系统安全分析方法6危险与可靠性分析法

系统平安分析方法6危险与可操作性研究

(HazardandOperabilityStudies)HAZOP

六、危险与可操作性研究

(HazardandOperabilityStudies)—HAZOP第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究1、危险与可操作性研究背景1〕来源危险和可操作性研究(HazardandOperabilityAnalysis,简称HAZOD)是一种基于“引导词(Guide-words)〞的、由多专业人员组成的研究组通过一系列的会议来实施的、对系统工艺或操作过程中存在的可能导致有害后果的各种偏差加以系统识别的定性分析方法。何为HAZOP：

HAZOP一词是于20世纪70年代早期由英国帝国化学公司〔Imperial

Chemical

Industries

即ICI〕建立的提出的，其含义是危险与可操作分析〔Hazard

and

Operability

Analysis,

简称HAZOP〕。可操作性分析也称为平安操作研究，是以系统工程为根底的危险分析方法。该方法采用表格式分析形式，具有专家分析法的特性，主要适用于连续性生产系统的平安分析与评价，是一种启发性的、实用性的定性分析方法。

1、危险与可操作性研究背景第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)2〕HAZOP开展过程：二十世纪世纪六十年代随着流程工业逐步大型化，越来越多的有毒和易燃化学品的使用，使得事故的规模变得越来越难以承受。先前人们那种从事故中汲取经验教训的方法开始变得难以接受。随着历史上一些重大事件的发生，一切根本的问题摆在了人们眼前：如何预知将要发生什么，对流程是否有恰当的技术理解；如何使流程设计易于管理。这些事故案例使得人们急需一种系统化的结构化的分析方法，在设计阶段对将来潜在的危险有一个预先的认知，同时也需要工厂能够更多的容忍操作人员的事故和不正常的情况出现。因此，英国帝国化学公司〔ICI〕开发了危险和可操作性分析〔HAZOP〕技术。HAZOP分析是一种系统化和结构化的定性危险评价手段，主要用于设计阶段对确定工程设计中存在的危险及操作问题。1974年ICI正式发布了HAZOP技术，Kletz等人在书中对HAZOP开展的历史和方法作了详尽的表达。

其后历经ICI和英国化学工业协会〔CIA〕之大力推广此分析法逐渐由欧洲传播至北美、日本及沙特阿拉伯等国家。很多国际型大公司和机构都根据自身企业特点制定了相应程序。英美等国还将HAZOP列为强制性国标，强制相关企业遵守。

1、危险与可操作性研究背景第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)1〕HAZOP开展过程：在国内方面，那么是由台湾的黄清贤先生于1987年首先撰文介绍该法，在台湾为各大石化公司所推广及采用。大陆方面这方面工作开始较晚，九十年代虽已开展调查跟踪，但未采取实质性工作。进入二十一世纪以来，很多国内设计单位开始在设计过程中引入HAZOP方法。

据此，我国国内主要石化设计企业的平安审查重点，已由事故调查与统计跨入事前预防的领域，并同时将风险的观念及做法引入，使得工业平安及卫生管理工作逐渐由事故发生后的急救与援助阶段迈入防患于未然的境界。

1、危险与可操作性研究背景第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)3〕HAZOP应用领域：HAZOP最初是用于化工过程平安分析，目前其应用已扩展至机械、运输、软件开发等许多领域，并在实践中形成了多种应用类型：过程HAZOP(ProcessHAZOP，主要用于分析工厂或工艺过程)；程序HAZOP(ProcedureHAZOP，主要用于分析操作程序)；人的HAZOP(HumanHAZOP，主要用于分析人的过失)；软件HAZOP(SoftwareHAZOP，用于分析软件开发过程中可能出现的错误)不同的应用类型的主要区别是结合不同的系统，对引导词做出各自合理的解释，但根本方法都是一致的。下面主要以过程HAZOP为例，介绍HAZOP的分析方法。

第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)1〕过程HAZOP使用范围HAZOP分析既适用于设计阶段，又适用于现有的生产装置。对于连续生产过程和间歇生产过程都可以采用HAZOP分析。在连续过程中，分析的对象确定为管道。在间歇过程中，分析的对象是主体设备，如反响器等。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。2、过程HAZOP分析的应用范围及作用

2、过程HAZOP分析的应用范围及作用第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)2〕过程HAZOP分析的作用〔1〕尽可能将危险消灭在工程实施早期识别设计、操作程序和设备中的潜在危险，将工程中的危险尽可能消灭在工程实施的早期阶段，节省投资。HAZOP分析组应包括设计者和操作人员等，采用系统分析的研究方法，以便能够识别出设计中存在的潜在危险。HAZOP既适用于新建装置，也适用于在役装置。HAZOP生成的记录，为企业提供危险分析证明，并应用于工程实施过程。HAZOP提供早期的措施与实际采取措施偏差之间的因果关系，以消除或降低风险。HAZOP只是识别技术，不是解决问题的方法。HAZOP不能看做纯粹的设计功能检查。HAZOP的优点是系统检查整套装置，而不是像设计人员那样只检查他们自己感兴趣的区域。

2、过程HAZOP分析的作用第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)〔2〕为操作指导提供有用的参考资料HAZOP分析为企业提供系统危险程度证明，并应用于工程实施过程。对许多操作，HAZOP分析可提供满足法规要求的平安保障。HAZOP分析确定需采取措施，以消除或降低风险。HAZOP能够为包括操作指导在内的文件提供大量有用的参考资料，因此应将HAZOP的结果全部告知操作人员和平安管理人员。HAZOP可以减少29％设计原因的事故和6％操作原因的事故。HAZOP分析例如

3、过程HAZOP分析步骤第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)HAZOP是一种基于“引导词(Guide-words〕的、由多专业人员组成的研究组通过一系列的会议来实施的、对系统工艺或操作过程中存在的可能导致有害后果的各种偏差加以系统识别的定性分析方法。HAZOP采用的是不同专业领域专家的“头脑风暴〞法，通过引导词激发设计人员、平安专业人员和操作人员等不同专业领域人员的想象力，使他们能够辨识设备的潜在危险性，以采取措施排除影响系统正常运行和人身平安的隐患。根本步骤如下:(1)成立研究组。实施HAZOP必须首先成立1个由各方面专家组成的研究组。研究组的构成一般包括:组长1人：负责确定分析范围、选择组员、筹划分析、主持HAZOP会议。组长不应对生产过程或操作性能负有责任，以保证其独立性。秘书1人：负责准备HAZOP工作表、HAZOP会议记录、草拟HAZOP报月。组员假设干：由组长选择，一般应包括负责工程、调试、工艺、机电及平安方面的工程技术或管理人员。如有必要还可吸收车间或区队领导、维修工程师、供给方代表，以及其他相关领域的专业人员加人。

3、过程HAZOP分析步骤第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)(2)收集系统资料：收集与研究系统有关的详细资料，一般包括工艺流程图、系统布置图、原料平安性能数据表、操作手册(包括设备启动及紧急停车程序)等。(3)分解系统：将研究对象划分成假设干适当的局部。(4)选择研究节点：节点就是所评价系统的特定部位，也就是系统的软、硬件组成单元或子系统，如管线、容器、泵、操作说明等。(5)明确节点功能：对所选择的研究节点应明确其设计意图(功能)和理想的状态参数。(6)应用引导词：依次应用所有预先给定的引导词，分析研究节点可能出现的偏差、导致偏差的原因及偏差所能造成的后果。(7)提出措施：对通过第6步发现的、有重要影响的，且实际存在的原因提出有效的对策措施。(8)选择下一研究节点，重复5—8步，直到所有节点分析完毕。(9)编写HAZOP报告。

4、引导词的含义第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)

HAZOP引导词是一些用于启发思维、激发人对系统偏差产生联想的简短词汇。常用的引导词及意义见表2-10。

5、HAZOP应用实例第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)实例1：反响系统HAZOP分析图2-4所示为一个简化的反响系统，原料A和B反响生成C。如反响罐中B的数量超过A的数量或反响罐中只有B，那么会发生爆炸。对该系统进行HAZOP分析。反响系统示意图

5、HAZOP应用实例第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)实例1：反响系统HAZOP分析(1/3)假定研究小组已经成立，并已获取所需的资料，那么可按以下步骤进行HAZOP分析。(1)将该系统分解为4局部:原料A的输送局部、原料B的输送局部、反响罐、产品C的输出局部。(2)首先选择原料A的输送局部(包括管路、阀门、输送泵)为研究节点。(3)该节点的功能是定量将原料A泵人反响罐，且应保证在原料B泵人之前将规定数量的原料A泵人反响罐。(4)应用引导词。第1个引导词是“否〞。可想象出的偏差是没有原料A泵入反响罐。可能的原因有:①原料A的储罐是空的;②阀门1或阀门2未翻开;③泵1堵塞;④泵1未工作(有多种可能原因，如电源开关未翻开、无电源、泵坏了);⑤管路破裂。后果是可能发生爆炸。

5、HAZOP应用实例第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)实例1：反响系统HAZOP分析(2/3)第2个引导词是“少〞。偏差是泵人反响罐的原料A太少。可能的原因有:①泵1能力缺乏;②控制阀门(1或2)开启不够;③管路堵塞;④泵1运行时间太短。其后果是产品中物质A太少或反响罐不满。第3个引导词是“多〞。偏差是泵人反响罐的原料A太多。可能的原因有:①泵1能力过大;②控制阀门((1或2)开启过大。其后果是可能发生爆炸。第4个引导词是“而且〞。偏差是虽然原料A按设计要求被泵人反响罐，但还有其他事情发生。比方，有其他物质被泵人反响罐(可能的原因是阀门3被开启)。其后果是反响罐被污染，产品中有杂质。

5、HAZOP应用实例第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究(HAZOP)实例1：反响系统HAZOP分析(3/3)第5个引导词是“局部〞。可能的偏差是泵人反响罐的原料A中缺少某种组分，原因是原料A配比不当，后果是可能发生爆炸。如果原料A是单一组分，那么这种可能不存在。第6个引导词是“相反〞。偏差是原料A从反响罐被泵人储罐。可能的原因有:①泵1被反向启动;②由于重力作用发生逆流。后果是可能发生爆炸。第7个引导词是“其他〞。可能的偏差是原料A没有被泵人反响罐，而其他物质被泵人。可能的原因是:阀门3开启，阀门1关闭。后果是可能发生爆炸。至此，全部引导词应用完毕，可针对造成偏差的原因拟定措施，整理分析结果填人HAZOP工作表。选择下一研究节点(如原料B的输送局部)重复以上过程。实例2：某焦化厂鼓风机系统HAZOP分析表(1/2)第一节系统平安分析方法六、危险与可操作性研究5、HAZOP应用实例实例2：某焦化厂鼓风机系统HA