工艺安全风险分析PHAPPT课件.ppt

1 1 工艺安全分析 2020 3 19 1 SafetyContact 安全经验分享每一件小事均与团队的素质 企业的文化紧密相关2 2020 3 19 2 6 谁的风险大 与 2020 3 19 3 7 谁的风险大 与 2020 3 19 4 8 风险risk 某一特定危险情况发生的可能性与后果的组合 中华人民共和国国家标准 GB T28001 2001 什么是风险 2020 3 19 5 9 什么是风险 风险是危险 危害事件发生的可能性与危险 危害事件后果严重程度的综合度量 衡量风险大小的指标是风险率 R 它等于 事故发生的概率 P 与事故损失严重程度 S 的乘积 R P S 2020 3 19 6 10 风险率的进一步关系推导 风险率 R 事故发生概率 P X事故损失严重程度 S 事故发生概率 P 1 控制措施的完善度 C 事故损失严重程度 S 1X能量与危险物质的量 M 得出 风险率 R 能量与危险物质的量 M 控制措施的完善 度 C 风险率 R 装置危险物质总量 控制措施的完善度 C 2020 3 19 7 11 控制措施的完善 总的控制措施完善度 C 每一控制措施的完善程度之积 C0 C1 C2 C3 事故原因 2020 3 19 8 12 可接受风险 闪电雷击的风险 死亡率 1 10 7人 人 年 居家的风险 FAR 3死亡 108小时 如果一个人每天8小时在家活动 且一年365天在家 死亡率为 8 76 10 5人 人 年 2020 3 19 9 CumulativeFrequency yr 13 1 00E 07 1 00E 04 1 00E 011 00E 00 1 10 100 1000 10000 Fatalities Public Employees 进 SiteSocietalRiskLimits相当于陨石坠落伤人 没有人愿意为这种事故 预防加以投资 1 00E 08相当于地震和天灾的风险率 人们并不担心这 类事故发生 与体育活动的事故风险率为同一等级 人们为此是关心的 也愿意采取措施1 00E 06加以预防 1 00E 05中等程度风险 遇到这 种情况应该采取预防措 施 1 00E 031 00E 02危险特别高 相当于由生病造成死亡的自然死亡率 因而必须立即采取措施予以改 2020 3 19 10 14 降低风险的方法 风险率 R 装置危险物质总量 控制措施的完善度 C 降低危险物质和能量 提高和完善控制措施 2020 3 19 11 15 可容忍风险等级举报 所在潜在危害必须低于 每人每年0 0005死亡率 每人每年0 005伤害率 每个工厂每年0 01重大环境污染事故率 每个工厂每年损失50万美元 等等 2020 3 19 12 16 可容忍风险等级举报 带说明的矩阵表 在切报可行的地方 降低所有极度及中度风险 2020 3 19 13 17 问题与回答 风险 如何降低风险 各小组讨论后 写在 挂纸上 时间 10分钟 2020 3 19 14 18 工艺安全和风险管理模型 13 2020 3 19 15 19 2020 3 19 16 21 工艺危害分析 ProcessHazardsAnalysis PHA是通过系统的 有条理的方法来识别 评估和控制工艺操作中的危害 以预防工艺危害事故的发生 是风险管理的基础 完整的PHA用于跟踪已经接受的建议 并传达给受影响的人员 2020 3 19 17 22 要点 在工艺寿命期内识别 评估和控制危险的有效工 具 使用有组织的 系统的研究方法 在危险控制方面 寻报报现多学科的一致性 供今后使用的文件 工艺危害分析 续 2020 3 19 18 23 危害识别后果分析危险评估人为因素和设施选址的评估本质安全安全工艺评估建议的提出和管理 工艺危害分析 续 要点 续 包括 2020 3 19 19 24 本质安全工艺 通过采用少量的危险材料 最大程度地减少危险 替换危险材料 消除危险 通过危险性较小的生产条件缓和或减少危险 2020 3 19 20 何时进行工艺危害分析 1 2 3 4 5 研究和技术开发 适用存在危害性物质的工艺 重点考虑和评估本质安全工艺 新改扩建项目 在新装置开车前应对所有工艺进行PHA 筛选性工艺危害评审 项目批准前PHA 开车前的PHA 最终工艺安全报告 在役装置 在工艺装置的整个使用寿命期内进行 PHA基准 PHA周期 封存装置装置拆除25 2020 3 19 21 26 封 存 拆除 可 行 性研 究 初 步 设 计 下 达 投 资 划 详细设 计 施 工图设 计 启动前 安全检 查 开 计车 投产运行 项 目 建议 书 筛选性 工艺危 害评审 开车前 工艺危 害分析 最终项目 工艺安全 报告 周期性工艺危 险分析 每3 5年 项目批 准前工 艺危害 评审 封存 拆除安 全分析 PHA 基准 何时进行工艺危害分析 续 2020 3 19 22 27 其他方面 1 变更管理活动 2 事故调查 3 所贮存的物质性质 数量符合高危害工艺定义 的仓库 槽区和其它贮存设施 4 贮存物质的性质和数量符合高危害工艺定义的 报验装置 何时进行工艺危害分析 续 2020 3 19 23 28 分析频率 危险等级油气处理 炼化装置等高危害工艺发生多次工艺安全事故有重大的危害或经常进行重大变更的工艺周期性的PHA 频率 3年 3年 5年 2020 3 19 24 29 问题与回答 何时需要开展PHA 各小组只能回答一个 种 轮流回答 时间 10分钟 2020 3 19 25 30 工程和管理控制 危害的控制 问题的早期预兆或释放的充分性之 间是否有相互影响 人因因素 人与其工作环境中的设备 系统 信息的交互作用是是 什么 设施选址 现有的建筑和工作区域是否设计充分 及其位置是否适 当保护在里面工作的人员或关键性工艺功能避免潜在的危害事件的影 响 固有较安全工艺 危害能否通过改变工艺的全部或部分来消除或减 少 工艺危害评估中需要考虑的因素 2020 3 19 26 制定建议管理风险 比较危害事故后果的严重性 与发生机率 藉以考量目前的防护措施是否足够 定性评估通过风险矩阵进行定性评估通过故障树进行定量分析31 2020 3 19 27 32 记录和预先建议项 将建议至少按两个等级区分预先顺序 准备PHA报告记录PHA小组的发现项 将发现项递交给管理层 在工艺危害评估的过程 中 任何重大发现应及时通知管理层 2020 3 19 28 33 管理层对建议的回应 接受建议和指派责任人和规定完成时间 修改建议和指派责任人和规定完成时间 拒绝建议 必须将拒绝的原因记录在案并附在PHA报告 后 跟进执行的进展情况保证按时完成 与工作区域内可能受影响的人员沟通PHA的发现项 2020 3 19 29 34 2020 3 19 30 35 故障假设 检查表分析步骤 1 选择系统 2 研究资料和创造问题 头脑风暴法创造故障假设问题 通过检查表创造问题 3 分析事件的严重性4 列出目前的防护措施5 进行风险评估 6 提出相应的改进建议 PW76 96 2020 3 19 31 36 故障假设 2020 3 19 32 37 优点 覆盖的危险范围广 不需要什么事先培训 相对容易应用 作为学习工具很有效 挑战设计 可分辨相邻工艺的影响 可将工艺与以前的报践进行比较 故障假设 检查表分析 2020 3 19 33 38 局限性 方法简便导致评审不充分 分析的深度有限 仅在询问正确的问题时才起作用 故障假设 检查表分析 续 2020 3 19 34 39 问题与回答 故障假设法小组练习 各小组讨论后 写在 挂纸上 时间 30分钟 2020 3 19 35 40 故障假设 检查表小组练习程序 续 用1 3的时间研究资料和创造问题 创造故障假设问题 通过检查表创造问题 选出风险最高 至少有2名以上组员 有相同的看法 的 问题项目 用1 3的时间 分给每个小组成员2个问题并要报给出建 议 剩下1 3的时间 通过团体讨论就分配问题的答案达成共识 准备汇报的内容 2020 3 19 36 41 93 甲苯槽罐车卸货PW97 101 硝酸 95 甲苯 甲苯 围堰 氮气 排气口 压力控制阀减压控制阀 泵 泵 2020 3 19 37 42 94 工厂布置图 2020 3 19 38 43 各组应汇报的内容 各组的发现项包括后果分析结果 将最糟糕的情形的危害和定性等级记载汇报板上 记录建议项 小组组长汇报是如何得到每个建议的 及小组对该方 法的评价 优点和缺点 2020 3 19 39 44 2020 3 19 40 45 故障类型及影响分析步骤 1 选择系统 2 描述系统 3 将各项目的编号和描述列表 4 列出第一个项目的故障和错误模型 PW104 113 2020 3 19 41 46 对每个故障和错误模式 5 列出对系统的安全影响 6 选择危险级别 H 7 选择可能性 P 8 计算危险程度 C 9 列出目前的保护 10 对高险 1 或严重性 3 提高保护措施 对下一个条款循环到步骤4 故障类型及影响分析总步骤 续 2020 3 19 42 47 描述不会造成安全隐患的故障因素不会引起大的安全损害的 损害 2 000 000或多起死亡 或对环境的负面影响 危险分级0123 故障类型及影响分析 2020 3 19 43 48 描述高度可能非常可能可能细微可能不太可能 频率1or yr1 2 5yrs1 6 15yrs1 16 35yrs1 35or yrs 等级 1 2 3 4 5 可能性列表 2020 3 19 44 49 问题与回答 故障类型影响分析法 小组练习 各小组讨论后 写在 挂纸上 时间 30分钟 2020 3 19 45 50 107 热反应釜 2020 3 19 46 51 108 甲苯装桶 2020 3 19 47 52102 识别 成分 故障模式 效果 H P 现在保护 推荐Recommendation C 环节 学习 日期 页数 由 故障类型及影响分析表单 2020 3 19 48 53 优点 建立故障类型和影响的系统方法 将非常规过程分解为片断用于严格的分析 通过适当的训练后易于使用和归档 故障类型及影响分析 续 2020 3 19 49 54 局限性 只针对 运行与不运行 的状况 仪器和设备 对设计依据不作质疑 故障类型及影响分析 续 2020 3 19 50 SafetyContact 安全经验分享每一件小事均与团队的素质 企业的文化紧密相关55 2020 3 19 51 56 工艺安全和风险管理模型 2020 3 19 52 57 2020 3 19 53 目的 降低一个既定的不良事件发生的可能性 目标 通过建立和分析故障模型确认设计和操作缺陷 58 故障树分析 PW150 166 2020 3 19 54 59 优点 明确定义造成顶上事件的各种途径 量化造成顶上事件的可能性 提供目标信息以供决策 分析各个事件的相关性 分析人为错误 故障树分析 2020 3 19 55 60 局限性 读者不容易理解 侧重于事件和过程的对比上 有限范围 需要专家意见 需要大量的努力和费用 并且故障树可能变得不报用 故障树分析 续 2020 3 19 56 61 故障树步骤 辨认顶上事件 对所有原因建立模型 确定故障率 计算顶上事件发生的频率 评估顶上事件的可接受程度 故障树分析 续 2020 3 19 57 62 方法Identifythe TopEventConstructtheFaultTreeAnalyzeQualitatively Analyze Develop Improvement QuantitativelyMakeDecisionAcceptSystem 辩识顶上事件构建故障树定性分析 定量分析作出决定认可该系统分析 执行 2020 3 19 58 63 故障树分析符号 正常原因转移 事件或子事件系统原因 基本原因 2020 3 19 59 64 符号 或 门事件 子事件No 1 子事件No 3 子事件No 2 2020 3 19 60 65 符号 与 门事件 子事件No 1 子事件No 3 子事件No 2 2020 3 19 61 66 1 选择顶上事件 2 列出可能 直接和充足的原因 3 选择门类型 4 连接原因和门 5 对所有的子事件重复步骤2 4 故障树构建 2020 3 19 62 67 控制器 反馈信号 蒸汽 反应器 反应器温度太高 选择顶上事件 通气关闭 控制阀 2020 3 19 63 68 蒸汽 反应器 列出所有原因 蒸汽过量控制器 失控反应 着火反馈信号 通气关闭 控制阀 2020 3 19 64 控制器 或 反应器69136 列出所有原因 蒸汽过量 失控反应 选择 门 的类型 着火反馈信号蒸汽通气关闭 控制阀 2020 3 19 65 反应器温度太高 反馈信号 控制器连接各个原因 蒸汽通气关闭 控制阀 过量蒸汽着火或反应器失控反应70137 2020 3 19 66 反馈信号蒸汽 反应器138 反应器温度太高过量蒸汽着火或失控反应71 列出蒸汽过量的原因 机械故障控制器 控制器信号太低 通气关闭 控制阀 2020 3 19 67 反应器 着火或 失控反应72 列出蒸汽过量的原因 机械故障 控制器信号太低控制器选择 门 的类型连接原因反应器温度太高反馈信号蒸汽通气关闭 控制阀 过量蒸汽 2020 3 19 68 反馈信号 蒸汽 反应器73140 过量蒸汽 反应器温度太高控制器着火或 失控反应 机械故障 控制器信号太低 通气关闭 控制阀 2020 3 19 69 74 对于每个故障事件 考虑 1 过程条件原因 2 主要原因 内部的 3 次要原因 外部的 4 指挥原因 信号的 列出事件原因 2020 3 19 70 75 在长期火焰中 过多的反应率 蒸汽温度过高 反应温度过高反应器暴露 2020 3 19 71 76 在长期火焰中 过多的反应率 蒸汽温度过高 反应温度过高反应器暴露 2020 3 19 72 77 所有警告装置故障 高压警报器未响 高压量表卡住低值 自动记录笔卡住低值 2020 3 19 73 78 所有警告装置故障 高压警报器未响 高压量表卡住低值 自动记录笔卡住低值 2020 3 19 74 坏天气 无可用能危 飞行员无法发动引擎在飞行时引擎停止工作79 单个引擎飞机迫降 2020 3 19 75 坏天气 无可用能危 飞行员无法发动引擎发动引擎在飞行时引擎停止工作停止工作80 单个引擎飞机迫降 2020 3 19 76 没有检查 面包过度加热 过度烧烤过度烧烤自动计时器未能发出声音烤箱温度设定过高81 面包烤成了碎片 2020 3 19 77 没有检查 面包过度加热 过度烧烤自动计时器未能发出声音烤箱温度设定过高82 面包烤成了碎片 2020 3 19 78 83 故障树示报 排气口泵 液位控制液位变送器空气供应 空气供应 2020 3 19 79 84 容器溢流通过LC15 限制流动限制流动 低输出值 驱动路线故障 LC15 LC15 故障 泵坏了 流过流过 BV16LV15 关闭出口封锁对LV15的虚假高信号 故障故障设定点太高高输出对LV15的虚假高信号LT15本地空气故障故障流失流失 2020 3 19 80 85 152 故障树示报 2020 3 19 81 溢出容器 UncontrolledLevelRiseInitiated LT15没有低输出 脉冲线路故障脉冲线路故障86 局部空气损失 LC15没有高输出 LC15设定点过高 泵故障出口堵塞 LV15未能关闭到LV15的错误高信号 到LV15的错误低信号 LS16没有反应 LS16刻度出错 SV16没有处于开启状态 SV16通风口堵塞 BV16没有反应没有信号关闭BV16 来自LS16的信号未变弱 BV16互锁失败 2020 3 19 82 87 2020 3 19 83 88 优点 系统地分析所有和最初设计目的相背离的偏差 对新状况有益 容易归档 适用于化学过程也可适用于其它过程 危险可操作性研究PW115 145 2020 3 19 84 89 局限性 假设设计对于通常情况是正确的 需要准确的模型和图标 容易偏离正轨 危险可操作性研究 续 2020 3 19 85 评估风险控制 的需要的需要90 检查步骤 开始选择时间和容器对每个流程管线和容器解释容器和流程的原理选择参数数和引导词列出原因 结果和保护建立相关的偏差对所有的 引导重复 2020 3 19 86 泵反应斧91 破裂盘 泄压阀选择流程 确认设计目的 2020 3 19 87 92 运用引导词无多于少于反向部分以及 工艺参数流量温度压力时间液位混合 2020 3 19 88 93 偏差矩阵 2020 3 19 89 94 偏差矩阵 2020 3 19 90 95 偏差矩阵 2020 3 19 91 96 偏差矩阵 偏差矩阵 2020 3 19 92 危险可操作性研究检查记录节点 管线或容器 设计意图 97 2020 3 19 93 98 问题与回答 危害可操作分析法小 组练习 各小组讨论后 写在 挂纸上 时间 30分钟 2020 3 19 94 99 如何进行工艺危害分析 2020 3 19 95 PHA实施步骤 2020 3 19 96 101 选择工艺单元 区块 把整个工艺设施划分为不同的单元或区块 且各单元和区块必 须满足工艺安全分析能在四个月或少于四个月内完成的条件 基于危害程度将单元 区块划分优先等级 工艺危害分析的频率基于各单元 区块的危害等级 进行工艺危害分析的计划和准备 2020 3 19 97 102 选择和培训小组成员和组长 5 6位全职的成员 组长的资格 组织能力良好 好的聆听能力 在工艺危害分析方法方面 受过专门培训和有经验 小组成员的要报 需具备工艺中各学科的组合 在工艺的报际操作和维护方 面有操作经验 进行工艺危害分析的计划和准备 续 2020 3 19 98 在以下各方面具备个人技能 操作 生产维护 机械工程 技术对工艺熟悉的人员对工艺危害分析方法熟悉的人员 小组成员的合适人选 2020 3 19 99 100 管理层委任研究小组 并概述分析的大纲 责任 目标 范围 要求完成的时间及所需资源 举行会议确保涉及以下项目 讨论工作任务书同组员讲解工艺确定工作计划委派任务 如记录员 等等 提供给组员最新的工艺技术信息包 进行工艺危害分析的计划和准备 续 2020 3 19 101 105 进行工艺危害分析的计划和准备 续 资料收集 直线组织领导应负责提供最新的和准确的工艺技术资料包 工艺技术 资料包包括但不限于以下内容 危险化学品安全技术说明书 MSDS 工艺设计依据 设备设计依据 操作规程 标准操作条件以及安全操作极限 自上次PHA以来的变更管理文件 自上次PHA以来的严重事故的调查报告 上几次PHA报告 2020 3 19 106 危害辨识 工艺危害 可能引起爆炸 火灾 有毒有害物质泄露和不可恢复的 人员健康影响的性质和状态 辨识危害 列出危害清单 辨识的方法 审阅相关事故报告及以往的PHA报告 审阅变更管理文件 通用危害辨识检查表 化学品相互反应矩阵 封闭性失效检查表 专家 顾问的经验 2020 3 19 102 107 危害识别 危害清单 2020 3 19 103 现场确认 对所分析的装置进行现场确认 确定工艺图纸的准确性 熟悉工艺和区域布置 并识别危害 补充完善危害清单 危害识别 2020 3 19 104 105 109 后果分析 后果分析是工艺危害分析的一个基本步骤 对于潜在的 危害事件的不良影响的评估 后果分析的目的是帮助 PHA小组理解潜在伤害 财产损失以及厂内外重大环 境影响的类型 严重程度和数量 要识别的第一个情景通常是最坏情况 由于最大容器或最大流 量工艺管道的故障造成的管制物质的泄露 2020 3 19 110 问题与回答 后果分析联系 各小组讨论后 写在 挂纸上 时间 20分钟 2020 3 19 106 111 93 甲苯槽罐车卸货PW97 101 硝酸 95 甲苯 甲苯 围堰 氮气 排气口 压力控制阀减压控制阀 泵 泵 2020 3 19 107 112 94 工厂布置图 2020 3 19 108 113 故障假设 检查表小组练习程序 15分钟后果分析 步骤1 只考虑爆炸最糟糕的情形 地图使用比报1英寸 150英尺 2020 3 19 109 114 后果分析 2020 3 19 110 确定可能事件的类型火灾爆炸毒性物质释放评估可能的释放量 包括最糟糕的情形和次之的情形 事件 事故的后果 如 影响范围 毒性物质浓度 热影响 超压或显著的环境影响等 可能受安全和健康影响的人员 含周边的人员 包括评估其潜在的伤害类型和严重性 后果分析 为危害分析提供评审的重点 2020 3 19 111 112 1 2 危害分析是针对工艺上可能发生的危害事件进行系统的 综合性的分析和研究 该研究由多种专业人员组成小组并选择分析方法来完成 工作组成员辨识每个危害事件 事故可能出现的所有方式 辨识针对这些危害事件现有的防护措施 对每个防护措施的完整性和可靠性的评估 并就相应的防护措施给出建议 116 危害分析 PHR 2020 3 19 117 选择四种方法当中的一种来进行评估 识别工艺中可能发生的危险事件 列出防范危险事件发生的现有防护 评估现有的防护是否足够 如果现有的防护措施不足够 就此给出建议 归纳建议项和所有评估的发现项 递交管理层 工艺危害评估的步骤 2020 3 19 113 118 原因 设备的故障 程序的失效 个人的疏忽 偏离 因原因导致的工艺状况的改变 后果 因偏离导致的不期望的安全事件 危害后果的事件顺序 2020 3 19 114 119 风险 事件的严重性x可能性 风险评估 2020 3 19 115 120 后果级别 可 能 性 级 别 风险评估 2020 3 19 116 风险评估 2020 3 19 117 122 风险评估 续 严重性 后果 评估 2020 3 19 118 类别 典型的描述 风险评估 续 简单的可能性评估矩阵近似的相应量化频率 现报中预期不会发生 10 每年 F 1 4 极不可能F 2 3 10到10 4 一般不可能F 3 预期不会发生 但一旦发生也不是不可