工程设计阶段与生产运行阶段的危险与可操作性分析.pdf

危险与可操作性分析 （HAZOP）应用指南 HAZOP培训培训 主讲人：黄云松主讲人：黄云松 中国寰球工程公司中国寰球工程公司 1 1、设计阶段、设计阶段HAZOPHAZOP分析的目标与特点分析的目标与特点 2 2、设计阶段、设计阶段HAZOPHAZOP分析的策划、组织和管理分析的策划、组织和管理 3 3、设计阶段、设计阶段HAZOPHAZOP分析的要点及注意事项分析的要点及注意事项 4 4、生产运行阶段、生产运行阶段HAZOPHAZOP分析的目标与特点分析的目标与特点 5 5、生产运行阶段、生产运行阶段HAZOPHAZOP分析的策划、组织和管理分析的策划、组织和管理 6 6、生产运行阶段、生产运行阶段HAZOPHAZOP分析的成功因素分析的成功因素 5 设计阶段HAZOP分析 设计满足规范要求，并不代表设计是最优化，设计满足规范要求，并不代表设计是最优化， 规范通常只是最低标准规范通常只是最低标准 化工设计所采用的安全手段尚不能满足实际安化工设计所采用的安全手段尚不能满足实际安 全生产的要求，并不满足业主对安全的需求全生产的要求，并不满足业主对安全的需求 灾难性事故灾难性事故 高度一体化高度一体化 标准和规范的滞后性标准和规范的滞后性 设计人员的经验设计人员的经验 6 设计通常考虑实现各种工况下的设计意图，但设计通常考虑实现各种工况下的设计意图，但 有可能忽视某些可能出现的非正常操作所导致有可能忽视某些可能出现的非正常操作所导致 的极端后果或影响的极端后果或影响 设计中的安全问题，根据统计：设计中的安全问题，根据统计： 80%95%的设计问题可以通过安全分析发现的设计问题可以通过安全分析发现 和解决和解决 5%20%的设计中的安全隐患没有被发现，只的设计中的安全隐患没有被发现，只 不过大部分隐患尚未造成事故不过大部分隐患尚未造成事故 MARS（欧洲重大事故报告系统，（欧洲重大事故报告系统，2004） 事后的补救措施中，事后的补救措施中，39%的设计问题被改进的设计问题被改进 因此，设计阶段的因此，设计阶段的HAZOP分析至关重要分析至关重要 设计阶段HAZOP分析 7 设计未考虑到业主方的操作习惯，设计存在不设计未考虑到业主方的操作习惯，设计存在不 可操作问题可操作问题 操作中的安全问题：操作中的安全问题： HAZOP不仅关心设计问题，更关心操作问题不仅关心设计问题，更关心操作问题 对可操作性后果的研究包括导致工艺危险、环境破坏、对可操作性后果的研究包括导致工艺危险、环境破坏、 设备损坏或造成经济损失的潜在问题设备损坏或造成经济损失的潜在问题 设计阶段HAZOP分析 不同装置之间或系统与系统之间的界区条件未不同装置之间或系统与系统之间的界区条件未 落实、信息缺乏沟通，导致设计可能有缺陷或落实、信息缺乏沟通，导致设计可能有缺陷或 错误错误 检查已有安全措施的充分性，提高工艺的本质安全水平检查已有安全措施的充分性，提高工艺的本质安全水平 控制变更发生的阶段，避免发生较大的变更费用控制变更发生的阶段，避免发生较大的变更费用 提高装置本质安全水平，实现“优生”提高装置本质安全水平，实现“优生” 建议措施最容易实施建议措施最容易实施 费用最低费用最低 设计阶段（国内）：设计阶段（国内）： 可行性研究（预可研、项目建议书、项目申请报可行性研究（预可研、项目建议书、项目申请报 告告 etc.） 工艺包工艺包 初步设计初步设计/ 基础设计基础设计 施工图施工图/ 详细设计详细设计 工程设计阶段的划分及工作内容 可行性研究可行性研究/工艺包：工艺包： 设计方案设计方案 初步设计初步设计/ 基础设计：基础设计： 设计原则、方案确定，设计原则、方案确定， 工艺计算、长周期设备等工艺计算、长周期设备等 施工图施工图/ 详细设计：详细设计： 为施工、安装及采购服务为施工、安装及采购服务 工程设计阶段的划分及工作内容 1. 明确明确HAZOP分析的组织者分析的组织者 2. 明确明确HAZOP分析的研究范围分析的研究范围 3. 明确明确HAZOP分析的时间段分析的时间段 4. 确定确定HAZOP分析组成员分析组成员 5. 准备准备HAZOP分析所需资料分析所需资料 6. 选择选择HAZOP分析软件分析软件 7. HAZOP分析会议前的准备分析会议前的准备 15 设计阶段的设计阶段的HAZOP通常分两期开展通常分两期开展 1 1、基础设计（或初步设计）阶段的、基础设计（或初步设计）阶段的PIDPID批准前和批准前和 重要设备下订单前重要设备下订单前 2 2、详细设计阶段（或施工图）、详细设计阶段（或施工图）PIDPID或成套设备厂或成套设备厂 家图纸批准施工前家图纸批准施工前 16 节点，设计意图节点，设计意图 原因原因 后果后果 安全措施安全措施 建议措施建议措施 下一节点下一节点 工艺参数工艺参数 偏差偏差 引导词引导词 风险风险 事故“七环节”：（事故“七环节”：（1）存在危险源）存在危险源（如工艺设备 或管线里存在的危险物料）（2）某种可以导致）某种可以导致 “偏离”的原因产生“偏离”的原因产生（如容器出口阀门关闭） （3）工艺操作状态产生“偏离”）工艺操作状态产生“偏离”（如容器内“压力 高”、“液位高”等）（4）危险“事件”发生）危险“事件”发生 （如容器因超压而破裂导致危险物料泄漏）（5） 泄漏的物料遇到点火源（泄漏的物料遇到点火源（如静电、明火、高温表面 等）（6）着火、爆炸）着火、爆炸（7）造成人员伤害、）造成人员伤害、 财产损失、环境破坏等各种后果。财产损失、环境破坏等各种后果。 设计阶段解决安全问题的出发点一定要放在（设计阶段解决安全问题的出发点一定要放在（4） “事件”之前的三个环节“事件”之前的三个环节 “7问”：问”：1）能否从根本上消除该危险源？）能否从根本上消除该危险源？（2）如果）如果 不能消除“危险源”，能否用一种危险性更小的物料代替目不能消除“危险源”，能否用一种危险性更小的物料代替目 前的物料？前的物料？（3）能否减少“危险源”的数量？）能否减少“危险源”的数量？（4） 能否消除产生“偏离”的“原因”？能否消除产生“偏离”的“原因”？（5）能否减少“原）能否减少“原 因”产生的频率？因”产生的频率？（6）能否消除“偏离”？）能否消除“偏离”？（7） 能否减少“偏离”的程度？能否减少“偏离”的程度？ 19 主要技术文件：主要技术文件： HAZOP Schedule-R3 Option 1.xls HAZOP Report .pdf HAZOP报告附表报告附表主要问题摘抄主要问题摘抄.xls HAZOP Mitigation 127990-PTR-S-03.pdf HAZOP会议总结会议总结.doc 某某80万吨万吨/年乙烯装置年乙烯装置HAZOP分析分析 HAZOP分析实例 21 各种变更（管线的调整、设备的老化或更新、各种变更（管线的调整、设备的老化或更新、 物料的变化、材料的替代、人员的调动等等）物料的变化、材料的替代、人员的调动等等） 的存在，有可能偏离装置或系统原有设计意图的存在，有可能偏离装置或系统原有设计意图 ，存在潜在安全隐患，存在潜在安全隐患 生产运行阶段HAZOP分析 （1）系统地识别和评估在役装置潜在的危险，排查）系统地识别和评估在役装置潜在的危险，排查 事故隐患，为隐患治理提供依据；事故隐患，为隐患治理提供依据； （2）评估装置现有控制风险的安全措施是否足够，）评估装置现有控制风险的安全措施是否足够， 需要时提出新的控制风险的建议措施；需要时提出新的控制风险的建议措施； （3）识别和分析可操作性问题，包括影响产品质量）识别和分析可操作性问题，包括影响产品质量 的问题；的问题； （4）完善在役装置系统过程安全信息（）完善在役装置系统过程安全信息（PSI），为），为 修改完善操作规程提供依据，为操作人员的培训提修改完善操作规程提供依据，为操作人员的培训提 供更为结合实际的教材。供更为结合实际的教材。 （1）生产运行阶段的）生产运行阶段的HAZOP分析不是重新设计工艺分析不是重新设计工艺 流程，而是基于现有工艺流程及生产路线的系统性流程，而是基于现有工艺流程及生产路线的系统性 风险评估，应在这样的前提下考虑安全措施；风险评估，应在这样的前提下考虑安全措施； （2）要充分理解装置工艺流程的设计意图，及其相）要充分理解装置工艺流程的设计意图，及其相 关的目的和要求；关的目的和要求； （3）要对装置生产运行过程中暴露出的问题有一个）要对装置生产运行过程中暴露出的问题有一个 全面的了解；全面的了解； （4）要审查设计时所采用的安全性与可靠性设计指）要审查设计时所采用的安全性与可靠性设计指 标是否有效；标是否有效； （5）将）将HAZOP与其它方法结合，进行详细评估（与与其它方法结合，进行详细评估（与 设计阶段设计阶段HAZOP侧重点不同）侧重点不同） （6）要检查并确认分析所依据的过程安全信息等资）要检查并确认分析所依据的过程安全信息等资 料与实际情况的符合性。料与实际情况的符合性。 1. 明确明确HAZOP分析的组织者分析的组织者 2. 明确明确HAZOP分析的研究范围分析的研究范围 3. 明确明确HAZOP分析的时间段分析的时间段 4. 确定确定HAZOP分析组成员分析组成员 5. 准备准备HAZOP分析所需资料分析所需资料 6. 选择选择HAZOP分析软件分析软件 7. HAZOP分析会议前的准备分析会议前的准备 定期开展HAZOP分析 根据内在的危险，装置根据内在的危险，装置/设施的变更情况以及法设施的变更情况以及法 规的要求，通常每隔规的要求，通常每隔5年开展一次年开展一次HAZOP分析。分析。 选好选好HAZOPHAZOP分析主席；分析主席； 团队成员具有一定的技能（发现并解决问题）；团队成员具有一定的技能（发现并解决问题）； 充分发挥装置技术人员的作用；充分发挥装置技术人员的作用； 分析输入文件可靠；分析输入文件可靠； 重视现场分析；重视现场分析； 合理安排会议时间；合理安排会议时间； 根据装置实际，合理运用根据装置实际，合理运用PHAPHA方法方法 对在役装置而言对在役装置而言HAZOP分析现场踏勘是十分必要的。一般分析现场踏勘是十分必要的。一般 的原则是顺着装置的流程从入口端一直走到出口端，现场能的原则是顺着装置的流程从入口端一直走到出口端，现场能 识别：识别： 设备、管道等的实际运行状态；设备、管道等的实际运行状态； 设备通道和间隔；火灾监控覆盖是否被其他改变所影设备通道和间隔；火灾监控覆盖是否被其他改变所影 响；响； 关键的设备和操作，尤其是对于重要的机组；关键的设备和操作，尤其是对于重要的机组； 安全阀等安全设施的安装情况；安全阀等安全设施的安装情况； 现场标识、铅封管理等；现场标识、铅封管理等； 采样和排水带来的危险；采样和排水带来的危险； 事故发生地的特点等；事故发生地的特点等； 与图纸、记录等书面文件不符的地方与图纸、记录等书面文件不符的地方 1. 除了分析危险外，要注重可操作性问题的分析，除了分析危险外，要注重可操作性问题的分析， 重点识别操作和管理方面的缺陷！重点识别操作和管理方面的缺陷！ 2. 有的建议措施的落实周期会比较长有的建议措施的落实周期会比较长 3. HAZOP分析结果可以有多个用途分析结果可以有多个用途 4. 所有分析的结果可以与现场进行比较验证，可以所有分析的结果可以与现场进行比较验证，可以 比较方便地开展现场分析比较方便地开展现场分析 作为编制应急预案的支持性文件 高质量的高质量的HAZOP分析结果相当于提出了装置分析结果相当于提出了装置 系统较为全面的事故预案。系统较为全面的事故预案。 作为培训素材使用 HAZOP分析的结果，既包括装置危险信息，分析的结果，既包括装置危险信息， 又包括与员工相关的可操作性信息，是进行员工安又包括与员工相关的可操作性信息，是进行员工安 全培训和技术培训的最佳教材全培训和技术培训的最佳教材 31 建议：确保标定管的气建议：确保标定管的气 相线接至消泡剂储罐的相线接至消泡剂储罐的 气相空间内气相空间内 HAZOPHAZOP分析分析“其他其他- -仪表仪表” 偏偏 差：差：消泡剂液位高消泡剂液位高 可能原因：可能原因：标定管的设置标定管的设置 可能后果：可能后果：由于操作失误，由于操作失误， 可能导致操作区域消泡剂可能导致操作区域消泡剂 溶液溢流溶液溢流 特