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文档简介
危险和可操作性研究方法简介,危险性分析方法,安全检查表(SCL) 预先危险性分析(PHA) 危险和可操作性研究(HAZOP) 故障类型和影响分析(FMEA) 事件树分析(ETA) 事故树分析(FTA),第一节 概述,危险和可操作性研究(HAZOP)- Hazard and Operability Studies,1. 定义,华东理工大学安全工程咨询中心,分析、查找偏差,针对偏差,找出原因,分析后果,提出对策措施,华东理工大学安全工程咨询中心,偏差,HAZOP 示 意 图,案例:印度农药厂异氰酸甲酯泄漏事故,精馏塔,火炬,洗涤,净化,储罐,氮保,冷却,华东理工大学安全工程咨询中心,华东理工大学安全工程咨询中心,案例:印度农药厂异氰酸甲酯泄漏事故,事故后果,2500人死亡,20万人不同程度中毒,10万人终身残废,5万人双目失明,华东理工大学安全工程咨询中心,案例:印度农药厂异氰酸甲酯泄漏事故,2 目的,物质可生化性鉴定的途径,华东理工大学安全工程咨询中心,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。,系统性,3. 应用阶段:工程项目各个阶段都可用,华东理工大学安全工程咨询中心,工艺设计基本完成 PID图已经出来,检查偏差(危险) 是否都得到控制,装置运行一段时间 后,安全性如何,技术改造后,分析 有无出现新的危险,HAZOP,华东理工大学安全工程咨询中心,第二节 方法简介,1 成立分析组,组 长,分析组人数一般5 7人,小装置最少4人,各专业人员组成的分析组对工艺过程的危险和操作性问题,2. 对装置的特殊点进行分析,特殊点分析节点或工艺单元或是操作步骤,必要时管线和设备都可作为节点分析,华东理工大学安全工程咨询中心,华东理工大学安全工程咨询中心,例如:聚氯乙烯中试装置工艺流程图,例,对氯乙烯中试装置HAZOP分析,乙烯进料管线,液氯进料管线,直接氯化反应器,工艺气体到裂解炉的输送管道,裂解炉,空气到裂解炉的输送管道,天然气到裂解炉管道,VCM到焚烧炉管道,焚烧炉,空气到焚烧炉管道,天然气到焚烧炉管道,华东理工大学安全工程咨询中心,华东理工大学安全工程咨询中心,3. 用引导词分析偏差,引导词及其意义:,表 HAZOP分析引导词及其意义,华东理工大学安全工程咨询中心,常用HAZOP分析的工艺参数,温度,华东理工大学环境工程研究所,压力,流量,信号,速度,液位,混合,时间,电压,反应等,例,流量与引导词组成的偏差,空白,无流量,过量,流量高,减量,流量低,部分,只输送一种组分,伴随,有多余组分发生,相逆,倒流,异常,其他与设计不同的事或物,华东理工大学安全工程咨询中心,华东理工大学安全工程咨询中心,4. 分析内容,可能造成的后果,安全保护措施,建议采取措施,5. 分析方式,一个参数七个偏差都分析完了,再进行第二个工艺参数分析,采用表格方式,华东理工大学安全工程咨询中心,第三节 分析步骤,华东理工大学安全工程咨询中心,1,2,3,4,确定分析目的、 对象和范围,组建分析组,收集必要的资料,确定分析节点、时间等,准备工作,1 准备工作,华东理工大学安全工程咨询中心,收集必要的资料,PFD图、PID图、设计说明书、操作规程以及其他图纸。PID图最主要。并将这些图纸资料事先发给每人一份。,华东理工大学安全工程咨询中心,确定分析节点、时间等,组长和设计(或工艺)工程师事先确定好分析节点和工艺参数,并制成空白表,准备分析时用。必要时列出偏差,供大家参考。 根据分析节点、工艺参数数量确定分析时间、地点。以及HAZOP方法简介。这些内容也事先准备好和上述资料一起发给大家,以便了解。,华东理工大学安全工程咨询中心,2 进行分析,组长对HAZOP方法、分析要求及安排简单说一下。 设计或工艺工程师简单介绍生产装置。 由组长引导大家按表格一项项讨论,取得共识后记录下来。 一个工艺参数分析完了,再分析第二个,一个节点的参数都分析完,再分析下一个节点,直到所有节点都分析完。 使用7个引导词来分析1个工艺参数。也有的用1个引导词同时分析该节点的几个工艺参数。,华东理工大学安全工程咨询中心,乙烯进料管线HAZOP研究,注意:分析目的主要是发现问题,而不是解决问题,如有明确解决方法可提出,如不清楚,可记录下来交给有关部门。 分析结果出来后,应分发给每个人进行校核,提出补充和修改意见。,华东理工大学安全工程咨询中心,选择节点或 操作步骤,下一个节点 或操作步骤,解释工艺指标或操作步骤,下一个 工艺参数,使用引导词于工艺参数或操作建立有意义的偏差,下一个 引导词,分析偏差后果 (假设所有保护失效),提 出 措 施,列出偏差 的可能原因,根据后果、原因 及保护估计风险,识别已有避免 偏差的保护装置,图 HAZOP分析流程图,华东理工大学安全工程咨询中心,3. 分析结果整理,分析结束后,把所有表打印出来,对建议措施一条条经归纳整理列出来。把这些资料送给有关部门和人员,如决策者、工程部、HSE部等。,华东理工大学安全工程咨询中心,四、分析举例,华东理工大学安全工程咨询中心,HAZOP,华东理工大学安全工程咨询中心,表 焚烧炉用燃料气管道流量HAZOP研究(从进装置第一个阀门至炉前总管上的阀门) (焚烧炉的燃料全部为燃料气,主要包括天然气、裂解气和液化气),已采用BMS系统与联锁系统,熄火后,会自动切断燃料气与全部进料; 可切换使用燃料油以对应无法使用燃料气的情况; 进行规程培训; 所有阀门均设有明确开关标志; 制订阀门与过滤器定期检查程序; 控制系统均采用冗余系统; 设有低流量报警,与低压联锁; 将焚烧炉区定为巡检重要区域,首先切断燃料气进料阀; 应有燃料供应的应急措施; 对操作工进行培训教育,严格执行操作规程; 球阀上设有开关标志并有打开的确认程序; 对流量调节阀定期检修保养; 对压力控制阀定期检修保养; 对控制系统应设置冗余系统,并定期维修保养; 设低流量报警; 选择质量好的测量仪表,并定期维护保养; 定期清洗过滤器; 加强现场巡检,炉膛熄火,温度快速下降,进料反应不完全,有单质硫析出,堵塞测量仪表; 酸雾进入废热锅炉等设备造成腐蚀损坏,进料管道无燃料气供应; 球阀误操作关闭; 流量调节阀故障或误操作关闭; 压力控制阀故障关闭; 测量仪表及控制系统失效,阀门关闭; 过滤器堵塞; 管道断裂,燃料气泄露,无流 量,空白,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导 词,华东理工大学安全工程咨询中心,已设炉高温报警; 制订阀门、仪表定期检查程序; 进行规程培训; 控制系统均采用冗余系统; 已将部分仪表更换为防酸类型,对压力控制阀定期检修保养; 对流量调节阀定期检修保养; 对操作工加强培训教育,严格执行操作规程; 对控制系统设置冗余系统,并定期维护保养; 定期检验质量流量计; 对易受腐蚀的控制仪表信号加防腐蚀护套,对易受腐蚀的阀加防腐遮挡,炉内温度过高造成焚烧炉损坏; 气体温度高影响后续工序正常运行;,压力控制阀失控,开度大; 流量调节阀故障开度大; 误操作; 控制系统失效阀门开度大; 质量流量计因被污染失效;,流 量 高,多,已采取措施,措施,后果,原因,偏 差,引 导 词,华东理工大学安全工程咨询中心,制订阀门、仪表、过滤器定期检查程序; 员工取证上岗,进行程序培训; 控制系统均为冗余系统; 将焚烧炉区域定为重点巡检区域; 主要区域设有可燃气体报警仪; 将炉区定为防爆区域; 已将部分仪表更换为防酸类型,对压力控制阀定期检修保养; 对流量调节阀定期检修保养; 对操作工加强培训教育,严格执行操作规程; 对控制系统设置冗余系统,并定期维护保养; 对管道、阀门、法兰密封定期检查检修并加强巡检; 在可能泄漏地方,安装可燃气体报警仪; 炉区严格控制各种火源; 定期清洗过滤器,并定期校验质量流量计; 对易受腐蚀的控制仪表信号加防腐蚀护套,对易受腐蚀的阀加防腐遮挡,炉内温度低,原料热解不完全; 产品产量低,负荷提不了; 酸性气体进入后序工段腐蚀设备; 燃料气泄漏与空气形成爆炸性混合物,遇火源发生爆炸,压力控制阀失控,开度小; 流量调节阀故障开度小; 误操作; 控制系统失效阀门开度小; 管道破裂、法兰、阀门密封不良,燃料气部分漏出; 过滤器堵塞; 质量流量计因被污染失效,流量 低,少,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导 词,华东理工大学安全工程咨询中心,不会出现,炉内物料流入燃料气管道,相反,采用炉温控制燃料流量,变更燃料类型为OLEFW,同上,同上,天然气供应中断,只有裂解气,部分,采用炉温控制燃料流量,并可变更燃料类型,选择开关调整热值计算,观察炉温变化,及时调整其它参数,炉温降低,西气东输供应量减少,燃料气中裂解气含量增加,伴随,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工程咨询中心,制订阀门、仪表定期检查程序; 严格控制动火作业; 已安装可燃气体报警仪,对管道、阀门、法兰连接处,定期检查、检修并加强巡检; 生产区严格控制火源; 在可能泄漏地方安装可燃气体报警仪; 应采用耐相应压力等级和腐蚀的垫片,与空气形成爆炸性混合物遇火源爆炸; 导致燃料气流量低,后果同“流量低”,管道破裂或穿孔; 法兰连接处密封不良; 阀门密封不良,燃料气泄 漏至空气 中,其他,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导 词,华东理工大学安全工程咨询中心,表 焚烧炉用燃料气管道压力HAZOP研究(从进装置第一个阀门至炉前总管上的阀门) (焚烧炉的燃料全部为燃料气,主要包括天然气、裂解气和液化气),已设定压力高联锁; 制订阀门、仪表定期检查程序; 严格控制动火作业; 已在相关区域安装报警仪; 已将部分仪表更换为防酸类型; 临时停车、跳车后,开车前,进行手动放空,设压力高限报警; 对压力控制阀定期维修保养; 对压力测量和控制系统定期维护保养,并定期校验压力测量仪表; 生产区应严格控制各种火源; 在燃料气可能泄漏的地方设可燃气体检测报警仪; 点火前先进行手动放空; 对易受腐蚀的控制仪表信号加防腐蚀护套,对易受腐蚀的阀加防腐遮挡,会引起流量高; 法兰、阀门密封性能下降,燃料气泄漏,遇火源有引起火灾爆炸危险; 火嘴点不着,进料压力高; 压力控制阀故障开度大; 压力测量或控制系统故障; 临时停车、跳车后,马上开车,压力 高,多,同“无流量”,同“无流量”,同“无流量”,同“无流量”,无压 力,空白,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导 词,华东理工大学安全工程咨询中心,已设定低压联锁; 已制订标准操作程序; 制订阀门、仪表定期检查程序; 已在相关区域安装报警仪; 严格控制动火作业; 已将部分仪表更换为防酸类型,设压力低限报警; 与调度员联系,加大天然气供应或在装置内部调整物料量; 对压力控制阀定期维修保养; 对压力测量和控制系统定期维护保养,并定期校验压力测量仪表; 对管道、法兰、阀门连接处定期检查、检修; 在可能泄漏的地方安装可燃气体检测报警仪; 装置区严格控制各种火源; 对易受腐蚀的控制仪表信号加防腐蚀护套,对易受腐蚀的阀加防腐遮挡,引起燃料气流量低,炉膛温度下降; 泄漏出的燃料气与空气形成爆炸性混合物遇火源引起火灾爆炸; 火嘴灭火,进料压力低; 压力控制阀故障开度小; 压力测量或控制系统故障; 管道破裂、法兰、阀门连接处密封不良泄漏,压力 低,少,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导 词,华东理工大学安全工程咨询中心,已制订标准操作程 序,联系界外或作 内部调整,由于裂解气热 值低,引起炉 膛温度下降,裂解气压力高,裂解气部 分压力升 高,伴随,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工程咨询中心,操作程序HAZOP研究举例,VCM裂解炉开车程序,(1)启动裂解炉风机,置换燃烧室10分钟 (2)确认裂解炉的点火点已点火(观察) (3)确认焚烧炉已工作 (4)乙烯流经裂解炉后进入焚烧炉 (5)天然气开始送入裂解炉燃烧室(缓慢改变TIC的设定点) (6)确认主燃烧室已点火(工艺温度逐渐升高) 下面对步骤1进行HAZOP研究:,异常,加强对操作人员 培训,熟练掌握 操作程序;建立 裂解炉开车检查 表,火焰熄灭;重新 点火爆炸,人员 伤亡,操作失误,先点火 后置换,相逆 (反),同“少”,部分,空气与天然气输 送联锁,空气通 入10min后再开 天然气,无,同“空白”,操作失误,天然气 (燃料) 进入裂 解炉,伴随,同“空白”,同“空白”,同“空白”,同“空白”,置换时 间短,少,无安全问题,置换时 间长,多,工艺气流量与空 气流量联锁;工 艺气管道上安装 单向阀,空气管道上安装了 低流量报警仪及机 械停止装置;无电 源,所有阀门都处 在安全位置,裂解炉中有可燃 (工艺)气体, 可能发生爆炸,风机故障;空气阀 门因故障关闭;风 机电源故障;操作 人员未按要求跳过 这一步,未置换,空白,建议,安全保护,后果,原因,偏差,引导词,HAZOP风险分级表 可 能 性,华东理工大学安全工程咨询中心,HAZOP风险等级判定标准,4,3,2,1,说 明,风险等级,华东理工大学安全工程咨询中心,HAZOP偏差可能性分类,2,3,4,5,经常的:,可能的:,也许的:,稀少的:,极少的:,相似工厂操作发生频率1数次/1年,相似工厂操作发生频率1次/1-10年 10家相似工厂操作发生频率 1次/1年,
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