HAZOP技术讲座 2014 06 讲义.doc

HAZOP 技术及其在石化行业中的应用讲 座二00四年六月目 录一、概述1. HAZOP技术产生的背景 2、 HAZOP 技术及其意义3、 在工程项目中开展HAZOP的必要性4、 运用HAZOP分析方法在技术上的优势：5、 国内外工程项目中HAZOP 研究工作状况章节目的：HAZOP 技术的来历以及现状二、石化行业中危害辨识（HAZOP）技术的应用1、 重大危害的早期检查2、 在设计阶段的危害分析研究3、 项目开车前的危害分析研究4、 现役装置的危害分析研究5、 装置改造前的危害分析6、 装置大修前的危害分析7、 对研究设施和实验室的危害分析8、 开展HAZOP 研究是装置SIS系统设计的基础章节目的：石油化工行业HAZOP 技术的应用情况三、 HAZOP 技术介绍1、 HAZOP 技术三项基本原则：2、 HAZOP技术常用的三种形式：（实际上，标准认同的HAZOP是引导词方式）3、 HAZOP工作流程 4. HAZOP 研究工作的进行5、 HAZOP研究引导词6、 风险危害程度判据章节目的：HAZOP 分析技术四、项目HAZOP工作管理1、 项目HAZOP管理策划2、 HAZOP研究的工作时机3、 进行HAZOP研究的工作要求4、 HAZOP审查内容与所需资料信息5、 项目危害程度判据6、 HAZOP研究引导词7、 项目 HAZOP研究建议措施的处理8、 项目HAZOP研究建议措施实施状态的跟踪9、 项目HAZOP研究工作的关闭10、管理记录要求章节目的：工程项目经理如何组织与管理HAZOP五、工程项目HAZOP研究的进度策划1、 目的2、 HAZOP进度的策划2.1、策划的时机、方法2.2、HAZOP 研究工作的估时方法章节目的：项目经理和项目HAZOP 经理如何策划HAZOP 研究工作六、 HAZOP研究活动的实施过程1、选择一台容器设备/根管线并解释原设计意图2、应用引导词与参数的组合，并找出偏差3、评估偏差的起因4、评估后果及保护措施5、记录研究结果以及种种建议章节目的：项目HAZOP 经理如何组织和主持项目HAZOP 研究工作知识拓展：项目潜在风险与剩余风险的评估-工程项目装置设计SIL分级1、项目安全目标的确定2、项目危害辨识3、项目风险分析4、确定项目中现有的安全保护措施5、项目安全风险评估6、确定装置安全仪表设计的SIL水平章节目的：如何评估潜在风险、提出管控建议和确定SIS系统的SIL等级 七、HAZOP研究活动的记录1、HAZOP研究活动记录要求：2、项目HAZOP报告章节目的：HAZOP 记录与报告要求八、HAZOP 软件1、文件记录型2、智能型软件(图形化) 一、概述1. HAZOP技术产生的背景 2、 HAZOP 技术及其意义3、 在工程项目中开展HAZOP的必要性4、 运用HAZOP分析方法在技术上的优势：5、 国内外工程项目中HAZOP 研究工作状况章节目的：HAZOP 技术的来历以及现状社会对安全工作的认识是随着社会的进步而提高的，以石化行业为例，从小规模的间歇式人工操作的工厂到当今全自动连续的生产加工企业，短短的200年历史，社会对物质与精神生活的需求促使社会科技水平的方方面面有了极大的提高，安全环保方面的技术与管理工作的进步也是一样的，目前，石化工程项目的工程设计工作已有条件实现全动态模拟，这对确保项目本质安全管理提供了技术保障。1. HAZOP技术产生的背景 石油化工企业生产工艺流程连续，生产工艺操作条件苛刻，有高温、深冷、高压、真空，许多加热温度都达到和超过了物质的自燃点，一旦操作失误或因设备失修，便极易发生火灾爆炸和环境污染事故。石油化工生产加工过程中，从原料到产品，包括工艺过程中的半成品、中间体、溶剂、添加剂、催化剂、试剂等，绝大多数或属于易燃易爆物质，或属于有毒化学品、或属于腐蚀性物质，普遍大量地存在于生产过程之中，其种类之多，数量之大，范围之广，超过其它任何行业。它们又多以气体和液体状态存在，极易泄漏和挥发。石油化工企业是典型的危化品生产行业。 石油化工项目的安全设计工作基础是：使用国家、行业及企业的工程设计规范与标准；依靠设计专家丰富的经验与专业知识；利用设计工具和核对清单。过去的经验和国内石油化工项目的许多灾难性事故现状告诉我们，所采用的安全设计手段仍不能满足安全要求。现代化工厂变得越来越复杂 高度一体化；我们所采用的传统设计手段很容易忽略设计上的缺陷；设计人员往往把注意力集中在单项设备上 - 而不是重点把握工艺的整体安全性能；设计人员的专业知识面和设计经验问题。事故是造成死亡、疾病、财产损失和环境破坏的意外事件。事故的本质是危险物质或能量发生意外释放，并产生了后果。石油化工企业生产过程中广泛地存在着危险物质和能量。危险物质和能量广泛的存在，科学地，实事求是地说，由于控制和预防措施的成本原因，石油化工企业生产过程中存在危险物质或能量意外释放的可能。石油化工生产事故具有时间、空间、形式的高度不确定性，我们不能知道事故在什么时间、什么地点、以什么形式发生。但是我们可以通过危险源辨识和风险评价，分析导致事故发生的根源和状态，对能认识到的、经常出现的或后果严重的潜在事故风险加以控制和约束，以达到事故预防,从而减少和避免发生恶性事故的目的。目前，常用的防止事故发生的手段主要有：自动控制系统；监测报警系统；安全自保系统；安全泄放系统 / 火炬系统；事故废物收集系统；消防系统；操作人员的反应能力；操作规程和程序；设备预防性维护保养工作；现场巡查；紧急事件处理预案。过去的事故的经验教训说明，造成事故的情况或原因是：设计错误（设计漏项）、责任心（对工艺意图不明、对装置HSE 和质量要求不明）；对生产操作情况判断不正确；操作错误（责任心、对设计意图不明）；工艺控制系统失灵；设备故障；报警系统工作失灵；自保系统失灵（检修责任、质量不好、对设计要求不明）；点火源失控；管理系统问题；特定的现场条件。管理经验证明，好事或坏事的出现，总是有原因的。只要能查找到重大事故隐患，我们就能防止重大事故的发生！如何才能在事故发生前查找到事故隐患？国内工程项目的设计过程中，缺乏统一地、系统地、具有可操作性的HSE潜在事故危害的识别程序和方法（设计过程中缺少环节）。这是摆在国内外生产企业、工程公司、利益相关部门面前的问题。ICI在六十年代研究开发出“危害与可操作性分析方法”（简称HAZOP），通过这一方法可以查找出依靠传统设计手段通常会忽略的问题。2、HAZOP 技术及其意义HAZOP是英文 Hazard Operability 的缩写。是个结构化和系统性的技术审查技术，是风险与危害辨识的方法的一种。HAZOP技术是高度专业化的作业程序，是一种基于引导词方式的对项目做定性的风险评估用的技术,其本意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，因此HAZOP研究注重于确定潜在的危害性问题。适用于可提供设计信息的筹建和在役的过程类工业（炼油厂、石化厂、化工厂、制药厂、造纸厂、发电厂（不含核电厂）项目和操作，以便确认和评估可能对人员和设备构成风险或妨碍生产操作的各类问题。采用记录软件记录各类偏差和后果。HAZOP 技术起源于ICI 的有机化工部。1963年，该部门的3个工程师对该部门新建的苯酚厂的设计图纸做了4个月的技术审查，每周工作3天。这个小组采用的是重点危害审查法，重点危害审查法对查处的问题是要寻求替代解决方案的，但这个小组对审查方法做了改变，共同查找问题，对查出的问题只要找出产生问题的原因（偏差）即可，不注重寻求替代解决方案（那不是他们的特长嘛）。后来，ICI公司以操作研究为题，对这个方法进行了总结，从而演变成了在工程设计阶段（第3阶段）对设计进行危害分析的操作程序。1974年，美国化学工程师协会(IChemE) 在 Teesside Polytechnic厂举办了为期1周的安全培训课程，并介绍了这个对设计进行危害分析的操作程序。不久，英国发生了有名的Flixborough disaster事故（导致了英国安全法规工业重大危险源的管理规定出台，欧盟Severso条令,中国：GB18218-09、40号令，AQT3033，45号令、76号文）后，美国化学工程师协会开办的介绍这个对设计进行危害分析的操作程序的安全培训课程大受欢迎，盛况空前，火爆了好几年。74年，有关对设计进行危害分析的操作程序的文章开始公开发表。77年，美国化工协会出版了对设计进行危害分析的操作程序指南。名词HAZOP 的第一次问世是在1983年，出现在美国化学工程师协会(IChemE) 修订的关于设计过程危害分析的指南课程的注解中。此时，1983年，在英国，危害和可操作性研究已经成了化学工程学位课程的一项内容了。At 16:53 on Saturday 1 June 1974, the temporary bypass pipe (containing cyclohexane at 150C (302F) and 1 MPa (10 bar) ruptured, possibly as a result of a fire on a nearby 8inch (20cm) pipe which had been burning for nearly an hour. Within a minute, about 40 tonnes of the plants 400 tonne store of cyclohexane leaked from the pipe and formed a vapour cloud 100200 metres (320650feet) in diameter. The cloud, on coming in contact with an ignition source (probably a furnace at a nearby hydrogen production plant) exploded, completely destroying the plant. Around 1,800 buildings within a mile radius of the site were damaged.The fuel-air explosion was estimated to be equivalent to 15 tonnes of TNT (60 gigajoules) and it killed all 18 employees in the nearby control room. Nine other site workers were killed, and a delivery driver died of a heart attack in his cab.Observers have said that had the explosion occurred on a weekday it is likely that more than 500 plant employees would have been killed. Resulting fires raged in the area for over 10 days. It was Britains biggest peacetime explosion until the 2005 Buncefield fire.从此以后，经过不断改进与完善，在欧洲和美国，HAZOP 技术已广泛应用于各类过程工业和项目的风险评估工作中，如电子、软件、物流等等。有些国家，如英国、中国，已通过立法手段强制其在工程建设项目中推广应用。随着时代的发展，建设项目规模变得越来越大，工艺过程也越来越复杂，专业分工细化（国内外专业设置的区别），参加单位也多（工艺包、工程设计、建设、施工、维修），项目管理体制也不同，而社会上对HSE的要求也越来越严格，项目建设单位也将面对着巨大的压力，这迫使建设单位重视HSE问题，以避免各类重大事故的发生。HAZOP（引导词方式）是通过HAZOP研究工作会进行，以各个装置的PFD、PID为基础资料，由经验丰富的设计、生产技术与管理人员组成的小组，在HAZOP负责人的引导下,采用适宜的引导词与工艺参数值的组合， HAZOP工作小组按工艺流程顺序对P&ID 上的每个设备和管线进系统而全面的审查，找出偏差，评估偏差的起因，评估后果并提出保护措施，直至将所有P&ID图纸审查完毕。在这个过程中就要求HAZOP 专家小组将实时地各种检查出来的偏差、起因、后果、建议的解决措施以及待做补充审查的项目一一记录下来, 对确认的各项自动分类总结,形成HAZOP报告从而为后继项目的HSE管理提供依据。在做HAZOP研究工作中，HAZOP工作组专家将受审的PID分区分节（可参考PFD），并根据一套拟定的引导词对PID进行集思广益式的提问审查，审查工作通常以会议方式进行，以便使得HAZOP研究能从多专业的角度对受审工艺过程进行分析研究，从而形成一个完整的审查结论。通过HAZOP 研究后，PID就已基本定型了，也就是说，对PID不应再做原则上的修改了。如要做任何大的修改，则须重新对修改之处做新的HAZOP 分析，通过HAZOP 研究后，方可做PID修改。 对于大型项目和国际化项目，HAZOP 工作一般由第三方主持，对于小型项目，或用户未提要求的，则HAZOP 工作可由工程公司自已做。 HAZOP 工作的费用一般需单列，并列入工程项目执行计划之中。HAZOP 技术具有很多优点：易学；可激发创造性、开拓思路；是系统而全面地检查步聚；参与者可获得有益的工艺知识；易于让决策部门接受，等等。HAZOP技术的局限主要是其审查的结果依赖于所审图纸及数据的准确度，并要求组成一个专家小组，小组成员具备较好的专业知识和经验。 随着国家对企业的生产和建设项目的HSE管理工作要求的提高，各企业都将对生产经营活动和建设项目进行全风险管理，以期实现各自的经营目标和HSE方针。作为全风险管理的基础技术之一的HAZOP 技术，在我国的石化行业中将会得到广泛应用。3. 在工程项目中开展HAZOP的必要性HAZOP安全分析技术是高度专业化的作业程序，是一种对项目做定性的风险评估用的技术，由于石化行业固有的高危特性以及HAZOP研究技术在提高石化项目本质安全方面所体现出来的显著作用，约近半个世纪以来，该技术已经成熟并形成了国际公认的规范标准，如IEC61882-2001。在欧洲、美国和其他一些技术政策开放的国家，现已广泛应用于各类工艺系统设计过程和项目的风险评估工作中。欧洲国家已通过立法手段强制其在工程建设项目中的应用，几乎所有国外招标的工程建设项目都明确提出在工程设计过程中必须应用HAZOP之类的安全研究技术对项目进行安全研究，检查项目中潜在的HSE隐患，指导项目采取相应的技术和管理措施，以期提高项目设计本质安全水平。国家安全监管总局办公厅安监总厅危化200811号文中明确要求，要发挥有关中央企业对全国化工企业安全生产的示范和引领作用，带动化工行业提高安全管理水平， 促进化工行业的安全发展；有条件的中央企业应在重点生产装置开展危险与可操作性分析（HAZOP）。化工建设项目安全设计导则AQ/T3033（要求在项目设计过程中开展危害辨识工作）业已出台，2012年，国家安监总局45号令要求危化品建设项目中执行。2013年，国家安监总局76号文要求危化品建设项目中，对于两重大一重点项目，必须开展HAZOP 研究，否则，项目安全设施设计专篇不予审查通过。执行作为中央企业的集团公司，随着国家对企业的安全生产生产和建设项目的HSE管理工作要求的提高，为了确保集团公司可持续性的和谐发展及工程项目的本质安全，都出台了行业规定，要求在工程建设项目和在役装置中开展危害辨识和HAZOP分析。加快HAZOP 研究技术在石化工程建设项目中的应用，提高石化项目的安全本质安全水平势在必行。4、运用HAZOP分析方法在技术上的优势：l 运用层次分明、系统化的检验方法来检查工艺流程当中存在的风险事项，可以更全面地提高人们对危险的认识。l 设计、生产技术与管理人员的共同参与， 使生产技术与管理人员更清楚地了解工艺设计意图以及工艺流程中存在的危险事项及处置措施。l 有助于管理层作出风险决策： 运用这一方法有助于针对潜在的风险制定出有效的降低风险的方案；提供关于如何改进风险管理工作的信息；提供决策依据，以确定风险是否属于可接受范围。l HAZOP技术的局限主要是其审查的结果依赖于所审图纸及数据的准确度，并要求组成一个专家小组，小组成员具备较好的专业知识和经验。当如果专家考虑不周时，可能出现“疏漏”。 工程建设项目中应用HAZOP方法所能带来的效益:实践证明，对于建设项目而言，早期发现问题，有利于ALARP 地解决问题。可及早预见险情并在设计阶段将防范措施考虑进去，从而提高安全生产水平，减少对公众、雇员、财产以及环境造成的危害；确保生产行为符合法律、法规的要求；有利于平稳开工，缩短达产时间，节省因设计变更以及工厂开工后进行变更而造成的巨大投入，最大程度地降低对经营工作造成的影响和干扰；有利于增加工艺装置按设计预期运转的可能性，提高生产操作的可靠性、减小各种负面影响、并提高产品质量；改善企业和公众以及雇员之间的关系。 国内已有专门的HAZOP研究工作机构, 国内合资企业项目上,HAZOP研究工作, 一般地说, 都是由业主出面, 请第三方 (境外专职安全研究机构及它们在国内的代理商,或大型工程公司自己专设的机构) 开展项目的HAZOP研究或安全研究工作。项目费用极为昂贵。以阿尔及利亚凝缩油项目（200万吨/年A&V和系统工程单元）为例,请外方作HAZOP,费用在300万人民币以上,如由公司自己作,成本核算费用约100万人民币,即: 公司两名职工四个月净收益200万人民币。以集团公司内部每年开展的项目中，取50个类似项目开展HAZOP 研究，如请外国公司开展HAZOP 研究，则HAZOP 费用多则15000万人民币。 5、国内外工程项目中HAZOP 研究工作状况在国外， HAZOP研究工作的开展有两种方式: 其一为专门技术咨询机构; 其二为部分大型工程公司自己专设的部门。有名的工程公司和研究机构，如AMEC、IFP、UOP、FLOUR、KAVANAR， 等等，在所承担的石油化工工程项目中，都将进行HAZOP研究作为项目的基本工作内容之一，或由公司自己完成，或将HAZOP研究工作外委，自己进行项目跟踪管理。在中国, 国内工程项目上, HAZOP 研究技术已经开展,在合资项目以及中油、中石化的项目中上,作为业主的要求, HAZOP 研究技术之类的安全研究技术在工程项目中已经得到了广泛应用,如SECCO项目,扬-巴项目,福建PX项目,福建腾龙项目，大连WEPEC加氢项目，镇海PO/SM，云南昆明石化项目，等等。目前, 国内已有专门的HAZOP研究工作机构. 在国内合资企业项目上, HAZOP研究工作由境外专职安全研究机构及它们在国内的代理商,或大型工程公司自己专设的机构来完成。（国内，部分单位（中油、中石化、安全咨询公司）也主动进行了开展HAZOP 工作的业务，开始承担门类繁多的石化项目工艺装置的HAZOP 工作）二、石化行业中危害辨识（HAZOP）技术的应用1、 重大危害的早期检查2、 在设计阶段的危害分析研究3、 项目开车前的危害分析研究4、 现役装置的危害分析研究5、 装置改造前的危害分析6、 装置大修前的危害分析7、 对研究设施和实验室的危害分析8、 开展HAZOP 研究是装置SIS系统设计的基础章节目的：石油化工行业HAZOP 技术的应用情况 1 重大危害的早期检查 在项目的早期阶段，为找出该项目中存在的大的危害并对其危害程度作出评估，常采用初级危害分析(Preliminary Hazard Analysis ,简称：PHA)技术，这项技术是HAZOP 技术的一种变化。当有较充裕的时间可以对概念设计做较大的调整时，就应该进行项目的PHA研究。这样，在将来做该项目的工程设计时，严格的HAZOP研究工作就只会找出程度较轻的危害或操作问题了。在项目的初级审查中发现的潜在危害，对于整个项目来说影响很大。事实上，基于所发现的问题的严重后果，一些项目就会被迫放弃。例如一种新的工艺路线，因其付产品所特有的毒性及其对环境带来严重的危害，使得付产品的处理过程成本非常昂贵。这类问题在项目的概念设计阶段就可以确定。在项目的概念设计阶段进行有危害分析研究，其结果是使得该项目在设计上是本质安全的。例如，通过减少工艺过程中有害物料的藏量；利用危害性较小的原料或中间体；采用操作温度低及操作压力小的工艺过程；选择新的建设地点以适应环保和社会要求等等，就可以使项目易于成立。如果决策部门已决定不在项目的前期阶段做PHA研究并将希望寄托在工程设计中的HAZOP研究工作上，则HAZOP研究中，对找出的种种危害所提出的处理或建议方案在投资成本上可能会有较大的提高。如紧急隔离阀；漏点探测器；额外的仪表及自动联锁系统，等等。2在设计阶段的危害分析研究在项目的设计阶段，设计思路已经明确，P&ID也比较精确了。在这一阶段，由于设计人员能够比较详细地答复HAZOP研究小组所提出的种种问题，因此，非常适宜于开始HAZOP 研究工作。另外，如果HAZOP 小组要求对项目的设计做种种修改，那么，在设计阶段采纳这些修改建议比在项目进行到建设阶段再考虑修改工作，在投资上较好。对于大的工程项目来说，HAZOP 研究工作可分批进行，对于那些已完成设计的装置先做HAZOP 研究分析工作。为了保证对项目的完整评审，在项目和适当时机，应对各装置、单元之间的相互联接关系进行评估。对于装置改造项目或既有新装置，又有老装置改造的项目来说，这项目评估工作尤为重要。在项目的工程设计中，“开天窗”的事时有发生，因为设备或工艺分包商难以适时地提供足够的技术信息资料，供HAZOP 小组对项目的“开天窗”单元做研究工作。如果这些“开天窗”的单元有较大的危害风险，那么就有必要让承包方对这些单元作HAZOP 研究。并要求承包方或制造商们提供相应的HAZOP 结果。仅仅接受这HAZOP 报告而不对其研究结果做评审是不够的，应促使工程公司既做分包单元的HAZOP 研究也对HAZOP 报告做评审工作。总之项目筹划得当，则HAZOP 还是一种节省时间的技术。当然，分包单元的成本费用会有所增加。对于装置改造项目，对整个装置做HAZOP研究工作则比较合适。当然，说服项目经理对不属于项目改造内容的部分做HAZOP工作是很难的。可能的妥协方式是将研究工作由工作边界点向现有装置内延伸一到二个节点。 大型项目的HAZOP 工作，可能费时数月之久，并需由几个HAZOP 工作小组对项目的不同装置同时做工作。作为项目经理而言，不会同意将项目工作停下来待HAZOP小组完成研究工作后再接着做下一步工作。一般来说，项目经理允许根据HAZOP 小组的研究工作成果对项目设计工作做修改。在HAZOP 研究过程中，对于敏感的重要单元区，如有中间分析报告，这些报告应及时送交相关的项目管理人员。总之，要等到项目的完整P&1D完成后再做HAZOP 研究工作是很难的，另外，在项目计划安排上，让项目工作停下来，等待HAZOP小组做研究工作，并立即就HAZOP报告中发现的问题进行整改进行也是很难的。然而，如果HAZOP 研究中发现了重大问题，则在设计阶段进行设计修改比在项目建设阶段再做修改要划算得多。好的项目计划中，应安排适时做HAZOP工作并将发现的问题进行整改。对于大型项目，要协调安排好各HAZOP 小组之间的工作。这时，应指定专人及时协调各研究小组的工作并使工作协调一致。3、项目开车前的危害分析研究项目开车前的危害分析研究的类型，取决于该项目在开车前已做过的危害分析工作。如果以前在项目中未做过HAZOP研究，那么，在开车前就应完成HAZOP 研究工作。由于此时项目的现场建设已近完成，要实施HAZOP 专家小组所建议的种种设计整改往往是很困难的或费用很高。若在设计阶段已做了HAZOP 研究，则在开车前的阶段就不用再做HAZOP 了。但是，若在设计完成HAZOP 之后，由于种种原因，项目组对原设计又做了修改并在建设中实施，则应组织原HAZOP 专家小组对所做的设计修改进行评审。除此之外，若以前未对开车管线做研究，研究小组还须对所用有开车管线做评审研究。这些后续的HAZOP 研究报告文件将与原研究报告一起存档。一般在项目开车前，装置的操作手册已最终完成。在装置投料运行之前，应完成对该手册的详细评审工作，如正常运行时；投料开车时；生产停车时；紧急事故时等等。很多公司都认为HAZOP 技术是完成这一工作的好工具。在装置开车前，必须对以前HAZOP研究中所做的待决事项、HAZOP 推荐整改措施条款进行评审，落实有关问题的全部解决。在预开车阶段，应组成有关人员对现场进行检查，以确保装置是按P&1D图建设的。4、现役装置的危害分析研究HAZOP 技术不仅在新建项目的应用已非常普遍，在对已有装置做危害分析的工作时也越多地应用HAZOP 技术。这主要是因为不少国家在立法上要求对现有装置做危害分析，并且工业界已接受HAZOP 技术并了解这项工作的好处。国内中石油、中海油要求每5年一次。由于多年来对装置所做的整改或消除“瓶颈”工作，原有装置的各种潜在危害也会发生显著地改变。对老装置而言，由于以前未对这些修改与变更工作做危害分析研究，结果，这些新的改变将对原装置的安全设计带来损害，因此，有必要对这些装置做HAZOP研究工作。由于装置操作手册和P&1D图需要更新，对老装置作HAZOP研究工作的准备工作量非常大。在陈旧而不完善的技术资料基础上做HAZOP 研究工作是不现实的。因此要为老装置作HAZOP 工作，则用户的管理部门须安排有关人员，准备和更新HAZOP研究所需的有关技术文件。为节省时间，避免重复劳动，HAZOP工作组应注意研究工作的计划与安排。对老装置作HAZOP工作，专家小组可能会对有关问题提出很多解决方案，有些方案可能需要较大的资金投入。计划安排妥当的HAZOP工作组，因研究工作范围和目标合适，其HAZOP 报告的内容易于为各方所接受。对于具体的HAZOP 研究而言，各项工作目标是由那些负责人(装置的和工厂的)制定的，如项目经理，项目工程师、工厂经理等，HAZOP 工作的负责人要协助制定具体的HAZOP工作范围和目标。HAZOP 报告中要落实谁负责对研究工作中所发现的问题做整改，并对整改措施实施与否进行追踪评审。 5 装置改造前的危害分析在当今石化行业中，要保持工艺装置的生产竞争能力，则装置的工艺技术须保持动态稳定。换言之，必须经常对装置作适当工艺改进。这些整改工作包括在流程上增加一些容器和机泵；为减少排污量而改变原放空方案；为提高产率、节能降耗而区部修改工艺流程。尽管在装置的改造工作中应用HAZOP技术的好处很多，并越来越受到工厂管理部门的重视，也有一些人认为HAZOP技术适用于较大装置的改造项目中，对小的改造项目来说，HAZOP 技术作用有限。因此，劝说工厂接受对其小的装置改造工作做HAZOP 分析有时会很困难，这倒不是因为工厂认为对改造做HAZOP 工作费用高所致。要提醒的是，在石化行业中，很多事故往往起因于这些“小改造”所带来的不可预见的后果。下面例子中说明了这点：. 要处理一股因酸度偏高而不合格的溶剂。将这股溶剂送到了一个装有饱和NaOH溶液的中和器中，溶剂中的一种稳定剂与NaOH作用生成了另一种可爆物，可爆物在中和器中爆炸，将中和器炸了一个910mmX2200mm的开口。. 在一化工厂里，有一个新的过滤器安到了液氯管线上，当该过滤器安好投用后，因过滤器中的锡与液氯发生反应导致民一场火灾的发生。要搞好工厂装置改造工作，设立一个机构对所有拟改的工作内容(硬件或操作程序)进行适当地审查极为重要。这个机构中，应有那么一个有经验的关键人物，他来自于工厂的检修计划部门，能对所有建议要做的整改工作进行评审，从而决定对各项整改工程要做什么等级的工程设计评审工作。若装置的整改工作非常复杂，必需对其作HAZOP 研究工作，则工厂应设立一个组织机构对各整改工作进行控制。在工厂管理部门确认各整改工作内容已完成HAZOP研究，所有问题的解决措施均已实施后，才能批准现场的实际整改工作进行。6、装置大修前的危害分析当安排工厂或装置进行全面检修时，在装置停车前，对装置的停车过程和检修工作做全面地危害分析是很重要的。采用HAZOP 研究这样的危害分析技术，有助于发现那些在正常操作中不存在的种种潜在危害。虽然有些公司已有“检修准备”这样的手册，并利用检查表进行设备隔离，避免操作人员与有毒环境接触，但这“工具”的功能可能还不够，特别是对大型、复杂的工厂或装置的停车与检修。装置大检修前进行HAZOP 研究的主要目的有两个；. 确定新的和未预见的危害，如不流动管线的冻结；空容器中的可燃气体环境等。. 维修工作的准备，尤其在相邻装置或设备仍在运行状态时。在危害分析评审过程中，由于操作条件常常是“无流动”，“常温”、“常压”等，整个HAZOP 研究工作常可在较短期间完成。此时，要特别注意确限定新节点的设计意图。例如，正常情况下，分馏塔的设计意图是保持塔顶压力，维持全塔温度梯度，这样，分馏塔在非可燃环境下操作。而在停车检修时，根据检修安排，新的分馏塔的“压力设计意图”可能只是维持塔内氮气吹扫或氮封而已。一旦装置停车了，大部分工艺报警和自保措施已处于待用状态，对装置的监控主要依赖于生产操作人员。因此，HAZOP 研究小组需要对现装置操作人员的操作经验、操作人员培训程序的准确性及停车检修操作程序的正确性有充分的了解。对于新装置来说，由多专业专家组成的HAZOP 研究小组将采用“狂风暴雨”的提问方式来进行停车检修危害分析工作。采用引导词的方式对各设计意图做评审，并对发现的各种偏差进行危害性评估。对闲置的装置做HAZOP 研究工作，相对于正常操作条件下的装置而言，要简单得多，但停车检修这样的特殊环境也要求HAZOP研究人员有更加广泛的思路。7、对研究设施和实验室的危害分析在研究开发设施中，因经常用到新的化学品及危害化学反应，实验人员和昂贵的分析设备常处在有害的环境之中，各种危害情况也经常变化。要对其危害作出评估，常常要用到各种危害检查的技术，如从对新的或不熟悉的物质做简单的可燃性分析至详细的HAZOP 研究分析。在具体工作中，应根据对危害物质或反应所掌握的信息量以及实验操作的复杂程度来确定采用那种危害分析技术。在实验室里，HAZOP 研究技术最适合于在那些批量处理有毒及可燃气体和液体的小试、中试设施，如处理H2S、H2、汽油、溶剂等的实验设施中应用。通常，在对这类实验设施做危害分析评审时，对于气液贮罐和管线的走向及布置要特别注意。若对在实验通风柜里或操作台上所做的每一实验操作过程都做HAZOP 分析的话，则既不现实，也没必要，在费用上也不可行。对于这类实验及操作过程，最好是采用各类筛选初试方法(如可燃性、反应性、抗爆性分析)和热力学方法(如微分热分析、微分热扫描仪，绝热研究分析等)进行危害分析。定期进行现场巡查可作为对这类危害分析评审工作的补充。若一个反应实验将由实验室规模放大到小试装置，则首先要做各种危害分析，也包括做HAZOP 分析。对小试装置而言，各反应物料的存贮量相对较大，实验中也要用到各种多功能仪表和设备，化学反应有难以预测的失控可能性或付反应存在。针对小试装置这些独特的危害性，须对将做的小试工作进行全面地危害分析研究。8 开展HAZOP 研究是装置SIS系统设计的基础2008年9月国务院安全生产委员会发表了关于进一步加强危化品安全生产工作的指导意见，2008年1012月，国家安监总局组织了对全国危化品化工企业的安全状况调查，2009年1月，国家安监总局就全国危化品生产企业存在的本质安全隐患的形势，召开了研讨会。2009年7月，国家公布了首批重点监管的危险工艺目录，要求相关企业采取相关安全自动控制措施SIS系统。开展危险与可操作性分析工作，查找到事故隐患，是装置SIS系统设计的基础，国家安监总局40号令对工艺装置的安全控制系统提出了分级要求。HAZOP研究注重于确定工艺系统设计中潜在的危害性问题，项目SIL分级是基于危害辨识分析结果，对项目所采取的管控措施进行评估，确定安全自控设计措施的适应性和等级，整体地统一装置的工艺和仪表控制设计水平，从而提高项目整体的本质安全设计可靠性。部分国家或行业标准等同采用国外标准，如：SH/T 30182003石油化工安全仪表系统设计规范中要求根据项目SIL分级进行安全仪表系统设计，国家已颁布标准等同采用IEC61511标准，强调在工程项目开展SIS系统设计，SIL分级设计是项目开展SIS系统设计的基础目前，大多数项目的 HAZOP 研究与SIL分级是分别开展的，实际上， HAZOP 研究与SIL分级是可以合并的。目前，部分业主也要求同时开展项目HAZOP 研究与SIL分级工作。 三、 HAZOP 技术介绍 1、 HAZOP 技术三项基本原则：2、 HAZOP技术常用的三种形式：（实际上，标准认同的HAZOP是引导词方式）3、 HAZOP工作流程 4. HAZOP 研究工作的进行5、 HAZOP研究引导词6、 风险危害程度判据 章节目的：HAZOP 分析技术 1. HAZOP 技术的三项基本原则 取得工艺过程的完整描述，包括各种预计的设计条件、设计规范和设计意图。 系统地检查工艺过程的每一部分以找出对原设计条件可能发生的种种偏差。 确定那些偏差可能导致危害或引起操作问题。2. HAZOP技术的形式 HAZOP技术常用的形式有三种：（实际上，IEC标准认同的HAZOP是引导词方式）引导词方式 （guide word approach）（HAZOP）经验式 (Knowledge-based)检查表式 (checklist)引导词方式主要用于对新的项目做系统的工艺和操作危害研究，并提出存在的安全隐患问题，而经验式则主要依托原有经验对复用项目的相关及改变部分做HAZOP 研究。检查表式则主要用于项目的前期工作阶段，根据所用物料的危害性质，确定在设计中要重视的潜在危害。危害辨识的方法有多种，HAZOP方法是危害辨识的方法的一种。其他方法，如：what-if、FMEA（IEC）、fault tree（IEC）、checklist，等等，主要是分析出现事故后，可能出现的后果，或分析某事故发生的种种原因，这些方法可以用作为HAZOP分析方法的补充。3、HAZOP工作流程 n HAZOP研究的主要步骤如下： 根据设计内容要求将P&ID进行分节；（依据PFD） 选择一个节点(一台设备或管线)并解释设计意图； HAZOP小组对各节点的设计要求、工艺原理、工艺条件以及设备（管道）的设计等问题进行研究探讨； 应用引导词与参数的组合，找出偏差； 评估偏差的起因； 依据HAZOP等级评定矩阵图，评定危害的严重程度、可能性及危害级别（评估后果及保护措施）； 如果工作组认为评估后的结果不可接受，保证措施不能达到要求，小组应提出解决问题的建议方案。建议方案可包括以下内容：修改设计；通过制定各项规程或者管理控制手段来减低风险； 分析并确定解决问题的方法。 小组结束对所有引导词的检查工作后，开始审核下一个节点的内容； 按照这一程序来完成对P&ID所有流程的审核工作； 记录研究结果以及措施建议； 出版项目HAZOP报告。4. HAZOP 研究工作 HAZOP 研究工作的进行，一般以会议形式进行，参与人员为：用户指定的HSE督导员独立的 HAZOP主席HAZOP 秘书项目经理工艺负责人、HSE负责人配管、材料、仪表、电气、机械等专业的工程师生产操作专家会议由 HAZOP 主席负责。资质要求：此人是本行业的技术专家，熟悉HAZOP工作方法，有较强的组织能力。如何通过提高自己的能力来促进HAZOP分析的开展，最主要的决定于HAZOP分析主席的能力。关键是要把分析小组经验引导出来，先提问后引导，做到别人不说话时你要说话，不能使分析冷场。HAZOP分析主席知识要丰富（工艺、自控、设备、HAZOP方法、安全措施都要有），不一定要精通，至少要懂。另外学习能力要强（工艺、安全、设计的规范要不断学习），还要有组织协调能力，且善于引导。分析过程把握主要危险、关键安全措施、安全操作步骤。同样，小组成员的机敏和专注度直接关系到HAZOP分析是否成功。由于在役装置HAZOP分析过程很难要求原设计人员参与，一些流程的设计意图需要由现场经验丰富的生产管理和操作人员进行解释，因此，他们必须全程参与，并且原则上不能更换。另外对记录员的要求也很重要。 在工程项目中，PID图发布后就可进行HAZOP 工作。通常，在HAZOP之前，宜做一个 HAZID，以帮助完成PHA， 并在图纸AFD之前，完成HAZOP工作。为便于做好 HAZOP工作，必要的准备工作必不可少，如HAZOP 小组人员的培训；相关数据的收集；安排研究会工作的次序；会议的安排等。须提供给HAZOP 小组的文件主要有：设计统一规定PFDs PIDs 、UIDsPlot Plans材料规格书和选材表设备规格表、单线图风险标准HAZOP 小组的秘书在收到资料后，HAZOP 主席将依据工作量大小准备HAZOP 研究工作的次序，会议的具体安排，会议记录，发现隐患问题后落实处理措施，准备HAZOP报告。在做HAZOP研究工作中，HAZOP工作组专家将受审的P1D分区分节，并根据一套拟定的引导词对P1D进行集思广益式的提问审查，审查工作通常以会议方式进行，以便使得HAZOP研究能从多专业的角度对受审工艺过程进行分析研究，从而形成一个完整的审查结论。HAZOP工作的完成，对提高装置的安全可靠性，减少各类事故的发生有着十分积极的作用。通过HAZOP 研究后，PID就已基本定型了，也就是说，对PID不应再做原则上的修改了。如要做任何大的修改，则须重新对修改之处做新的HAZOP 分析，通过HAZOP 研究后，方可做PID修改。 对于大型项目和国际化项目，HAZOP 工作一般由第三方主持，对于小型项目，或用户未提要求的，则HAZOP 工作可由工程公司自已做。 HAZOP 工作的费用一般需单列，并列入工程项目执行计划之中。5、 HAZOP研究引导词工程项目中常采用的HAZOP研究引导词如下：主引导词第二引导词流量无、倒流、减少、增加压力增高、减少、无液位增高、减低、无化学反应减弱、增强温度增高、减低组成和、部分其他仪表、安全泄压污染化学品性质破裂、渗漏点火源公用工程故障非正常操作取样维修腐蚀设备安置发生过的事故人机工程生产安全环境保护 6、 风险危害程度判据HAZOP 危害程度判据采用下列风险等级评定矩阵图评定危害的严重程度、可能性及危害等级。a） HAZOP等级评定矩阵图风险分类矩阵可 能 性等级 1 不可能2 低可能性3 偶有可能4 可能严重程度等级1 低DDCB2 严重DCB B3 很严重CBBA 4灾 难 性 的 BA A A 分类定义：A =不可接受的风险。应立即采取行动将风险降低到B或更低，后序方案应到达C水平。B =不希 望 有 的 风险。要 求 加 强 管理或工程上 的 控制措 施 以 将 风险降低到C水平或更低。C =最低风险。控制或书面程 序 应 得 到 确 认 。 必须要考虑其它管理控制措施 。费用应进行优化。 D = 可接 受风险。无需行动。a) 可能性：表1：危害发生可能性的等级级别 1：没有可能在装置和设施的使用期限内预计不会发生事故，到目前为止任何地 方还没有发生过类似事故。事故概率10-4； 如：多种仪表或阀门失灵；正常情况下的操作失误； 工艺设备故障。级别2：可能性低在工艺或设施的操作年限内预计发生次数不超过1次。事故概率10-210-4如：双仪表或双阀失灵； 装卸区出现大泄漏；管道或管件的损坏；仪表失灵的同时操作失误。30年内不超过1次。此类事故曾在其它地方已有发生。级别3：偶 尔 会 发 生 在工艺操作周期内预计发生次数超过1次，事故概率10-110-2如：装置出现泄漏； 单个仪表或阀门失灵；引发少量有害物料泄漏的操作失误每五年发 生 1 次 。级别4：有可能在工艺或装置操作周期内预计重复发生。每年至少1次。事故概率10-1 b） 严重程度等级：表2：严重等级1级：较低可能发生人员（损时）伤害事 件；生产现场环境污染(突破限值)， 对 现场外没