要,需要评价单位、建设单位、设计单位的相互配合，人员的结构组织中需要包括至少以下部分的人员：HAZOP组长：HAZOP组长的工作能力要求对石油化工生产的国家法律法规和技术标准的熟练，具备一定的生产和技术的经验，分析问题具有客观性，具备领导HAZOP分析组的能力，对时间的有效性能够掌控。工艺分析记录员：作好记录，将专家的建议整理汇总成HAZOP报告。安全专家：确保项目符合相关的安全的标准，确保涉及到的所有重要的安全问题。操作人员：根据设计理念审查设计，确保设计能与现场实操融合，根据维护检修情况审查设计，根据现场状况检查设计，提供实操做过程可能遇到的安全问题。设备专家：能够提供设备设施、管道和材质的规格细则，提供承包商的细则，提供管线、设备布置的资料，为分析专家提供设备设施和管道安全设计建议。工艺工程师：能够提供简单的工艺说明，为需要分析的每个工艺装置提供设计意图，提供工艺条件和设计条件的资料，为分析专家提供意见。仪表电气专家：能够提供工艺控制原则的细则，能够提供联锁和报警的细则，提供切断和安全特性的资料，为分析专家提供工艺控制意见。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，HAZOP分析节点为操作步骤。工艺单元是指具有确定边界的设备（如两容器之间的管线）单元；操作步骤是指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。为了逻辑地、有效地分析进行HAZOP分析，首先要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤。如果分析节点分得太小，会加大工作负荷，导致大量的重复工作；如果分析节点分得太大，会使HAZOP的结果产生重大的偏差，甚至会遗漏部分结果。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，常见节点类型见下表：常见节点类型表序号节点类型序号节点类型1管线10热交换器2泵11软管3分批反应器12步骤（八关键词法）4连续反应器13步骤（三关键词法）5罐/槽/容器14作业详细分析6塔15公用工程和辅助设施7压缩机16其他8鼓风机17以上基本节点的合理组合9熔炉，炉子18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，如设备的设计能力、温度和压力、结构规格等，并确保小组中的每一个成员都知道设计意图。如果有可能最好由工艺专家做一次讲解与解释。通常的HAZOP分析工艺参数流量时间次数混合压力组分粘度副产物（副反应）温度PH值电压分离液位速率数据反应常用的HAZOP分析术语项目定义工艺单元（或研究节点）具有规定界限之内的设备（如两个容器之间的管道）单元，研究设备内可能发生偏差的参数。对流程图P&IDS上标明的参数分析偏差（如反应器）操作步骤在间断性工艺中（或由HAZOP分析组分析）的操作步骤。可能是手动的、自动的或计算机控制的操作。间歇过程每一步使用的偏差与连续过程不同。目的确定在偏差情况下如何进行操作，采用一系列形式，或用说明书或用图形表示（例：工艺说明、流程图、管道流程图、P&IDS)用简单的词定性或定量设计意图，去指导和启发发现工艺中危险性。工艺参数与工艺过程有关的物理或化学特性，一般包括反应性、混合性、浓度、PH值和具体参数（如压力、温度、相、流量）。偏差使用关键词系统地对每个节点的工艺参数进行研究发生一系列偏离工艺指标的情况；偏差的通常形式为“引导词+工艺参数”原因偏差为什么发生的原因，一旦偏差表示具有可信的原因，就意味着找到偏差处理方法，这些原因可能是硬件故障，人为失误，未预料到的工艺状态（如组分的改变），内部干扰（如动力损耗）等。后果偏差的结果（如毒物泄漏）。一般都假定因防护系统故障动作而引起。不考虑那些细小的与安全无关的后果。安全保护为防止各种偏差产生或由偏差造成后果而设计的工程系统和控制系统。（如工艺报警、联锁、程序）对策（或建议措施）设计变更、工艺规程变更或进一步研究方面的建议（如：增加冗余的压力报警仪或修正两个操作步骤的顺序）常用的HAZOP分析工艺参数、偏差及可能原因工艺参数偏差可能原因工艺参数偏差可能原因流量过量（MORE）·泵的能力增加·进口压力增加·输送压头降低·换热器管程泄漏·未安装流量限制孔板·系统互串·控制故障·控制阀进行调整·启动了多台泵流量空白（NONE）·输送线路错误·堵塞·滑板不对·单向阀装反了·管道或容器破裂·大量泄漏·设备失效·错误隔离·压差不对·气缚减量（LESS）·障碍·输送线路错误·过滤器堵塞·泵损坏·容器、阀门、孔板堵塞·密度、粘度发生变化·气蚀·排污管泄漏·阀门未全开相逆（REVERSE）·单向阀装反了·虹吸现象·压力差不对·双向流动·紧急放空·误操作·内嵌备用设备·泵的故障·泵反转液位过量（MORE）·出口被封死或堵塞·因控制故障引起进口流量大于出口流量·液位测量器故障·液泛·压力湍动·腐蚀·污泥液位减量（LESS）相当于低·无进入流体·泄漏·出口流量大于进口流量·控制故障·液位测量故障··液泛·压力湍动·腐蚀·污泥压力过量（MORE）相当于高·堵塞问题·连接到高压设备·气体进入·放空容积不当·设置的放空压力不对·安全阀被封死·因加热而超压·控制阀因故障打开·沸腾·冻结·化学击穿·结构·发泡·冷凝·沉淀·气体释放·起爆·爆炸·爆聚·外部起火·天气条件·锤击·粘度或密度发生变化压力减量（LESS）相当于低·结构·起泡·气体释放·起爆·爆炸·爆聚·着火条件·天气条件·粘度或密度发生变化工艺参数偏差可能原因工艺参数偏差可能原因温度高（MORE）·环境条件·换热器列管淤塞或缺陷·着火情况·冷却水出现故障·控制阀失效·加热器控制失效·内部着火·反应控制失效·加热介质泄入工艺中·仪表和控制故障杂质物质不对·原料不对或不符合要求·操作错误·提供的物质不对·浓度不对·隔离阀泄漏·换喏器裂管漏·原料规格不对·过程控制波动·反应生成副产品·来自高压系统的水、蒸气、燃料、润滑油、腐蚀性产品进入·气体进入低（LESS）·环境条件·压力降低·换喏器列管淤塞或故障·无加热·液化气吸热使压力降低·换热器列管泄漏·隔离阀泄漏·系统操作失误·系统互串·开停车时空气进入，海拔高度系统的水、蒸气、燃料气、润滑油、腐蚀性物质进入。·气体进入·进料物流不纯工艺参数偏差可能原因工艺参数偏差可能原因粘度过高·物质或组成不对·温度不对·固体含量高·浆料沉降公用工程·高压水·电力·供水·通讯·PLC或DCS·防火过低·物质组成不对·温度不对·加入溶剂非正常操作·置换·冲洗·开车·正常开车·紧急停车·紧急操作·运行机器的检查·机器保养安全释放系统·释放原理·释放装置的类型和可靠性·释放阀放空位置·是否会成为污染源·两相流动·能力低（进口和出口）腐蚀或磨蚀·装有阴极保护（内部和外部）·采用涂层·腐蚀监测方法和频率·材料规格·镀锌·腐蚀应力破裂·流体流速·酸性介质·溅射范围扩大维修规程·隔离方案·排污·置换·清洗·干燥·进入·救援计划·训练·压力检测·工作条件许可·条件监视·升举和手工处理公用系统故障·仪表空气·蒸气·氮气·冷却水工艺参数偏差可能原因工艺参数偏差可能原因静电·以接地·容器隔离·低导电流体·容器溅射充数·过滤器和阀元件隔离·产生尘·处理固体·电力分类·火焰捕获器·热工作场所·热的表面·自动产生火花或自动燃烧行动·不完全·违反规定·错误行动资料·迷惑·不恰当·遗漏·只有一部分·资料错误·数量不够顺序·操作太早·操作太迟·脱岗·向相反方向操作·有多余动作·操作未完成·操作中动作错误备用设备·已安装或未安装·可得到备用设备·贮存备用·备用设备分类取样规程·取样规程·分析结果的时间·自动取样器的校验·结果诊断安全系统·火灾和气体检测与报警·紧急停车系统·灭火预案·应对紧急情况训练·工艺物料阈限值·急救或医疗设施·蒸气和流出物的扩散·安全设备的检测·与国家标准吻合·时间·太长·太短·错误行动·过多·低估·过多·低估·无·相反地理环境·设备布置·气象条件人为因素暴露的相临设备偏差分析确定了每个分析节点的偏差后，需要对每个偏差进行分析。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，一旦找到发生偏差的原因，就意味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。后果是指偏差所造成的结果，分析中假定发生偏差时已有保护措施失效，造成的后果（事故），而不考虑那些细小的、与安全无关的后果。保护措施是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、连锁、操纵规程等。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（如增加压力报警、改变操作步骤的顺序）的建议。3）偏差的构成偏差为引导词与工艺参数的组合，一般表示如下：偏差=引导词+工艺参数工艺参数分为两类，一类是概念性的参数（如反应、转化）；另一类是具体（专业）参数（如温度、压力）。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，或者说是指生成了大量的产品。对具体的工艺参数，有必要对一些引导词进行修改，因为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”。应注意的是：当工艺参数包括一系列的相互联系的工艺参数时（如温度、压力、反应速度、组成等），最好是对每一个工艺参数顺序使用所有的关键词，即“﹛引导词﹜+工艺参数”方式，而不是每个引导词用于工艺参数组，即“引导词+﹛工艺参数﹜”。而且，