齐一谨—hazop危险性与可操作性研究课件

1、小组成员：齐一谨、罗日主、贺志明小组成员：齐一谨、罗日主、贺志明当代科学技术进步的一个显著特征是设备、工艺和产品当代科学技术进步的一个显著特征是设备、工艺和产品越来越复杂；越来越复杂；复杂系统由数以万计的元件、部件组成，元件、部件之复杂系统由数以万计的元件、部件组成，元件、部件之间以非常复杂的关系相连接。而生产规模的大型化、元间以非常复杂的关系相连接。而生产规模的大型化、元部件关系的复杂化，也使得事故发生几率和危害程度大部件关系的复杂化，也使得事故发生几率和危害程度大大增加。大增加。为什么会发生工艺事故？为什么会发生工艺事故？如何在工艺事故发生之前识别出潜在危险？如何在工艺事故发生之前识别出潜

2、在危险？使用什么方法？使用什么方法？为什么要进行为什么要进行hazop分析？分析？HAZOPHAZOP方法简介方法简介HAZOPHAZOP国内外现状国内外现状HAZOPHAZOP应用举例应用举例HAZOPHAZOP技术的发展技术的发展主讲内容主讲内容HAZOPHAZOP技术优缺点技术优缺点体会体会HAZOPHAZOP方法简介方法简介定义定义HAZOPHAZOP分析是各专业人员组成分析是各专业人员组成的分析组对工艺过程的危险和的分析组对工艺过程的危险和操作性问题进行分析，这些问操作性问题进行分析，这些问题实际上是一系列的题实际上是一系列的“偏偏差差”偏离设计工艺条件。偏离设计工艺条件。存在的问题

3、存在的问题重职业安全管理重职业安全管理轻工艺安全管理轻工艺安全管理浙江永康铝厂油罐爆炸事故浙江永康铝厂油罐爆炸事故辽宁大连输油管道爆炸火灾事故辽宁大连输油管道爆炸火灾事故工艺危害分析方法工艺危害分析方法故障假设故障假设/安全检查表法安全检查表法（WHAT IF/SCL）故障类型及影响分析法故障类型及影响分析法（FMEA)事故树法事故树法(FTA)保护层分析保护层分析（LOPA）危险和可操作性研究危险和可操作性研究(HAZOP）原因原因FMEA HAZOP/LOPA FTA偏差偏差FMEA HAZOP/LOPA FTA 结果结果FMEA HAZOP/LOPA FTA忽略了与其忽略了与其它危险间的

4、它危险间的相互影响相互影响不能全面找不能全面找到系统存在到系统存在的危险的危险忽略了工忽略了工艺系统以艺系统以外的方面外的方面工艺危害分析方法工艺危害分析方法故障假设故障假设/检查表分析法检查表分析法团队根据他们的经验识别危害。团队根据他们的经验识别危害。大范围识别危害。大范围识别危害。定性分析系统故障。定性分析系统故障。故障类型及影响分析故障类型及影响分析将分析对象系统的每个部件列表。将分析对象系统的每个部件列表。识别零部件故障，指出可能的后果。识别零部件故障，指出可能的后果。按发生概率和严重程度将危害排序。按发生概率和严重程度将危害排序。考虑人为故障、缺损部件和丧失密封性。考虑人为故障、缺

5、损部件和丧失密封性。HAZOP分析分析识别与设计条件之间的偏差，记录关于可能发生的故障与后果方面识别与设计条件之间的偏差，记录关于可能发生的故障与后果方面的信息。的信息。使用列表的使用列表的“引导词引导词”方法和非量化的讨论格式。方法和非量化的讨论格式。事故树分析事故树分析识别那些会诱发顶上事件的零部件故障。识别那些会诱发顶上事件的零部件故障。使用逻辑模型，确定发生概率。使用逻辑模型，确定发生概率。用量化风险分析帮助决策。用量化风险分析帮助决策。保护层分析保护层分析一般需要用定性分析方法来确定事故场景。一般需要用定性分析方法来确定事故场景。分析系统中的保护层及失效概率分析系统中的保护层及失效概

6、率与可接受标准比较评估风险，有效降低危险性的措施与可接受标准比较评估风险，有效降低危险性的措施半定量的风险评价方法半定量的风险评价方法工艺危害分析方法工艺危害分析方法不同层次的工艺危害分析及适用场景不同层次的工艺危害分析及适用场景定 量 分 析(1%的 场 景 需 进 行 定 量分 析 ）技 术应 用 到 简单 问 题应 用 到 复杂 问 题HAZOPW hat If/ChecklistFTA好好过 度差定 性 分 析(所 有 的场 景 都 应进 行 定 性分 析 ）半 定 量 分 析(10%-20%的 场 景 需 进 行半 定 量 分 析 ）定 量 的FM EALOPA好好差很 好各种分析方

7、法的适用阶段各种分析方法的适用阶段 故障假设/检查表分析法FMEAHAZOPFTALOPA项目开发基础数据 项目批准前的评估 OOO设计OOOO周期性现有的工艺OOOO工艺变更OOOO退出使用 HAZOPHAZOP方法简介方法简介HAZOPHAZOP使用范围使用范围HAZOPHAZOP方法简介方法简介危险与可操作性分析的基本思路危险与可操作性分析的基本思路熟悉系统，划分节点；熟悉系统，划分节点；确定偏差，形成偏差库；确定偏差，形成偏差库；分析各节点偏差的原因、后果，提出措施建议；分析各节点偏差的原因、后果，提出措施建议；编制报告。编制报告。HAZOPHAZOP实际操作流程实际操作流程成立研究组

8、成立研究组 收集系统资料收集系统资料 分解系统分解系统划分节点划分节点 明确节点功能明确节点功能 确定偏差确定偏差 分析偏差分析偏差 选择下一研究节点，重复上述操作，选择下一研究节点，重复上述操作，直到所有节点分析完毕直到所有节点分析完毕 编写编写 报告报告HAZOPHAZOP方法简介方法简介节点分析流程节点分析流程HAZOPHAZOP方法简介方法简介引导词及其意义引导词及其意义HAZOPHAZOP方法简介方法简介HAZOPHAZOP方法简介方法简介 *装置装置HAZOP风险分析偏差风险分析偏差 节点节点1*指标引导词意 义后果现有措施 偏差判定流量空白没有流量过量流量太大减量流量太小伴随无意

9、义相逆逆 流部分无意义异常无意义- 节点节点2*确定偏差HAZOPHAZOP方法简介方法简介HAZOPHAZOP方法简介方法简介偏差的偏差的判定判定危险源评价危险源评价 风险度风险度 风险风险=f(N,C) N-事故发生的频率；事故发生的频率；C-预期的事故后果预期的事故后果HAZOPHAZOP方法简介方法简介建立偏差库建立偏差库 *装置装置HAZOP风险分析偏差库风险分析偏差库 节点节点1*偏差 原 因 可能后果 措施1234 节点节点2*5HAZOPHAZOP方法简介方法简介HAZOPHAZOP方法简介方法简介HAZOP 分析表（分析表（1）HAZOPHAZOP方法简介方法简介HAZOP

10、分析表（分析表（2）HAZOPHAZOP方法简介方法简介HAZOP 分析表（分析表（3）HAZOPHAZOP优缺点优缺点HAZOPHAZOP方法优点方法优点系统性、完善性好，有利于发现各种可能的潜在危险；系统性、完善性好，有利于发现各种可能的潜在危险；结构性好，易于掌握；结构性好，易于掌握；提高工艺装置按照设计意图进行运行的可能性；提高工艺装置按照设计意图进行运行的可能性；可以帮助操作人员加深对工艺系统的理解，完成的分可以帮助操作人员加深对工艺系统的理解，完成的分析报告可以作为编制操作程序的指导文件。析报告可以作为编制操作程序的指导文件。HAZOPHAZOP方法缺点方法缺点费时；费时；分析的结

11、论太多，重点不突出；分析的结论太多，重点不突出；分析小组进入无休止的过细的讨论之中；分析小组进入无休止的过细的讨论之中；使用者的经验对于危害分析的质量影响非常显著，使使用者的经验对于危害分析的质量影响非常显著，使用者需要接受正规的培训。用者需要接受正规的培训。HAZOPHAZOP国内外现状国内外现状HAZOPHAZOP已经成为国际石油、化工企业的最佳实践。已经成为国际石油、化工企业的最佳实践。国际大型石化公司都有自己的国际大型石化公司都有自己的HAZOPHAZOP分析队伍，已经成分析队伍，已经成为化工工程师的一个必备素质。但是我国石油、化工为化工工程师的一个必备素质。但是我国石油、化工企业里还

12、很少有成熟的企业里还很少有成熟的HAZOPHAZOP队伍，我国安全生产监管队伍，我国安全生产监管人员有些还不了解人员有些还不了解HAZOPHAZOP。虽然虽然HAZOPHAZOP在国内的应用才刚刚起步，但是令人鼓舞的在国内的应用才刚刚起步，但是令人鼓舞的是应用是应用HAZOPHAZOP的企业、设计院越来越多的企业、设计院越来越多中石油的一些分公司中石油的一些分公司中石化的一些分公司中石化的一些分公司中石化工程公司中石化工程公司中海油中海油HAZOPHAZOP应用举例应用举例氨与磷酸混合反应生成磷酸氢二铵（氨与磷酸混合反应生成磷酸氢二铵（DAPHAZOPDAPHAZOP分析分析HAZOPHAZO

13、P应用举例应用举例DAP工艺流程简图工艺流程简图分析节点：分析节点：DAPDAP反应器；反应器；设计工艺指标：在一定的温设计工艺指标：在一定的温度和压力下搅拌反应；度和压力下搅拌反应；选择引导词：选择引导词：NONO（空白）；（空白）；工艺参数：搅拌；工艺参数：搅拌；偏差：空白偏差：空白+ +搅拌搅拌= =无搅拌；无搅拌；后果：未反应的氨带入后果：未反应的氨带入DAPDAP贮贮槽并释放到封闭的工作区域。槽并释放到封闭的工作区域。HAZOPHAZOP应用举例应用举例DAPDAP工艺过程工艺过程HAZOPHAZOP分析结果表（部分）分析结果表（部分）序号序号 偏差偏差原因原因后果后果安全保护安全保

14、护建议措施建议措施2.0 管线管线氨送人氨送人DAP反应器的管线；进入反应器的氨流量为反应器的管线；进入反应器的氨流量为x kmolh，压力，压力z Pa2.1高高流流量量 氨进料管线上的控制阀氨进料管线上的控制阀A因故因故障打开障打开 流量指示器因故障显示流量流量指示器因故障显示流量低低 操作人员设置的氨流量太高操作人员设置的氨流量太高 未 反 应 的未 反 应 的氨带到氨带到D A P 贮 槽贮 槽并 释 放 到并 释 放 到工作区域工作区域 定时维护定时维护阀阀门门A 氨检测器和氨检测器和报警器报警器 考虑增加液氮进入反应器流量考虑增加液氮进入反应器流量高时的报警停车系统高时的报警停车系

15、统 确保定时维护和检查确保定时维护和检查阀门阀门A 在工作区域确保通风良好，或在工作区域确保通风良好，或者使用封闭的者使用封闭的DAP贮槽贮槽序号序号偏差偏差原因原因后果后果安全保护安全保护建议措施建议措施1.0 容器容器DAP反应器；反应温度反应器；反应温度x，压力，压力y Pa1.1 1无搅拌无搅拌搅拌器电动机故障搅拌器电动机故障搅拌器机械联接故障搅拌器机械联接故障操作人员未启动搅拌器操作人员未启动搅拌器未反应的氨带未反应的氨带入入DAP贮槽并贮槽并释放到封闭的释放到封闭的工作区域工作区域氨检测器氨检测器和报警器和报警器考虑增加反应器无搅拌考虑增加反应器无搅拌时的报警时的报警/停车系统停车

16、系统保证封闭工作区域通风保证封闭工作区域通风良好或使用封闭的良好或使用封闭的DAP贮贮槽槽HAZOPHAZOP应用举例应用举例DAPDAP工艺过程工艺过程HAZOPHAZOP分析结果表（部分）分析结果表（部分）序号序号偏差偏差原因原因后果后果安全保护安全保护建议措施建议措施2.22.2泄漏泄漏腐蚀腐蚀磨蚀磨蚀外来破坏外来破坏密封故障密封故障维护失误维护失误少量的氨连续泄少量的氨连续泄漏到封闭的工作漏到封闭的工作区域区域定期对管线进行维护定期对管线进行维护操作人员定期检查操作人员定期检查DAP工艺区域工艺区域在工作区域保证通在工作区域保证通风良好风良好序号序号 偏差偏差原因原因后果后果安全保护安

17、全保护建议措施建议措施3.0容器容器磷酸溶液贮槽；酸在环境温度和压力下磷酸溶液贮槽；酸在环境温度和压力下进料进料3.1磷酸磷酸浓度浓度低低供应商供给的供应商供给的磷酸浓度低磷酸浓度低送入进料贮槽送入进料贮槽的磷酸有误的磷酸有误未反应的氨带未反应的氨带人人DAP贮槽并贮槽并释放到封闭的释放到封闭的工作区域工作区域磷酸卸料和磷酸卸料和输送规程输送规程氨检测器和氨检测器和报警器报警器保证实施物料的处理和接受规保证实施物料的处理和接受规程程在操作之前分析贮槽中的磷酸在操作之前分析贮槽中的磷酸浓度浓度 保证封闭工作区域通风良好或保证封闭工作区域通风良好或使用封闭的使用封闭的DAP 贮槽贮槽HAZOPHA

18、ZOP应用举例应用举例DAPDAP工艺过程工艺过程HAZOPHAZOP分析结果表（部分）分析结果表（部分）序号序号偏差偏差原因原因后果后果安全保护安全保护建议措施建议措施4.0管线管线磷酸送入磷酸送入DAP反应器的管线；磷酸进料流量反应器的管线；磷酸进料流量 x kmolh，压力，压力y Pa4.1低无低无流量流量磷酸贮槽中无原料磷酸贮槽中无原料流量指示器因故障显示流量高流量指示器因故障显示流量高 操作人员设置的磷酸流量太低操作人员设置的磷酸流量太低磷酸进料管线上的控制阀磷酸进料管线上的控制阀B因故因故障关闭障关闭管道堵塞管道堵塞管道泄漏或破裂管道泄漏或破裂未反应的未反应的氨带入氨带入DAP贮

19、槽贮槽并 释 放 到并 释 放 到封 闭 的 工封 闭 的 工作区域作区域定期维护定期维护阀门阀门B氨检测器氨检测器和报警器和报警器考虑增加磷酸进入反考虑增加磷酸进入反应器流量低时的报警应器流量低时的报警停车系统停车系统保证定期维护和检查保证定期维护和检查阀门阀门B保证封闭工作区域通保证封闭工作区域通风良好或使用封闭的风良好或使用封闭的DAP贮槽贮槽序号序号 偏差偏差原因原因后果后果安全保护安全保护建议措施建议措施5.0容器容器液氨贮槽；在环境温度和压力下进料液氨贮槽；在环境温度和压力下进料5.1高高液液位位 氨站来液氮量太大，液氨贮氨站来液氮量太大，液氨贮槽无足够容积槽无足够容积 氨贮槽液位

20、指示器因故障显氨贮槽液位指示器因故障显示液位低示液位低 氨 可 能氨 可 能释 放 到释 放 到大气中大气中 贮槽上装有液贮槽上装有液位显示器位显示器 氨贮槽上装有氨贮槽上装有安全阀安全阀 检查氨站来液氮量以保证液氨检查氨站来液氮量以保证液氨贮槽有足够容积贮槽有足够容积 考虑将安全阀排出的氨气送人考虑将安全阀排出的氨气送人洗涤器洗涤器 考虑在氨贮槽上安装独立的高考虑在氨贮槽上安装独立的高液位报警器液位报警器计算机辅助计算机辅助HAZOPHAZOPHAZOP分析中的问题分析中的问题一项复杂并消耗大量人力资源的知识活动，人员一项复杂并消耗大量人力资源的知识活动，人员容易疲劳；容易疲劳；4-64-6

21、个人的个人的HAZOPHAZOP分析小组可能需要几个星期分析小组可能需要几个星期 几个月几个月，6-86-8个小时个小时/ /天；天；很多企业在推行很多企业在推行HAZOPHAZOP时往往半途而废时往往半途而废 ； 人工分析，容易疏漏，导致分析结果不一致或不全面人工分析，容易疏漏，导致分析结果不一致或不全面，形成安全隐患，安全评价不彻底、不全面是事故的，形成安全隐患，安全评价不彻底、不全面是事故的主要原因之一。主要原因之一。计算机辅助计算机辅助HAZOPHAZOP引入引入HAZOPSuite软件软件为克服上述问题，将人工智能研究领域的案例推理技为克服上述问题，将人工智能研究领域的案例推理技术（

22、术（Case based Reasoning CBR) Case based Reasoning CBR) 引入引入HAZOPHAZOP分析分析，清华大学化工系开发了新一代，清华大学化工系开发了新一代HAZOPHAZOP专家系统专家系统HAZOPSuiteHAZOPSuite专家经常会发现通过把过去的案例联系起来解决问题专家经常会发现通过把过去的案例联系起来解决问题要比归纳出严密的规则或模型来解决问题更容易；要比归纳出严密的规则或模型来解决问题更容易；HAZOPHAZOP分析也是如此分析也是如此HAZOPHAZOP技术发展技术发展近年来近年来HAZOP应用领域的扩展应用领域的扩展HAZOPHAZOP是面向过程工业系统所开发的安全技术。近年是面向过程工业系统所开发的安全技术。近年来，应用范围扩大了，例如将来，应用范围扩大了，例如将HAZOPHAZOP用于：用于：有关可编程电子系统；有关可编程电子系统；有关道路、铁路等运输系统；有关道路、铁路等运输系统；检查操作顺序和规程；检查操作顺序和规程；评价工业管理规程；评价工业管理规程；评价特殊系统，如航空、航天、核能、军事设施、医评价特殊系统，如航空、航天、核能、军事设施、医疗设备；疗设备；突发事件分析；突发事件分析；软件和信息系统危险分析。软件和信息系统危险分析。HazopHazop法体会法体会石油、化工企业能够自觉运用石油、化工