充分识别HAZOP分析中的偏差,提高HAZOP分析可靠性

1、充分识别HAZOP分析中的偏差,提高HAZOP分析可靠性    关键词 HAZOP分析;偏差;工艺;设备1 HAZOP分析方法介绍 HAZOP是一种系统化地分析流程潜在危害的分析方法,并已被证实可应用于石油化工行业中的项目概念设计、工程设计、技术改造、现有生产装置、装置维修和研究试验装置中的应用。HAZOP分析对工艺或操作的特殊点进行分析,这些特殊点称为“分析节点”,或工艺单元/操作步骤。通过分析每个“节点”,识别出那些具有潜在危险的偏差,这些偏差通过引导词或关键词引出。一套完整的引导词用于每个可认识的偏差而不被遗漏。 简单的定义,偏差是工艺参数和引导词

2、的合理组合。 标准引导词 引导词引导词的词义 No(not,none) 没有达到设计意图 More(more of,higher) 参数数量增加 Less(less of,lower) 参数数量减小 As well as(more than)额外的行为发生,如:静电噪声, 除添加剂、杂质等有意代替的物质 外出现了其他物质。 Part of 进达到部分设计意图。 Reverse与设计意图相反的事情发生。 Other than(other)完全代替 另一种行为发生,如: 流动的物质凝固代替了流动。 标准的工艺参数: 流量 压力 温度 组成 液位 状态 操作 参数引导词组合(偏差)矩阵表 因此,通过

3、在初步设计阶段建立全面的偏差项目,查找偏差导致的后果,可以有效制定保护措施,防止发生事故。 2 偏差类型在HAZOP分析案例应用情况 为分析和查找装置运行故障导致的原因,我们把偏差类别按照艺类和工设备类进行划分。比如温度超高等属于工艺类偏差、而设备泄露、腐蚀、堵塞(表现为压降高)等属于设备类偏差。 初步设计阶段HAZOP分析情况 2.1 总体情况 以一炼油工程项目的HAZOP分析为例,三套主要生产装置的HAZOP分析和安全评价共查出了55个操作项,并分期得到了回应,对危险和危害因素予以了充分的考虑和分析,并采取了相应的防范措施使其更具有可操作性。 2.2HAZOP分析偏差类型分布 按照工艺类与

4、设备类分类统计原HAZOP分析报告中的偏差类型,工艺类偏差5 100项,占85%;设备类偏差900项,占15%。 由此可看出,HAZOP分析主要侧重分析了工艺类偏差,这一点是与HAZOP分析方法是通过各节点不同的偏差查找问题发生的原因进而制定防范措施相符。 3 装置运行后故障的主要表现形式 此项目在投产和运行一年的时间内达到了无大事故的安全生产目标,说明原HAZOP分析在设计阶段有效控制了重大风险,偏差建立得比较合理。但是,实际在开车阶段和实际生产的一年内装置存在或遇到了很多生产故障,部分问题的发生与设计阶段的HAZOP分析存在因果关系,也就是说,如果在HAZOP分析过程中偏差建立得更全面,这

5、些后期因设计原因导致的生产故障可能不会发生。 下面是生产故障的类型统计: 设计阶段原因按工艺类与设备类划分,设计阶段工艺原因15项,占50%;设计阶段设备原因2项,占7%;运行阶段按人为失误或设备问题划分故障,运行人为原因(操作失误等)6项,占20%;运行设备原因7项,占23%。 4 运行状况及HAZOP报告偏差类型分布分析 1)从装置运行情况分析,设计阶段工艺类故障15项,设备类故障2项,各占89%和11%;在设计阶段HAZOP分析项中,工艺类偏差占主导位置,设备类偏差数量居少,工艺类和设备类偏差各占85%和15%。侧重于工艺类偏差分析并没有降低工艺类故障,说明应进一步加强工艺类的偏差分析,

6、同时,说明工艺类偏差是HAZOP分析的重点。 具体表现在以下方面: 常规的偏差比例高,比如温度、压力、液面等; 工艺偏差分析比例高,设备故障分析的少; 发生在设备内部的偏差分析的极少; 物料组成变化偏差分析的很少; 2)HAZOP分析偏差漏项主要是分析不全造成,特别是设备内部故障因素考虑较少;尽管HAZOP分析节点缺失,但是仍然有效控制了风险,说明,设计人员和装置运行的技术人员的经验在设计审图阶段发挥了重要作用,是HAZOP工作的重要补充。 5 通过完善偏差改进HAZOP分析可靠性的方法 5.1 建立偏差数据库 偏差为引导词与工艺参数的组合,工艺参数由分为两类,一类是概念性的参数(如反应、转化

7、);另一类是具体专业参数(如温度、压力)。对于一般的工程技术人员,他们具有丰富的现场实际生产经验和基于一定的专业理论基础,而对于设计人员,专业理论和设计能力很强,但是欠缺现场的实际风险控制经验。这就可能造成常规的偏差可以有效控制,而对于一些生疏的参数考虑不是很全面,比如:腐蚀、组成等。因此,通过建立完善偏差数据库以避免偏差漏项,从而提高HAZOP分析的可靠性。 5.2 细化分析节点 节点划分的细致程度决定HAZOP分析的工作量和精确度。尤其是对于一个内部结构复杂的设备,内部构建或功能故障引起的偏差都有可能导致事故发生,因此,HAZOP分析划分节点阶段因确定节点划分的细致原则,避免分析过程偏差漏

8、项。 参考文献        1HAZOP and HAZAN,Identifying and Assessing Process Industry Hazards,Trevor Kletz,Fourth Edition Published by IchemE 1999. 2中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院.HAZOP分析指南M.1版.中国石化出版社. 3Using the ISA 84/HAZOP/LOPA Procedure to Design a Safety Instrumented System(SIS)For a Fumed Silica Burner.Bruc