工艺安全分析

工艺安全分析ProcessHazardsAnalysis(PHA)博富特咨询

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该工艺以前的PHA报告类似工艺的PHA报告实施PHA的步骤计划与准备危害识别工艺危害评估故障假设/检查表(Whatif/Checklist)故障类型与影响(FMEA)危险与可操作性研究(HAZOP)故障树分析(FTA)危害识别方法审阅危害清单建立化学反应矩阵建立化学危害分类回顾重大/未遂事故报告审阅之前的工艺安全分析及报告识别并罗列工艺潜在能量召开“故障假设”讨论会（头脑风暴）危害识别所用的信息分析对象的相关资料重大工艺事故的报告以往的PHA变更管理记录MSDS及化学反应矩阵有经验的顾问对分析对象进行现场考察识别潜在的危害1.化学性聚合反应——反应压力失控震动敏感类——浓缩相爆炸重排能力——不受控的重排反应（环氧乙烷）热不稳定性——自我放热导致爆炸或者生成火花易燃性——闪火，聚集起火，引起破裂的自燃

可燃性——粉尘爆炸，散装原料起火，热蒸汽爆炸过氧化物的反应性——氧化或者活跃过氧化物的分解反应

与水反应——与水或者湿气的反应氧化/变形——与有机材料的反应腐蚀/酸——反应或泄漏毒性——泄漏后与人接触意外的混合——反应，爆炸，有毒物泄漏

危险源危险源（续）2.热力性热——表面，物料泄漏，蒸汽，热膨胀

冷——低温物料泄漏，冻堵，材料脆化3.压力/体积性高压下的可压缩流体——爆裂，泄露，或喷溅高压液体——BLEVE真空下的可压缩流体——储罐破裂或瘪塌4.势能/位置性工艺原料的提升——容器掉落或液体溅落粒状储存管的更换装满液体的容器内的液体涌动5.动力性移动的物料——水击效应，冲击或侵蚀损坏气动传送——固体撞击，粉尘泄露，爆炸化学品SDS号易燃性粉尘爆炸毒性人体腐蚀性反应皮肤或眼睛刺激致癌或致畸性化学危害描述——练习X轴（列）Y轴（行）化学品A化学品B化学品C化学品D化学品A化学品B化学品C化学品D化学相互作用矩阵—练习练习1：化学相互作用矩阵（互动练习）使用典型化工工艺练习中提供的表格，预测物料是否会反应造成危害时间：10分钟实施PHA的步骤计划与准备危害识别工艺危害评估故障假设/检查表(Whatif/Checklist)故障类型与影响(FMEA)危险与可操作性研究(HAZOP)故障树分析(FTA)工艺危害评估工艺危害评估是针对工艺上可能发生的危害事件进行的系统而全面的分析，由多种专业人员组成的小组完成。小组成员运用特定的方法，评估每个危害事件可能造成的有害影响，判断系统中现有的控制是否足够，是否需要增加防护措施。就需要增加的防护措施给出建议。方法包括定性与定量根据每个PHA的情况，可单独使用或组合使用可能需要专家顾问或分析师定性方法故障假设/检查表(WhatIf)故障类型与影响(FMEA)危险与可操作性研究(HAZOP)定量方法保护层分析(LOPA)故障树分析(FTA)各种方法的主要特征WhatIf–使用“如果…会怎样…”的问题来评估发生某些情况后对人或物的影响FMEA–识别设备的故障类型，并进行风险评估以便对后续措施进行优先排序HAZOP–由引导词主导的分析LOPA–识别针对某个危害的保护层并评估他们的有效性FTA–一种量化的图形式方法，用于确定”顶上事件”的可能性方法的适用性95%到97%的危害性事件能够通过WhatIf或HAZOP识别出来3%到5%要用FMEA或LOPA大概1%要用故障树分析(FTA)各类方法的分析逻辑事故情景:原因—控制阀故障偏差—压力升高后果—容器破裂故障假设/检查表法可以在因果关系中的任意一点切入FMEA从寻找原因(控制阀故障)开始，逐步分析直到确定后果(容器破裂)HAZOP从偏差(压力升高)入手,确定导致的后果(容器破裂),然后识别造成偏差的可能原因(控制阀故障)FTA从后果(容器破裂)入手,反过来分析到原因(控制阀故障)该种分析逻辑分类对LOPA方法不适用各类方法分析逻辑示意图故障模式与影响法HAZOP故障树法故障假设/检查表法原因后果偏差Wahtif公认为一个基本方法，因为：检验设计识别工艺之外的一些情况对工艺的影响团队成员通过使用头脑风暴的方法不断地提出故障假设的问题建议是来自对故障假设问题的回答对现有保护装置与程序的评估结构组织性不强基于成员的经验思路不受限制、开放性的故障假设法/“WhatIf”故障假设记录表（带风险评估）用此表记录头脑风暴得出的假设问题会次/节点/系统如果..会怎样？危害后果保护措施严重度可能性风险级别建议措施备注范例：“WhatIf”记录表故障假设/检查表法的优势与局限在第一次评审工艺的时候使用覆盖的危险范围广无需很多先期培训，并且相对容易应用作为学习工具十分有效对设计提出挑战可辨识相邻工艺的影响可将工艺与之前的实践进行对比优势“抄捷径”易导致分析不充分分析的深度有限仅在提出正确的问题时才起作用局限故障假设/检查表步骤从流程起始入手，顺着工艺过程一步一步地分析，形成故障假设的问题记录下每个问题鼓励头脑风暴，此时不要回答问题头脑风暴结束后，确认每个人的故障假设问题都被正确地记录下来运用“检查表”，补充头脑风暴时未提到的问题。将提出的问题分配给每个成员，进行书面分析回复书面分析回复提交给小组组长，组长负责将所有回复汇总后分发给小组成员硝酸（95%）甲苯甲苯围堰氮气排气口压力控制阀

泵

泵

练习2:甲苯槽罐车卸货故障假设记录表（带风险评估）用此表记录头脑风暴得出的假设问题会次/节点/系统如果..会怎样？危害后果保护措施严重度可能性风险级别建议措施备注练习：“WhatIf”危险与可操性研究

HazardandOperabilityStudy(HAZOP)HAZOP1988年7月6日,英国附近阿尔法石油平台发生爆炸火灾.165人死亡!一台泵维修时,出口的安全阀被换成一块盲板代替.维修后准备正常使用,操作人员不清楚此泵的情况,开启了按钮,导致碳氢化合物从盲板的缝隙处大量泄漏,大约3小时后,爆炸性云雾被点燃,发生了爆炸和火灾!HAZOP2001年9月21日,法国图卢兹AZF工厂发生爆炸!31人死亡,2500余人受伤,赔偿超过20亿欧元!数公斤二氯异氰酸钠与乱放在地上的硝酸铵混合，引起的强烈爆炸等同于20—40吨TNT炸药爆炸!HAZOP2015年8月12日,我天津港瑞海公司仓库发生爆炸火灾,

165人遇难,损失超过70亿人民币!集装箱内硝化棉由于湿润剂散失出现局部干燥，在高温天气等作用下加速分解放热，积热自燃，引起相邻集装箱内的硝化棉等长时间大面积燃烧导致堆放于运抵区的数百吨硝酸铵等发生爆炸。!HAZOP法的引导词None/无Moreof/多于Lessof/少于Reverse/反向Partof/部分的Aswellas/以及Otherthan/此外1988200120052005阿法平台爆炸:安全阀换成了盲板维修偏差图卢兹爆炸:储罐内不相容物料发生反应物料偏差邦斯菲尔德爆炸:油罐汽油液位过高液位偏差德克萨斯爆炸:分离塔内液位过高,蒸汽外漏液位偏差Otherthan/此外Aswellas/以及Moreof/多于HAZOP的优势与局限性01优势系统地分析所有超出最初设计意图范围的偏差非常适合新技术和工艺易于归档针对化工工艺而设计，但可适用于其他工艺类型局限性假定设计对于正常工况是正确的要求有准确的资料或图纸分析易跑题02HAZOP分析步骤引导词含义无，空白（NO或者NOT）设计目的的完全否定,如无流量多，过量（MORE）量的增加,如温度,压力,液位增加少，减量（LESS）量的减少,如温度,压力,液位减少伴随（ASWELLAS）性质的变化/增加部分（PARTOF）性质的变化/减少相反（REVERSE）设计目的的逻辑取反,如逆流异常（OTHERTHAN）完全替代,如公用工程停止,维修,取样等活动定义节点(node)高/低进行引导词分析(deviation)判定风险(riskassessment)现有的安全措施足够?(acceptable)是/否建议新的安全措施(safeguards)定义下一个节点(nextnode)高否划分节点，并解释设计意图建立风险矩阵风险值安全风险等级安全风险评估分级应采取的管控级别实施管控措施

20-25

A/1级

极其危险

重大风险公司（厂）级、车间(部室)级、班组、岗位管控立即补充管控措施，以期降低风险级别，定期检查、测量及评估

15-16

B/2级

高度危险

较大风险公司（厂）级、车间(部室)级、班组、岗位管控立即或近期补充管控措施，定期检查、测量及评估

9-12

C/3级

显著危险

一般风险车间(部室)级、班组、岗位管控建立目标、建立操作规程，加强培训及沟通

1-8

D/4级

轻度危险

低风险班组、岗位管控有条件、有经费时完善管控措施HAZOP记录表分析题目：XXXX过程表页：1/2图纸编号：PID1234修订号：V2日期：2017年2月17日小组成员：劳伦斯、狄克、艾略特、尼克、马科斯、贾斯汀会议日期：2017年2月15日分析部分：从供料罐A到反应器的输送管道设计目的：物料：A功能：以大于物料B的输送速率连续输送来源：装有原料A的供料罐目的地：反应器序号引导词要素偏差可能原因后果安全措施注释建议安全措施执行人1无NO物料A无物料AA供料罐是空的没有A流入反应器；爆炸无显示情况不能被接受考虑在A供料罐安装一个低液位报警器外加液位低/低联锁停止泵B马科斯2无NO输送物料A（以大于输送B的速率）没有输送物料A泵A停止；管路堵塞爆炸无显示情况不能被接受物料A流量的测量，外加一个低流量报警器以及当A低流量时联锁停泵B贾斯汀3多MORE物料A物料A过量使罐溢出当没有足够的容量时，向罐中加料物料从罐中溢出到边界区域无显示备注：可以通过对罐的检测加以识别如果没有预先被识别出来，考虑高液位报警艾略特4多MORE输送A输送过多；物料A流速增大叶轮尺寸选错；泵选型不对产量可能减少；产品中将含过量的A无

在试车时检测泵的流量和特性；修改试车程序贾斯汀5少LESS物料A更少的AA供料罐液位低不适当的吸入压头；可能引起涡流并导致爆炸；流量不足无同1，不可接受同1，在A供料罐安装一个低液位报警器马克斯6少LESS输送物料A（以大于输送B的速率）A的流速降低管线部分堵塞；泄漏；泵工作不正常爆炸无显示不可接受同2贾斯汀互动练习：HAZOP互动练习继续刚才的案例集体讨论时间：