HAZOP分析的方法

危险与可操作性分析（HAZOP）分析方法,陈樑博士/教授昆明理工大学环境科学与工程学院2015-6-18盐化,2020/6/15,1,HAZOP分析方法,1、HAZOP分析流程2、节点划分3、设计意图的描述4、偏离、参数、引导词5、参数优先和引导词优先的分析流程6、原因和后果分析7、现有安全措施分析8、风险矩阵及风险等级的确定9、提出建议措施等,2020/6/15,2,HAZOP分析工作流程,分析流程,HAZOP分析团队,设备参数,P偏离设计参数可能会导致安全问题,HAZOP审查产生的偏离一般指相对设计参数的偏离,?,2020/6/15,22,偏离小结,所有事故工况都是远离正常操作、超出控制范围。工艺流程的状态参数（如温度、压力、流量等）一旦与设计规定的基准状态发生偏离（偏差），就会发生问题或出现危险。,化工HAZOP偏离句法：引导词+参数=偏离,借助引导词与参数分析团队可以系统全面地识别各种异常工况，综合分析事故剧情，激发分析团队的创新思维，弥补分析团队在某些方面的不足。,2020/6/15,23,3、原因和后果分析,HAZOP分析团队,设备参数,P在资源条件有限的情况下，加强操作管理也是消除隐患的一种方法。在役装置建议措施应以采取管理控制措施为优;特别高危隐患,应及时停车采取工程整改。,2020/6/15,66,如何记录分析结果,记录讨论全过程，偏离、原因、结果、已设安全措施、建议措施等均应落实到设备或元件的位号。,2020/6/15,67,记录方式1DBD表,偏离到偏离的HAZOP表,在偏离到偏离（DBD）方法中，所有的原因、后果、保护装置及建议措施都与一个特定的偏离联系在一起，但该偏离下单个的原因、后果、保护装置之间没有关系，因此，对某个偏离所列出的所有原因并不一定产生所列出的所有后果，换句话说某偏离的原因后果保护设施之间没有对应关系。,例如，蒸汽流量高和外部着火均能导致温度升高，但喷淋系统只对着火起安全保护作用。,用DBD方法得到的HAZOP分析文件表需要阅读者自己推断原因、后果、保护设施及建议措施之间的关系。,DBD方法应用较多，主要是因为所需时间少而且其长度与其他方法相比也少得多。,2020/6/15,68,记录方式2CBC表,原因到原因的HAZOP表,在原因到原因（CBC）方法中，表中原因、后果、保护设施及建议措施之间有准确的对应关系。分析组可以找出某一偏离的各种原因，每个原因单独对应着某个（或几个）后果以及保护设施。,例如，对偏离“泵泄漏”，第一个原因是由于密封故障，表中将列出所有与密封故障有关的后果、安全设施及建议措施，然后再分析其他原因，可能是泵出口法兰故障。,CBC处理的数据比DBD准确得多，而且CBC能减少歧义。,例如，液位控制器失效可能导致高液位，但是同一个液位控制器也许就是对付高流量引发高液位的安全保护装置，按照DBD的方式，同一项目既是原因又是安全保护装置将引起混淆。因此，为准确起见，最好使用CBC方式。,2020/6/15,69,DBD和CBC表举例,2020/6/15,70,举例,例8,硫酸罐,T-001,硫酸泵P-001,2020/6/15,71,举例,节点参数偏离,硫酸罐液位,液位高,原因,LI-08液位计失效或XV-03阀门故障,后果,硫酸溢出，产生灼伤、腐蚀,安全措施,LI02高位报警,建议,液位低,硫酸泵P-001硫酸溢出失效停泵没有及时补充硫酸泵气蚀硫酸损坏,LI02高位报警,LI02低位报警,确认呼吸阀BV-01的能力是否满足排放氮气自立式调节阀PCV03全开流量。,压力,压力高,PCV-03故障,储罐T-001超BV-01呼吸阀压，硫酸溢平衡压力出，产生灼伤、腐蚀,压力低,室外温度低,(泵出料，液位降低),产生负压，损坏储罐。,1）补充氮气,2）BV-01呼吸阀平衡压力,制定操作规程定期对T-001补物料。,LI02液位低低联锁停泵P-001,2020/6/15,72,举例,例8,硫酸罐,核算呼吸阀,增加泵联锁,T-001,制定操作规程定期补料,硫酸泵P-001,2020/6/15,73,危险分析方法分类,一、非“剧情”安全分析方法（2008CCPS）,1.危险预分析方法2.安全检查3.危险相对排序方法4.检查表方法,二、“剧情”安全分析方法（2008CCPS）,1.故障假设法2.故障假设法/检查表3.HAZOP4.FMEA5.LOPA,6.FTA7.ETA8.因果分析9.“领结”分析,各主要危险评价方法的推理模式,危险分析方法在不同阶段的适用情况,常用危险分析方法的选择,条件或使能原因在HAZOP分析中的特殊作用,初始事件、关键事件或后果都可能存在条件或使能原因的,作用，而最终影响该危险剧情的风险。条件或使能原因的作用是依据实际情况对初始事件、关键事件或后果的“修正”，即对该危险剧情总风险的修正。有助于理清初始原因、中间关键事件、后果的特殊性，准确估计危险剧情的风险。,废液（腐蚀性物料）,阀门A,阀门B,废液罐,甲醛罐,四种事故的主要剧情（经过）,毒物释放HAZOP审查举例,偏离点,闪燃HAZOP审查举例,偏离点,毒物泄漏HAZOP审查举例,偏离点,火灾HAZOP审查举例火灾HAZOP审查举例,偏离点,“树形危险传播”综合表达方法,此处偏离结果4个,此处偏离结果只有2个,“领结型危险传播路径”综合表达方法,使能条件,初始原因,使能条件,防止措施,减缓措施,危险剧情风险的条件或使能原因修正方法举例,专业培训,强化规程,设计失误概率1.0（静态使能条件）,火源发生概率（动态使能条件）,火源检测,失误频率失误概率每年操作次数（动态使能条件）,材质锈蚀概率1.0（静态使能条件）,人员存在概率（动态使能条件）,闪燃剧情风险值0.01300次/年1.01.0100万元/次,300万元/年,安全设计原理（按设备分类）,1.管道2.泵3.压力容器4.热交换器5.加热炉6.压缩机7.储罐8.球罐和压力储罐9.安全阀10.爆破片,安全设计原理（按设备分类）续,11.控制阀12.紧急切断（隔离）阀13.公用工程连接14.材料选择15.热膨胀16.电系统区域分类17.防止事故引火源18.特殊考虑（关注点）19.SHE规定20.人为因素,特别关注点（举例）,压力太高压力太低温度太高温度太低其他,安全措施的综合,现有安全措施的识别建议安全措施及合理设置（ALARP）安全措施的独立性（IPL、共因失效）安全措施的效能评估（风险矩阵、LOPA）安全措施的调整（风险矩阵、LOPA）最优传感器配置（基于危险剧情通量）安全措施的系统优化（采用风险矩阵、LOPA、危险剧情综合分析等技术，用最少的安全措施及最佳配置，以便降低尽可能多的主要危险剧情的风险。）,后果分析方法综述,1.后果分类,（定性方法）,2.后果严重度分级（风险矩阵）,（半定量方法）,3.后果模型化分析（扩散、燃烧、,爆炸模型计算；布尔代数计算；概率计算）（定量方法）,4.后果动态3D模型分析后果动态3D模型分析,（计算流体动力学CFD）（定量方法）,复杂程度耗时增加,后果严重度的确定原则,在假定所有的安全措施失效的前提下确定后果严重度。,后果分析总逻辑步骤,后果分析总逻辑步骤续,有压储罐泄漏机理分析案例,后果模型计算分析案例,危险、危害识别练习,有哪些危害呢？有风险吗?咋控制呢?,危险、危害识别练习参考答案要点,有哪些危