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HAZOP分析 2014 10 一 什么是HAZOP HAZOP分析方法是英帝国化学工业公司 ICI 为解决除草剂制造过程中的危害 于1964年发展起来的一套以引导词 GuideWords 为主体的危害分析方法 用来检查设计的安全以及危害的因果来源 1974年 该方法正式对外发表 一 什么是HAZOP HAZOP HazardandOperabilityStudyHazard 危险Operability 可操作性Study 分析 研究HAZOP 危险与可操作性分析 研究 一 什么是HAZOP 定义 HAZOP 定性的工艺危害分析方法 1970年代由帝国化学公司 ICI 提出HAZOP采用一系列 引导词 GuideWord 来完成对工艺系统的风险分析 HAZOP的主要目的 挖掘工艺系统中潜在的危害 并提出控制措施 以消除工艺安全事故 一 什么是HAZOP 定义 HAZOP分析是一个详细的危险与可操作性问题的辨识过程 由一个小组执行 HAZOP处理对设计目的的潜在偏离的辨识 对偏离原因的检查和对偏离后果的评估 摘自 IEC61882危险与可操作性分析应用指南 定义 HAZOP分析是一种用于辨识设计缺陷 工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法 方法的本质就是通过系列的会议对工艺图纸和操作规程进行分析 在这个过程中 由各专业人员组成的分析组通过分析一组引导词 比如高流量 低流量 高压 低压 高液位 低液位等 系统的研究每一个单元 即分析节点 来全面和系统地辨识工艺装置设计和运行中可能存在导致安全或操作问题的缺陷 分析偏离设计工艺条件的偏差所导致的危险和可操作性问题 使用引导词的一个目的就是为了保证对所有工艺参数都进行分析 因而 HAZOP也被定义为 对生产工艺系统危险性与可操作性的严格检查 一 什么是HAZOP HAZOP分析的基本思路 安全管理分为职业安全管理和工艺安全管理 一次严重的工艺安全事故 损毁整个工艺装置使工厂业主破产对员工或公众造成严重伤亡对环境形成长期的损坏 为什么要进行HAZOP分析 通过HAZOP分析 能够发现装置中存在的危险 根据危险带来的后果明确系统中的主要危害 通过HAZOP分析 对于在装置的工艺过程及设备中存在的危险及应采取的措施会有透彻的认识 HAZOP分析的意义 通过结构化和系统化的方式识别潜在的危险与可操作性问题 分析结果有助于确定合适的补救措施 1 系统识别装置存在的风险2 为规程或作业法的修订提供依据3 为操作人员的培训提供教材4 为隐患治理提供依据5 完善工艺安全信息 HAZOP分析的重要作用 三 HAZOP术语 用于定性或定量涉及工艺指标的简单术语 高 低 无等 引导识别工艺过程的危险 引导词 分析节点 即工艺单元 指具有确定边界的设备单元 例如反应单元 对单元内共有参数的偏差进行分析 三 HAZOP术语 参数 工艺参数 与过程有关的物理和化学特性 包括概念性的项目 如反应 混合 浓度 PH值等 及具体的如温度 压力 流量 液位 界位等 其他参数 除工艺参数以外的参数 如 腐蚀 侵蚀 破裂 泄露 污染 开停工等 工艺指标 确定装置按照希望进行操作而不发生偏差的值 即工艺过程的正常操作条件 三 HAZOP术语 偏差 分析小组使用引导词系统的对节点工艺参数进行分析发现的系列偏离工艺指标的情况 偏差的形式通常为 工艺参数 引导词 发生偏差的原因 这些原因可能是设备故障 人为失误 不可预料的工艺状态 外界干扰等 原因 三 HAZOP术语 偏差所造成的结果 后果分析时假定发生偏差时已有的安全保护系统全部失效 不考虑细小与安全无关的后果 后果 安全 保护 措施 指设计的 或已有的 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 操作规程 在线监测仪表等 三 HAZOP术语 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等 的建议 补充措施 四 HAZOP分析方法基本步骤 确定偏离产生的后果 分析产生偏离的原因 1 组建分析小组分析组人数一般5 7人 小装置最少4人 我们结合企业实际情况 安排如下专业人员参加 工艺 设备仪表 电气 安全 维修 班组长 熟练操作工 小组成员分工 HAZOP主持人 组长1 将工艺设计分解成若干节点 确保工艺装置 辅助设施 储运设施 公用工程 其他服务设施和设备的每一部分 每一方面都被覆盖到 不被遗漏 根据每段的具体情况和重要性的大小给予不同的重视 2 做好HAZOP分析会议前的准备工作 包括组员的分工及要求 会议的时间 程序及工作制度 会议资料等 3 组织分析会议 调动各专业人员积极提出审查意见 4 做好会后工作 保证秘书整理出准确 恰当 全面的记录 记录员1 进行会议记录 记录识别出的危险和问题 提出的建议以及进行后续跟踪的行动 2 协助分析组长编制计划 履行管理职责 某些情况下 分析组长可兼任记录员 小组成员分工 工艺技术人员1 对每一个需要分析的系统进行简单的说明 2 对每个系统的设计意图提供信息 3 对设计和运行条件提供信息 4 对工艺过程 运行危险提供信息 5 工艺偏差原因 后果 采取措施等 6 水 电 汽的影响等 小组成员分工 设备 电气 仪表 维修人员 1 提供控制细节和联锁装置基本原理 2 提供控制和联锁装置硬件和软件信息 3 提供硬件可靠性和故障模式信息 4 提供控制系统 控制状态 安全性能信息 5 提供测试要求 维护要求方面的信息 6 提供设备腐蚀或误动作的影响等 小组成员分工 安全工程师1 确保设计符合公司安全和标准要求 2 确保所有重要的安全问题都已经考虑到 3 确定风险等级的容许程度 小组成员分工 分析小组责任1 熟悉工艺安全情况 2 识别可能导致安全和操作问题偏差的所有原因 3 对事故后果按照安全 环境或可操作性事项进行分类 4 通过分析判断 发现可能频繁发生且产生重大后果影响的事故 提出消除或减轻其后果影响的建议措施 5 确保提出的建议能消除严重的事故后果 6 对提出的问题达成一致意见 并记录在案 小组成员分工 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 其中PID图最重要 并将这些图纸资料事先发给每人一份 PID 工艺管道仪表流程图 PFD 工艺流程图 可以说是简化版的PID 节点 Node 的定义 将工艺系统划分为若干个 局部 每个局部称为一个 节点 P ID图 用不同的颜色加以区别 划分节点的原因 使HAZOP工作容易开展使HAZOP小组成员注意力更加集中 划分节点步骤和技巧 定义 节点划分 为了便于对目标装置进行工艺危害分析 按照一定的原则 假想把装置分为若干个小的单元 其中每个单元就是一个节点 划分节点的目的 划分节点的目的 通过节点的单元划分 将复杂的工艺流程进行分解 目的使讨论者关注点集中 便于分析和判断 划分节点步骤和技巧 划分节点原则 依据PID图 按照工艺流程划分节点 从PID的进入管线开始 直至设计意图的下个改变 直至工艺条件的重大变化或下个设备 所有设备 管线都要化到节点内 同一台设备要化在同一节点内 如 换热器 反应罐 塔等 要同时考虑流程图中无法显示的部分 如设备距离 围堰 探头 按钮位置 排放口位置 是否方便取样 阀门位置 等1 2台主设备 附属管线 仪表 管件 同一节点尽量在一张流程图内 划分节点步骤和技巧 注意事项 会议开始前 组长先在A0号图上画好将要讨论的节点 参加人员用笔在自己的A3流程图上 也画好相应的节点节点划分没有错与对 只有大与小的问题 用不同颜色的笔把节点先画出来 并标注节点号 含有节点号的流程图要扫描后存档 PHA报告中要附含节点号和不同颜色笔标记的工艺流程图 P ID图 原图 划分节点步骤和技巧 常见节点类型表 对于每一节点 HAZOP分析组以正常操作运行的工艺参数为标准值 分析运行过程中工艺参数的变动 即偏差 这些偏差通过引导词和工艺参数引出 偏差 工艺参数 引导词 HAZOP参数 引导词和偏差 引导词 常用的HAZOP分析工艺参数 流量 温度 时间 PH值 频率 电压 混合 分离 压力 液位 组成 速度 黏度 信号 添加剂 反应 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 引导词 工艺参数 偏差例如 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并非每个工艺参数或操作程序都能找出七个偏差 有些组合可能不存在 偏差矩阵 偏差原因的推测逻辑 可信的假设 不可信的假设 推测可能引起偏差的原因 偏差的原因推测举例 偏差原因分析原则 原因是引起偏差发生的原因偏差可能出现的位置在本节点内找原因可能是设备故障 人为失误 不可预见的工艺状态 组分变化 及外部的干扰等 停电 等 偏差后果的分析原则 偏差可能导致的工艺危害后果应考虑全局 在不考虑任何保护措施前提下 后果重点在节点内 特殊情况下 可以扩展到本节点前后的2 3台设备 在写偏差导致的后果时 注意要把后果的逻辑关系描述清楚 例如 罐D 101汽油液位过高溢出 遇点火源可能导致着火爆炸 不要只是在结果内只写着火爆炸 安全保障 消除或减轻危害的途径和措施 根据偏离来设想可能导致的后果时 假设安全保障不存在 如果某个控制回路发生故障是造成工艺系统偏离正常状态的原因 从该控制回路获得信号的指示仪表或报警不能视为安全保障 通常不将消防系统或应急救援系统视为安全保障 如果没有正式的书面材料 口头阐述的安全保障是不可靠的 每个安全保障都宜单独列出 安全保障栏目中的项目 需要确保在项目执行阶段加以落实 保护措施分析 安全措施 只设计的工程系统或调节控制系统 用以避免或减轻偏差产生时所造成的后果 分为 硬件控制措施 如报警 联锁 安全阀 爆破片等 软控制措施 取样分析 巡检 作业许可等 建议措施 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 备注 1 现有安全措施应作为能预防事故发生的措施 而不是减灾措施 2 已经发生故障的东西不能作为现有安全措施 3 事故发生后的应急措施和管理措施都不能作为现有安全措施 保护措施是指设计的工程安全设施 调节控制系统或规定的操作步骤等 分为两个方面 即防止事故发生的措施和减轻事故后果的措施 分析现有的安全保护措施能否有效地遏制该偏差到事故的延变 以识别出工艺设计或操作程序方面存在的漏洞和隐患 以便及时予以改正或采取补救措施 这也是HAZOP设计审查的主要目的 保护措施分析 例如 不正确的现有措施分析 正确的现有措施分析 改进措施的提出 危害评价报告 HazardReviewReport 的重要组成部分 审查小组成员需要对提出的改进措施达成一致意见 尽量准确描述提出的改进措施 提出的改进措施未必一定要解决审查中发现的问题 避免将注意力和精力放在细小的安全危害上 如摔到 坠落和滑到等 改进措施要有优先等级或次序 改进措施的提出 建议措施的提出应从几方面考虑 消除原因 建议举例 建议原油进入常减压装置前进行脱酸处理 预防和监测 建议举例 建议增加减二线的在线腐蚀监测 以指导减二线高温缓蚀剂注入量 控制和降低危害后果 建议举例 建议车间编写减压事故应急处理预案时 将减压塔底打开吹汽当做减压塔大量漏入空气时应急处理的有效手段 什么时候提出建议 1 识别出重大危险或问题 2 认为现有的安全措施不够 3 已经识别出一个有效的办法来消除或减少危险或它的潜在影响 4 小组相信还需要进一步研究缓解 改进措施的提出 建议必须写得清晰 准确 不含糊 相关性并可执行 建议的记录 4W What 做什么Where 在哪里Why 为什么做Who 谁需要做 建议措施的提出 建议措施的提出 对设计进行更改增加指示计 如温度计 压力表 增加报警增加联锁编制或修订操作规程编制预防性维修程序 对设计本身进行详细审查增加可以隔离系统的措施改进防火或防爆措施改进应急反应程序建议更详细的评估 定量 建议措施的提出 例 改进措施的执行和跟踪 在改进措施落实以前 HAZOP工作还不算完成改进措施的落实计划及跟踪否决或替代改进措施需要书面的理由可能立即造成安全 健康或环保危险时 相关的改进措施要尽快优先履行在开车前安全审查 PSSR 时 确认改进措施已经妥善履行 典型风险矩阵 生产阶段 报告编制