HAZOP精要培训探讨

HAZOP精要培训探讨案例：印度农药厂异氰酸甲酯泄漏事故精馏塔火炬洗涤净化氮保事故后果2500人死亡20万人不同程度中毒10万人终身残废5万人双目失明案例：印度农药厂异氰酸甲酯泄漏事故帕萨迪纳,美国德克萨斯州（1989）1989年10月23日，一个聚乙烯反应器发生爆炸，23人丧生，130人受伤台湾塑料厂火灾爆炸(2007)德克萨斯BP炼厂爆炸事故

2005年2005年3月23日,BP公司位于美国得克萨斯州休斯敦南部地区的得克萨斯城炼油厂发生爆炸事故,炼油厂异构化装置在开车过程中发生爆炸着火,造成15人死亡、170多人受伤.事故的直接原因是操作工误操作,造成烃分馏液面高出控制温度25华氏度.操作工对阀门和液面检查粗心大意,没有及时发现液面超标,结果液面过高导致分馏塔超压,大量物料进入放空罐,气相组分从放空烟囱溢出后发生爆炸.这个炼油厂是BP集团最大的炼油厂,美国第三大炼油厂.据美联社报道，爆炸在现场留下了一个大坑，附近的办公建筑也不同程度受损，很多停车场上的车辆被大块的金属压住。目击者称，爆炸威力巨大，方圆8公里的地区都能感受得到。炼油厂工人查尔斯·格雷戈里说，当时他和几个同事正在一辆拖车里准备去清理油罐，突然地板下面开始隆隆作响。“这真是恐怖极了，你听到过巨大的打雷声吗？这个声音有10倍那么大！”

HAZOP方法的背景信息

HAZOP方法的实施流程

练习与互动讨论及交流课程内容数据分析大多数的大规模事故损失均是由工艺安全事故造成的。记录在案的最为显著的大规模损失事故中，80%都发生在最近25年。事故流行的原因陈旧的工厂和基础设施——北美的很多工厂建于二战期间。新厂规模一般较大，其操作运行往往较为粗放。经济原因促使生产强度提高，导致操作单元中存在更多的危险物质如何避免重大事故-工艺安全管理(PSM)

识别、分析风险准确、完整的工艺安全信息（PSI）全面、合适的工艺危害分析（PHA）意识到安全的重要性自上而下-管理层对安全的承诺自内而外-培养工艺安全文化最低要求-满足法规、标准的要求自下而上-让员工积极参与兼听则明-积极听取利益相关方的诉求如何避免重大事故-工艺安全管理(PSM)

采用有效的手段去管理风险来自常规作业的风险-全面、准确的操作规程来自非常规作业的风险-安全工作许可证管理来自外部的风险-承包商管理来自硬件的风险-资产完整性和可靠性管理来自人员的风险–培训和绩效管理来自变更的风险-变更管理来自残余的风险–应急及危机管理工艺安全管理需要工艺安全管理的场所?炼油厂化学工厂钢厂食品和药品加工业造纸业实验室能源和公用工程工业二次加工业管道散装航运采矿业基于风险的工艺安全管理工艺危害分析包括危害识别和风险分析，是实施基于风险的工艺安全管理的基石。它是基于以下理念： 风险是无处不在的，为了获取一定的利益，总是要承担一定的风险；

风险的承担一定需要符合道德、公平、适合、经济和社会心理等5大原则。不同于个人安全程序以知识为基础，基于压力信息，能力，理解和风险管理等。让职工参与到自身安全管理中，让他们对自身的行为负直接责任。工艺安全与人身安全的异同工艺安全与传统安全的区别传统的安全主要指使用各类个人防护用品和建立相应的规章制度来保护作业人员，防止发生人员伤害事故。工艺安全强调采用系统的方法对工艺危害进行辨识，根据工厂不同生命周期或阶段（研发、设计、投产前和生产过程中）的特点，采取不同的方式辨别存在的危害、评估危害可能导致的事故的频率及后果，并以此为基础，设法消除危害以避免事故，或减轻危害可能导致的事故后果。工艺安全重视应用以往设计的经验教训，强调严格执行相关的设计标准和规范。第一部分

概述

危害与可操作性分析一、名称HAZOP

HazardandOperabilityStudy

危害（性）与可操作性研究

HazardandOperabilityAnalysis

危害（性）与可操作性分析危害与可操作性分析二、方法由来HAZOP分析方法是英国帝国化学工业公司（ICI）为解决除草剂制造过程中的危害，于19世纪60年代发展起来的一套以引导词（GuideWords）为主体的危害分析方法，用来检查设计的安全以及危害的因果来源。1974年，该方法正式对外发表。危害与可操作性分析国外：HAZOP已被公认为最佳的工业实践方法而被普遍应用到石油、化工等行业。国外已颁布HAZOP相关标准多部（IEC61882、IEC50183等）。国际上著名的风险咨询公司对此都给予了足够的重视，如杜邦、挪威船级社（DNV）、阿美克（AMEC）等。欧洲很多国家都要求将HAZOP分析方法放在SEVESO,CIMAH或其它类似的法规下，成为石化企业提交的安全资料之一。美国大型石化企业已经对现役装置进行了2～3轮的HAZOP分析，从中发现了大量的不安全隐患，采取了相应的管理和技术措施，显著降低了企业的风险水平。

危害与可操作性分析国内：在我国，政府也在积极倡导采用HAZOP进行工艺安全分析。国家安全生产监督管理总局在《危险化学品建设项目安全评价细则（试行）》已对HAZOP方法的应用作明确规定。国家安全监管总局《关于进一步加强危险化学品企业安全生产标准化工作的指导意见》安监总管三〔2009〕124号中第二项第11条中提到“中央企业要在推进安全生产标准化工作中发挥表率作用。有关中央企业总部要组织所属企业积极开展重点化工生产装置危险与可操作性分析（HAZOP），全面查找和及时消除安全隐患，提高装置本质安全化水平。”危害与可操作性分析中国石油、中国石化、中海油所属的一些企业先后开展了HAZOP，已积累了一定的HAZOP工作经验；中国石油已在部分炼化建设项目、管道建设项目和油田建设项目中应用过HAZOP分析方法，取得了较好的效果。但在一些大型关键装置的HAZOP分析上，主要以咨询公司为主，价格昂贵，自己的人员得不到提高。目前，中石油、中石化、中海油缺乏相应的HAZOP管理体系作为支持。危害与可操作性分析三、方法的基础方法是基于这样一个基本概念，即各个专业、具有不同知识背景的人员所组成的分析组一起工作比他们独自一人单独工作更具有创造性与系统性，能识别更多的问题。BrainStorming（头脑风暴）危害与可操作性分析危害与可操作性分析HAZOP分析方法与其它分析方法的区别所有的事故(危害结果)都始于一个“原因”，要么是设备的某一部分的故障，要么是人为故障。这个原因产生了对系统设计条件的“偏差”，如高压或高温。接着这个偏差可能会导致一个危害“结果”，如容器破裂。各种分析方法中的每一种方法都是从这个顺序中的一个不同的点开始的。例如:FMEA始于故障原因，HAZOP始于偏差，而故障树则始于结果。危害与可操作性分析HAZOP分析方法与其它分析方法的区别忽略了与其它危险间的相互影响不能全面找到系统存在的危险危害与可操作性分析HAZOP研究基本原理背离原因工艺参数背离背离后果原因发生概率风险评估矩阵后果严重程度风险大小程度设计中已有的措施已有的措施是否足够提出新的建议措施危害与可操作性分析四、适用范围

装置的新建（初步设计阶段）现有的工艺装置(在役装置)

技术和设施的变更(装置改造)HAZOP分析方法特别适合于石油化工领域中具有连续工艺特点的装置。危害与可操作性分析五、分析的目的1、根据统计资料，由于设计不良，将不安全因素带入生产中而造成的事故约占总事故的1/4。为此，在设计开始就应注意消除系统的危险性，尽可能将危险消灭在项目实施早期。识别设计、操作程序和设备中的潜在危险，将项目中的危险尽可能消灭在项目实施的早期阶段，节省投资。2.HAZOP研究目的：识别出生产装置设计及操作和维护程序中可能存在的危害及已有的防范措施，对生产装置的设计提出意见或建议，以提高装置工艺过程的安全性和可操作性。危害与可操作性分析六、该分析方法的优点相互促进、开拓思路因此，成功的HAZOP分析需要所有参加人员自由地陈述他们各自的观点，不允许成员之间的批评或指责以免压制这种创造性过程。但是，为了让HAZOP分析过程高效率和高质量，整个分析过程必须有一个系统的规则、按一定的程序进行。危害与可操作性分析七、分析的成败关键领导的核心价值观分析研究所依据的资料；小组成员的专业技术、洞察能力和经验；小组主席的领导力和经验危害与可操作性分析第二部分

基本概念和术语

危害与可操作性分析一、常用HAZOP分析术语危害与可操作性分析危害与可操作性分析二、HAZOP分析引导词及其意义危害与可操作性分析二、HAZOP分析引导词及其意义

用引导词来描述要研究的问题可以确保HAZOP方法的统一性，同时能够将要研究的问题进行结构化，适用一套完整的引导词，可以用于每个可认识的偏差，而不致被遗漏。引导词通常与一系列的工艺参数结合起来使用，以使偏差表达的意义准确。许多公司已经生成自己专门工业的引导词。危害与可操作性分析三、常用HAZOP分析工艺参数

引导词工艺参数偏差

NONE（空白）＋

FLOW（流量）＝NONEFLOW（无流量）

MORE（过量）＋

PRESSURE（压力）＝HIGHPRESSURE（压力高）

ASWELLAS（伴随）＋ONEPHASE（一相）＝TWOPHASE（两相）

OTHERTHAN（异常）＋OPERATION（操作）＝MAINTENANCE（维修）危害与可操作性分析第三部分

分析工作程序危害与可操作性分析HAZOP分析形式1、通过系列的研究分析会议对工艺图纸和操作规程进行分析。在这个过程中，由各专业人员组成的研究分析组按照规定的方式系统地分析偏离设计工艺条件的偏差。2、分析组由工艺、仪表、工程、设计等专业的技术人员组成。危险分析是一个系统的工程，需要各个专业、具有不同知识背景的人员组合在一起进行分析。危害与可操作性分析一、分析的基本步骤

分析的准备；完成分析；编制分析结果报告。危害与可操作性分析1234确定分析目的、对象和范围组建分析组收集必要的资料确定分析节点、时间等准备工作准备工作危害与可操作性分析1、确定分析的目的、对象和范围分析的目的、对象和范围必须尽可能的明确。分析对象通常是由装置或项目的负责人确定的，并得到HAZOP分析组的组织者的帮助。应当按照正确的方向和既定目标开展分析工作，而且要确定应当考虑到哪些危险后果。危害与可操作性分析1、分析组的组成危险分析组的组织者应当负责组成有适当人数且有经验的HAZOP分析组。一般6～8人的分析组是比较理想的。如果分析组规模太小，则由于参加人员的知识和经验的限制将可能得不到高质量的分析结果。主席、秘书应具备工业安全及丰富危害及可操作性分析经验设计工程师：熟悉工艺设计、仪表联锁、设计规范；工艺工程师：熟悉装置流程、生产线；设备工程师：熟悉装置设备、操作；仪表工程师：熟悉仪表设备性能及操作；安全工程师：了解安全标准、法规、安全管理等；其他专业人员：电气工程师、维修工程师、生产调度等。这些组成人员分别来自项目业主、项目设计单位、项目运行单位、技术服务单位等。危害与可操作性分析组长设计操作记录工艺安全仪表与控制各专业人员组成的分析组对工艺过程的危险和操作性问问题3、HAZOP研究要求的文件资料工艺管道及仪表控制流程图（PID）工艺流程图(PFD）工艺设备汇总表/设备数据表安全阀规格书/界区条件表/管道表平面布置图/设备布置图/区域划分图/报警平面布置图工艺说明及操作规程、操作步骤及维修计划仪表索引表/仪表汇总表/仪表规格书联锁逻辑图/控制系统原理图/分程、选择控制回路图以前的安全报告其它相关资料危害与可操作性分析收集必要的资料PFD图、PID图、设计说明书、操作规程以及其他图纸。PID图最主要。并将这些图纸资料事先发给每人一份。4.分析内容产生原因可能造成的后果安全保护措施建议采取措施偏差确定分析计划为了让分析过程有条不紊，分析组的组织者通常在分析会议开始之前要制定详细的计划。HAZOP研究的进度表对HAZOP研究成功往往起决定性作用，进度表依赖于：(1)项目执行的日期;(2)可用的文件;(3)可用的人力资源。许多公司将完成HAZOP作为P&ID设计得到批准的标志。在研究过程中应保证HAZOP小组成员不变。危害与可操作性分析分析方式一个参数七个偏差都分析完了，再进行第二个工艺参数分析采用表格方式引导词偏差原因后果安全保护建议措施分析结果整理分析步骤进行分析准备工作5、安排会议次数和时间每张PID图大概平均需1-2天。每次会议持续时间不要超过4～6小时（最好安排在上午），而且分析会议应连续举行。最好把装置划分成几个相对独立的区域，每个区域讨论完毕后，会议组作适当修整，再进行下一区域的分析讨论。对于大型装置或工艺过程，可以考虑组成多个分析组同时进行，由某个分析组的组织者担任协调员，协调员首先将过程分成相对独立的若干部分，然后分配给各个组去完成。危害与可操作性分析三、实施分析在选择研究的节点以后，HAZOP研究小组领导应确认关键的参数，以确保小组中的每个成员都知道设计意图，最好由工艺专家做一次讲解与解释。危害与可操作性分析组长对HAZOP方法、分析要求及安排简单说一下。设计或工艺工程师简单介绍生产装置。由组长引导大家按表格一项项讨论，取得共识后记录下来。一个工艺参数分析完了，再分析第二个，一个节点的参数都分析完，再分析下一个节点，直到所有节点都分析完。使用7个引导词来分析1个工艺参数。也有的用1个引导词同时分析该节点的几个工艺参数。流量与引导词组成的偏差空白－无流量过量－流量高减量－流量低部分－只输送一种组分伴随－有多余组分发生相逆－倒流异常－其他与设计不同的事或物并非每个工艺参数或操作程序都能找出七个偏差，有些组合可能不存在确定分析节点、时间等组长和设计（或工艺）工程师事先确定好分析节点和工艺参数，并制成空白表，准备分析时用。必要时列出偏差，供大家参考。根据分析节点、工艺参数数量确定分析时间、地点。以及HAZOP方法简介。这些内容也事先准备好和上述资料一起发给大家，以便了解。

特殊点——分析节点或工艺单元或是操作步骤分析节点选择连续生产设备管线必要时管线和设备都可作为节点分析间歇生产节点选择确定节点的原则节点范围不能过粗节点范围不能过细管线节点:定义为物料流动通过且不发生组分或相态变化的,并具有共同设计意图的一件或多件工艺设备(如过滤器、泵)容器节点:定义为储存反应或处理物料的容器,在其中材料可发生或不发生物理和/化学变化储罐反应器节点识别练习危害与可操作性分析1、划分节点主席或秘书在会议之前划分节点需要理清PID图上每个控制点的工艺参数为了逻辑地、有效地分析每张P&ID，首先将其划分成节点如果PID分区或节点非常大，会使HAZOP的结果产生重大的偏差，甚至会遗漏部分结果如果节点分得太小或太多，会加大工作负荷，导致大量的重复工作危害与可操作性分析1、划分节点节点划分的原则工艺系统单元的设计目的和功能工艺系统单元物料、工艺条件的重大变化工艺系统的复杂程度和危险的严重度主席的经验和掌控能力有利于清晰识别工艺系统的危险源，合理的隔离/切断点划分方法的一致性危害与可操作性分析2、描述设计意图设计人员描述节点设计意图确保小组成员理解设计意图小组成员可以向设计人员提出自己疑惑危害与可操作性分析3、选择工艺参数（引导词）4、建立偏差5、分析偏差原因、后果6、确定风险等级7、分析已有保护措施8、提出建议措施

HAZOP工作报告中所提出的建议措施必须明确而具体。HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤，然后用引导词找出过程的危险。得到的结果为：①偏差的原因、后果、保护装置、建议措施；②需要更多的资料才能对偏差进行进一步的分析。危害与可操作性分析危害辨识危害：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:a)

审阅相关事故报告及以往的PHA报告；b)审阅变更管理文件；c)通用危害辨识检查表；d)化学品相互反应矩阵；e)封闭性失效检查表；f)专家、顾问的经验。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辨识清单68完整的危害识别-议题序列能量产品能量电力/公用工程故障建筑物的概念消防防爆对环境的影响装置的位置69充分的物料特性知识能量产品能量一般性质物理性质分子量/临界值/热力学状态图表或方程式熔点，沸点，升华点/相变热焓蒸汽压曲线化学性质自身（聚合）和与其它物料之间的化学反应性放热特征/反应动力学腐蚀性70充分的物料特性知识能量产品能量物料的安全性质对于液体和固体：可燃性（在氧和点燃源存在时）爆燃性能（在点燃源存在时）自燃性（在氧存在时）分解性能（在温度上升时）爆轰性能在粉尘的特定情况下：粉尘爆炸性能71充分的物料特性知识能量产品能量对于气体和蒸气：爆炸性能（在氧和点燃源存在时）爆燃性能（在点燃源存在时）毒物学和生态毒理学数据生态毒理学数据（对人类的影响）(LC50,LD50,IDLH,ERGP1/2/3或其它的接触极限值)-毒物影响（剧毒、中毒、低毒）-腐蚀/刺激性影响-致癌物，诱变的，产生畸形的影响72充分的物料特性知识能量产品能量生态毒理学数据（对环境的影响）-急性的和慢性的毒物（对细菌，藻类，水蚤，鱼类，鸟类）关于死亡率而言，生长，行为举止，生殖能力-新陈代谢，分解代谢-生物聚积73足够的化学反应知识能量产品能量反应方程式反应动力学反应触发条件反应停止的条件（缺少催化剂，无效的混合）污染的物料对催化剂的影响副产物的形成（可能带有危险性）反应终止的条件（使用终止剂或紧急稀释）74工艺概念和设计特征能量产品能量努力寻求所有可能实现的装置本质安全设计防止超温超压的保护加热和冷却问题腐蚀保护流动造成的影响如振动/侵蚀/“死角”问题/压力振荡的影响防冻保护机械损伤的保护倒空/排水和排气的问题75工艺概念和设计特征能量产品能量要考虑到更容易使用和维护可能会引起不可接受的压力和温度供给和/或排放流量内部和/或外部冷却反应点燃爆炸性混合物不同压力等级系统之间内泄漏（热交换器，夹套管等）全部的或部分的公用工程故障76工艺概念和设计特征能量产品能量操作失误火灾77危险物料的返流能量产品能量返流可能引进的后果在低压侧引起压力升高压力冲击可导致设备的机械损伤污染的原料储存和交叉污染的设施包括工厂网络废气系统和交叉污染废气系统引起工艺系统的污染火炬或焚烧炉回火从工厂的排放口或泄漏到大气环境中78危险物料的倒流能量产品能量可能会引起返流的原因输送单元（泵，压缩机）故障部分电力中断全部电力中断压力增加，如由于非预期的反应在综合系统的管线之间隔绝设备未预料到的错误关闭误操作79释放危险物料能量产品能量从泄漏处释放释放到大气工艺内部释放，也就是在加热和冷却系统之间泄漏控制-泄漏探测（电&仪设备，组织管理）-泄漏限制（隔离，倒空，降压）-倒空和/或收集泄漏物-泄漏物处理80工艺安全电仪（E&I）概念能量产品能量电气和仪表电仪控制设备（用途）电仪监控装置（用途）电仪防护装置-原因介绍-结构/设计-功能测试（如何进行测试，测试的频率）81停电/公用工程故障能量产品能量局部电力和公用工程故障泵，压缩机，搅拌器和其它机械设备故障冷却水供应中断蒸汽供应中断氮气供应中断仪表空气中断燃料气供应中断（如火炬，焚烧炉）废水处理停止电力供应中断82停电/公用工程故障能量产品能量全部电力和公用工程故障紧急柴油发电机/紧急柴油驱动器（如用于消防水泵）低压蓄电池的支持（如DCS的供电）氮气缓冲罐（如液氮的储备）压力缓冲罐燃料缓冲储存用于冷却和/或消防的水的储备83建筑的概念能量产品能量建筑设计耐压墙/防爆窗消防部分/分开油罐区露天装置/封闭的生产建筑物/密闭隔间避免在生产建筑的地下室（为了预防重的爆炸性气体/泄漏的生产设施形成的蒸气云的积聚）建筑物的通风排除从生产设备产生的热量足够的换气（强迫稀释爆炸性的或有毒的蒸气云）84建筑的概念能量产品能量为操作人员和消防队员容易接近的通道逃生通道排水的平台收集和处理泄漏物和消防水85消防措施能量产品能量建筑消防/建筑部分防火墙/建筑分区耐火的楼梯间防火保护的绝缘钢结构（包括支撑结构）设备的防火保护（储罐，反应器，机械设备，E&I设备）地下的/埋地安装防火绝缘雨淋阀/喷淋系统86消防措施能量产品能量消防消防队/火警探测系统固定设施/移动的消防设备消防水供应，灭火剂，泡沫等87防爆装置能量产品能量初级防爆措施（即避免爆炸性混合物）惰性充填避免形成爆炸性混合物（通过工艺条件）强制通风气体探测二级防爆措施（即避免点燃源）区域划分设计措施防爆炸压力的设计防爆炸冲击波的设计88环境影响能量产品能量废气/尾气处理燃烧单元（火炬，焚烧炉，热氧化炉）-空气入口-来自燃烧火炬的热辐射-回火（阻火器）洗涤塔设备的设计标准尾气总管系统逆流/交叉混合材料沉积至堵塞（吹扫/蒸煮）89环境影响能量产品能量废水和废弃物处理废水处理（在现场/在生物处理设施）冷却水系统污染物监测废弃物处理/焚烧噪声生产工厂产生的噪声污染邻近区域的噪声等级90装置的位置能量产品能量总体规划/总平面图化工装置与邻近区域的相互影响爆炸产生的冲击波万一发生火灾产生的热效应点火源安全间距危险物质的散发危害分析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。内容：辨识每个危害事件可能出现的方式、途径和原因辨识针对这些事件现有的重要防护措施评估每个防护措施的完整性、可靠性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，例如由于偶尔发生工艺事故导致的火灾、爆炸和有毒物质释放的不良影响。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。94举例能量产品能量物料倒流添加物料过程尽管有仪表系统的保护，但是物料倒流还是可能的滤渣萃取物萃取溶剂液化气精制产品95举例能量产品能量物料倒流添加物料过程物料倒流到贮罐几乎是不可能的萃取物溶剂液化气精制产品滤渣萃取清理危害因果顺序原因–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。危害分析方法的逻辑图工艺危害分析方法的选择原则练习远足俗称「行山」，可以理解为“长途步行运动”，也有可能包含“翻山越岭的长途步行”。徒步，亦称作远足、行山或健行，并不是通常意义上的散步，也不是体育竞赛中的竞走项目，而是指有目的的在城市的郊区、农村或者山野间进行中长距离的走路锻炼，徒步也是户外运动中最为典型和最为普遍的一种。由于短距离徒步活动比较简单，不需要太讲究技巧和装备，经常也被认为是一种休闲的活动。要求1、列出远足活动的关键步骤2、分析每一步骤中可能涉及的安全问题工艺危害分析中需要考虑的因素人为因素—人与其工作环境中的设备、系统、信息的交互作用是是什么？装置定点评审—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？本质安全工艺—危害能否