危险与可操作性分析培训(HAZOP

Insertpicture(s)here危险与可操作性分析(HAZOP)HAZOP历史2时间：20世纪60年代；提出：ICI公司TrevorKletz；发表：杂志“ChemicalEngineer”目的：解决除草剂装置工艺隐患采用引导词，分析化工系统潜在事故的原因，后果，控制措施，并探讨改进意见的一种设计审核方法HAZOP在中国3•90年代末期进入中国；•兴盛于2000年后；•通过南海石化等外资项目1.国家安全监管总局工业和信息化部关于危险化学品企业贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》的实施意见--安监总管三2010-186号；2.AQT3033-2011安全设计导则。•中石化已经普遍推广使用•中石油正在推广；•外企普遍使用。法规现状进入为什么HAZOP？42005年松花江污染事故硝基苯车间爆炸松花江水污染事故的根本原因……？为什么HAZOP？5P策划D行动C检查A纠正1.总体设计3.基础设计2.工艺包设计4.详细设计1.危险识别(Hazid)2.量化风险评估(QRA)1.Hazop审查3.量化风险评估2.SIL审查4.火炬系统评估等1.执行各项建议PDCA循环四个要素，缺一不可！为什么HAZOP？6大连漏油事故（7.16）1时间：2010年7月16日地点：大连新港码头事故：油库爆炸后果：原油泄漏，海洋严重污染渤海漏油事故1.是项目设计安全管理的要求；2.是改进现有安全设计的要求。Insertpicture(s)here什么是HAZOP?7危险和可操作性分析8偏差（事故状态）•指一个工艺系统里，工艺参数偏离正常值的波动范围。•例如：过高或过低的流量/温度/压力/液位/组分等。定义偏差=引导词+工艺参数9火灾生产紧急备用设备安全pH值黏度粒径反应转移混和搅拌附加分离速度信号开车停车操作维修公用工程通讯时间测量控制顺序腐蚀泄放紧急泄放静电取样偏差（事故状态）S/N低高并逆向除了流量压力温度液位组分相操作偏差=引导词+工艺参数工艺参数10事故状态（偏差）1.高流量2.低流量3.高液位4.低液位5.维护等偏差1.那些原因会引起下列偏差？2.每个原因会有那些后果？3.如何避免事故的发生？问题请对低流量、低液位进行分析偏差原因后果措施建议负责什么是HAZOP？压力容器火炬放空阀基本工艺控制系统紧急停车系统•右图闪蒸罐闪蒸后，气体从顶部送火炬，液体从下部进入下游工艺系统。•液位调节回路控制液位；•罐内压力过高将报警和SIS切断进料。请对此系统进行HAZOP分析HAZOP举例偏差原因后果控制措施建议负责高流量1.液位控制回路LT故障1.1容器高液位、压力上升、严重时超压1.2液体进入火炬系统，潜在火雨危险1.1.1PAH高压报警、人工干预；1.1.2PSA联锁，停止进料；1.1.3放空阀泄压至火炬1.2.1同1.1.1和1.1.21.2.2火炬分液罐1.容器顶部增加安全阀2.对系统进行SIL评估工艺仪表2.放空调节阀故障2.1物料损耗过多2.2压力容器失压，下游液体逆流3.增设DCS低压报警；4.压力容器液体出口增设止逆阀仪表工艺是针对设计PID图纸和设计资料，召集工艺/生产/安全等各专业的工程师，在组长引导下，识别每一个工艺系统可能出现潜在事故，分析产生这些事故的原因、后果、控制措施，并提出改进意见的审核会议。什么是HAZOP?HAZOP定义13什么是HAZOP?•HAZOP组长；•记录员；•业主代表（工艺/生产/安全/仪表/设备等）；•设计院代表（一般为工艺）•专利商代表（一般为工艺）；•其他兼职专业工程师（来自HAZOP进行地点所在单位）；取决于项目实际情况（现役装置，或设计阶段装置等）HAZOP参加人员HAZOP分析流程141.假设控制措施不存在；2.识别潜在偏差和原因；3.识别潜在后果（假设没有措施）；4.风险分析（发生可能性，和后果严重性）；5.识别出现有控制措施；6.进行残余风险分析；7.评估现有措施是否足够，是否需要改进意见。Slide15偏差原因后果风险现有措施残余风险建议负责HAZOP记录格式备注1.HAZOP记录可采用EXCEL，并有各公司定义格式；2.可采用国际通用软件，DYADEM公司的PHA–Pro8。HAZOP练习116火炬进料液位联锁信号失效关火炬气体到下游工艺系统手动排污管线(间歇)连续进料管线(现有)界面界面罐A罐BHAZOP练习117压力为3.0MPaG，温度为45oC的甲醇溶液，进入罐A闪蒸。闪蒸后的驰放气送往下游压缩机系统，进行回收。闪蒸后的甲醇溶液，通过液位控制回路调节，进入下游压力为0.2MPaG的甲醇收集罐B。罐A和罐B的距离约为500米。甲醇从罐A送往罐B的管路上，与另外一股并联系统过来的甲醇混合，同时进入罐B进行收集。罐A和罐B容器的顶部，均安装有按照最坏泄放工况设计的安全阀。当罐A的液位“高高”时，独立的联锁信号LSHH将会报警，并联锁停下驰放气下游的压缩机。试对此系统进行HAZOP分析。HAZOP分析的注意问题纪录员1.记录员必须具有工艺背景；2.纪录员必须理解分析内容和组长的意思，自行输入；3.纪录员一般不能参与讨论；4.打字速度快，最好专职。HAZOP分析的注意问题方法论问题1.首先分析造成事故的原因；2.再考虑事故的后果；3.之后，在考虑现有措施；4.最后，提出改进意见。进料上游为高压系统，洗涤塔为低压。试对进料调节阀故障进行HAZOP分析HAZOP分析的注意问题201.原因按数字顺序，列出各原因1,2,3等；2.后果按对应原因，列出分序号1.1，1.2等；编号问题偏差原因后果控制措施建议负责高流量1.液位控制回路LT故障1.1容器高液位、压力上升、严重时超压1.2液体进入火炬系统，潜在火雨危险1.1.1PAH高压报警、人工干预；1.1.2PSA联锁，停止进料；1.1.3放空阀泄压至火炬1.2.1同1.1.1和1.1.21.2.2火炬分液罐1.容器顶部增加安全阀2.对系统进行SIL评估工艺仪表2.放空调节阀故障2.1物料损耗过多2.2压力容器失压，下游液体逆流3.增设DCS低压报警；4.压力容器液体出口增设止逆阀仪表工艺3.现有措施按对应后果，列出分分序号1.1.1，1.1.2等；4.改进措施所有建议，按照统一的阿拉伯数字顺序：HAZOP分析的注意问题21•硬件上：设备，管道，仪表，设计，施工，材料；•软件上：技术参数，DCS/SIS程序，工作指令；•人为失误：领导，操作工，维护工；•外部因素：公用工程，自然灾害，故意破坏等。出现偏差的潜在原因详见附表HAZOP分析的注意问题22•对上游系统的影响；•对下游系统的影响；•对自身设备/系统的影响；•对装置、全厂的影响；•一个原因可能有多个后果；•每一个后果都必须识别。后果故障/失误发生时注意问题：不能混淆原因和后果，上图“塔”压力低不是“泵”高流量的原因HAZOP分析的注意问题23控制措施和改进意见-“分层保护”原则PRVLSHHFICLSHLAHChemical=AMaterial=BPressure=XTemp.=YVolume=ZPRVLSHHFICLSHLAHChemical=AMaterial=BPressure=XTemp.=YVolume=ZHAZOP分析的注意问题24控制措施和改进意见1.按“分层保护”原则，识别和记录；工艺稳定性；DCS系统；SIS系统；过压保护；设备本质安全措施；围堰、报警、逃生、应急等减缓措施减缓措施控制措施并不是到达“人”，就是安全的！HAZOP分析的注意问题25控制措施和改进意见2.从上游系统控制；3.从下游系统控制；？海洋4.从全厂进行控制；5.从设计本身进行控制。HAZOP分析的注意问题26控制措施和改进意见6.不同后果，可能对应不同的控制措施。2起因后果事故预防措施减缓措施1321327•改进系统设计，降低危险发生可能性、后果严重性；•培训、程序、行政措施–消除人为错误；HAZOP分析的注意问题控制措施和改进意见原因后果事故预防措施降低发生可能性减缓措施降低后果严重性•不能解决的严重问题，建议会后专门研究。HAZOP只提出问题，不解决问题；•不能以进度为由，拒不执行改进意见。HAZOP分析的注意问题纪录问题1.标明节点工艺意图，图纸和设备编号；2.标明所有动设备、静设备、仪表、阀门的位号；3.按上、中、下游、全厂顺序记录后果；4.按分层保护原则记录。29HAZOP分析的“偏差”偏差–火灾：•火灾气体探测系统•消防系统；•安全阀泄压工况；•火炬设计工况；•系统隔离；•紧急泄压；•邻近设施的影响。偏差–管线或设备破裂：•上下游是否需要破管保护？；•系统是否可以远程隔离？•是否可以转液？•是否有围堰围坝？•是否有移动泵和临时管线？•是否有溢油清理设施？30HAZOP分析的“偏差”偏差–维护：•人孔；•止回阀；•水冷器；•SIS仪表；•安全阀；•压力管道/容器；•管线设备腐蚀。带安全功能的设备，必须进行定期维护偏差–维护爆炸前的油库爆炸后的油库罐区设计：严格遵循IEC51611分层保护原则事故原因：缺乏维护、调校，导致层层故障33偏差–开停车：•置换；•升压；•升温；•放空/紧急泄压；•中间罐/产品罐/仓库；•开停车顺序；•紧急停车的逻辑；•泄压/排放/降温等。注意部分装置停车•是否需要氮气等安全系统？•氮气等安全系统是否可靠？HAZOP分析的“偏差”氧气进炉管线氮气吹扫管线气化炉341.安全隔离；2.过压保护；3.火炬系统；4.DCS系统；5.SIS系统；6.排水水系统；7.废液收集系统；8.生产污水系统；9.地下水污染；10.焚烧系统；11.平面布置；12.压缩机空气系统；13.氮气系统（安全系统）14.蒸汽系统；15.水、电、汽、气中断；16.工艺装置界面；17.作业许可证；18.应急管理程序等。HAZOP分析的“偏差”全厂性问题35HAZOP的风险评估1.风险很难降低到零；2.风险越低，投资将越大；3.人们的“可接受风险”，与事故后果的“严重性”相关。ALARP最低合理可行原则高于10-3小于10-610-3~10-6HAZOP分析的风险评估风险发生频率不可接受可以忽略ALARPHAZOP分析的风险评估风险分析HAZOP分析的风险评估事故发生的可能性事故发生的严重性死亡人数=现场可能出现的平均人数X伤亡系数伤亡系数：0.01事故发生时，现场人员死亡的可能性为低；0.1事故发生时，现场人员死亡的可能性为中；1事故发生时，现场人员死亡的可能性为高。HAZOP分析的风险评估练习：请对下列丙烷装船设施进行HAZOP审查，并进行风险评估40•每一个后果，进行两次风险评估；•残余风险落在不可接受区域的，必须考虑改进意见；•“措施”和“意见”，分析是降低“可能性”还是“严重性”。采用控制措施后，风险落在可接受区域，可以不用改进意见采用控制措施后，风险没有落在可接受区域，必须改进HAZOP分析的风险评估风险分析HAZOP的意义41大连漏油事故（7.16）1时间：2010年7月16日地点：大连新港码头事故：油库爆炸后果：原油泄漏，海洋严重污染渤海漏油事故优点系统、详细地检查设计里存在的遗漏和错误；优化工艺和提高系统可靠性；多专业汇聚；头脑风暴；定性分析强。42HAZOP分析的局限性仅“检查”图纸，不能事先“策划”全厂性的问题；--必须与其他安全分析组合。局限性43HAZOP分析的局限性局限性仅考虑一种“失效”工况；耗时长，对项目进度有影响；侧重技术，易忽视人为失误；容易忽略“可能性低但后果严重”的隐患；定量分析不足。波帕尔毒气事故MIC储罐安全起跳的时候•夜班换班后,交接混乱；•储罐冷冻系统不动作；•光气洗涤系统不动作；•光气火炬焚烧系统熄火；Insertpicture(s)hereHAZOP节点划分44HAZOP分析的节点划分问题•右图可分为几个节点？划分原因•HAZOP是非常耗时和具体的“检查”工作；•必须把装置分解成更小系统进行HAZOP。划分流派•按照管线和设备划分；•按照工艺系统划分。46HAZOP