工艺危害分析培训危险与可操作性分析HAZOP

危险与可操作性分析（HAZOP）contents目录工艺安全事故案例分享工艺危害分析介绍HAZOP方法介绍HAZOP实施流程事故简况：2022年8月14日2时15分左右，某公司生产装置在试生产过程中发生一起DMF脱溶釜过压破裂事故，造成2人死亡，直接经济损失约427万元。直接原因：事故发生的直接原因是在DMF脱溶釜脱溶过程中，DCS操作人员xxx违章作业，在脱溶釜顶部温度达到报警（92℃）值后未及时关闭蒸汽调节阀门并切换热水，现场操作人员未及时发现温度超标。釜顶温度继续升高达到联锁值（95℃）后，虽然DCS系统自动关闭蒸汽切断阀门，但由于联锁切断阀门内漏，致使脱溶釜内温度持续升高，操作人员未及时发现并处置，DMF脱溶釜持续超温，釜内物料迅速分解，产生大量气体，最终导致DMF脱溶釜过压破裂。一、工艺安全事故案例分享（1/5）报警（失效）+联锁（失效）DMF脱溶过程发展（报警-事故：92分钟）报警温度：92℃，人员未干预工艺联锁温度：95℃，工艺自动切断（切断阀动作），人员未干预脱溶釜顶温度：128℃，釜底温度：116℃，人员将调节阀从70%调至0通知现场人员查看釜内情况，认为“物料不粘稠”，没有有效干预脱溶釜顶温：126℃，釜底温度134℃，DCS操作人员95℃热水降温通过现场人员查看釜内情况，认为物料不粘稠”，没有进一步干预，釜底温度下降，顶温持续升高釜内温度从126℃突然升高，釜内压力从-93kpa急剧升高脱溶釜爆炸0:431:521:53:512:082:092:15:25……工艺事件切断阀内漏隐患IPL1IPL2一、工艺安全事故案例分享（2/5）温度报警报警喇叭损坏温度联锁切断蒸汽阀，此时调节阀未关闭开始干预终点不具有代表性，物料发生分解时，也不粘稠物料已经分解，夹套降温无效一、工艺安全事故案例分享（3/5）序号参数数值备注1始点温度150.701℃/2终点温度296.098℃/3TD24125.8℃/4TD8133.3℃/5最大实测放热速率349.573℃/min/6绝热温升（实测）145.400K/7绝热温升（理想）655.994K/参数测试

结果序号峰值温度（℃）起始温度（℃）外推起始温度（℃）反应焓值（J/g）备注1137.81115.93129.6847.03/2241.58157.20182.48-1237.90/DSC数据ARC数据工业生产中物料实际分解温度不能仅仅依靠实验室数据。安全温度不仅要低于分解温度，还要有足够的安全裕量（50K或100K），安全联锁值的设定和联锁是否有效非常关键！一、工艺安全事故案例分享（4/5）1.风险评估结论错误2.评估使用BPCS超过了其PFD值3.缺少泄压设施和安全仪表联锁4.蒸馏终点判定方法错误5.建议措施没有实施事故剧情描述安全措施建议措施这两条安全措施有效吗？这样的分析结构符合间歇工艺吗？一、工艺安全事故案例分享（5/5）人员伤亡后果车间停产后果WeMustSeektoUnderstandtheHazardsWeLiveWithEleuthereIreneeDuPont,1806我们必须设法了解我们所面临的危险埃勒泰尔·伊雷内·杜邦·德内穆尔二、工艺危害分析介绍（1/4）看得见的风险看不见的风险看错的风险FlammableGasesandLiquids易燃气体和液体HighlyToxicMaterials高毒物料HighlyReactiveSubstances高反应性物料CombustibleDustsandMists可燃粉尘EnvironmentalHazards环境危害物料HighEnergyRotatingEquipment高能旋转设备InertGases(Asphyxiants)窒息性气体CorrosiveMaterials腐蚀性物料ThermalHazards热危害ElectrostaticHazards静电危害StoredEnergy储存能量二、工艺危害分析介绍（2/4）工艺危害：一种潜在条件，会导致危险物料的释放，或对其的暴露，或其能量的释放（机械或化学能），从而会导致严重的人员伤害或重大的环境破坏及财产损失、声誉影响。工艺危害分析：用于辨识、评估和制定出控制与高危害工艺有关的重大危害的方法。这些危害一般表现为火灾、爆炸和/或毒性物料释放的可能性。PHA使用有组织、有系统的研究方法；在危害控制上寻求和达成多专业的一致；并用文件记录结果，以用于将来跟踪、紧急响应计划的制定，以及对和工艺有关的操作和维修人员进行培训。二、工艺危害分析介绍（3/4）二、工艺危害分析介绍（4/4）11封存、拆除可研阶段初步设计详细设计、施工图设计竣工验收投产运行立项阶段安全设施设计专篇PPHA详细PHA(HAZOP,LOPA)周期性工艺安全分析本质安全评估SPHA封存、拆除安全分析基准PHA报告

建设项目各阶段

在役装置什么时候需要进行PHA分析什么是HAZOP？HAZOP方法是对设计意图进行的定性评估，一种用于辩识工艺设计缺陷、工艺过程危险及操作性问题的分析方法。目的是确定导致偏差的可能原因，和评估造成的后果或风险是否可以接受。HAZOP分析组分析每个工艺单元或操作步骤（间歇或半间歇工艺），识别出那些具有潜在危险的偏差，这些偏差通过引导词引出，使用引导词的一个目的就是为了保证对所有的工艺偏差进行分析。HAZOP可以减少29%的由于设计原因导致的事故和6%的由于操作原因导致的事故。三、HAZOP分析介绍（1/6）HAZOP分析需要重点关注工艺安全问题，特别是容易引发泄漏、火灾、爆炸或导致泄漏火灾爆炸事故升级的问题。报警的设置是否合适联锁的设置、动作逻辑是否合理控制系统设置是否合理紧急切断、紧急泄放系统安全附件设置操作性问题，是否便于现场处置、操作设计变更能否带来新的风险点，现场与图纸是否一致HAZOP是一个系统辨识风险的方法，需要分析团队具有较好的设计、现场、操作和安全意识的经验三、HAZOP分析介绍（2/6）节点：指具有确定边界的设备单元，对单元内工艺参数的偏差进行分析。操作步骤：间隙过程的不连续动作，针对间歇或半间歇工艺。引导词：用于定性或定量设计工艺指标的简单词语。工艺参数：与过程有关的物理和化学特性工艺指标：确定装置如何按照希望的操作而不发生偏差偏差（偏离）：使用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数进行分析发现的系列偏离工艺指标的情况；偏差的形式通常是“引导词+工艺参数”。偏离了期望的设计意图。原因：发生偏差的原因。后果：偏差所造成的结果，特别的是针对安全的后果。保护措施：已有的安全防护措施，是针对“原因-偏差-后果发挥作用的措施”建议措施：修改设计，操作规程或者进一步分析研究的建议，是针对“原因-偏差-后果发挥作用的措施”三、HAZOP分析介绍（3/6）原始风险没有任何措施发挥作用的前提下，事故后果和可能性共同作用的风险，或者称为固有风险现有风险现有措施发挥作用的前提下，事故后果和可能性共同作用的风险剩余风险采纳了建议措施，事故后果和可能性共同作用的风险可容许风险按当今社会价值取向在一定范围内可以接受的风险，企业的可接受容许风险应不低于国家标准，比如，个体发生伤亡事故的可接受最低标准是10-5风险降低通过采取措施，减轻事故后果或降低事故发生的概率，或者二者兼有三、HAZOP分析介绍（4/6）剩余风险高风险风险降低风险R可接受风险低风险原始风险概率严重性IPL2未减缓风险减缓后风险箭头宽度代表事故发生概率大小，长度代表事故后果严重性IPL—独立保护层（独立、有效、可验证）三、HAZOP分析介绍（5/6）IPL1IPL3三、HAZOP分析介绍（6/6）社区应急响应工厂应急响应释放后保护设施物理保护（泄放装置）安全仪表功能（SIF）报警和人员响应基本过程控制系统（BPCS）泄放装置和安全仪表选择的顺序？1.先选择安全仪表？2.先选择泄放装置？3.GDS和FAS系统的选择？四、HAZOP实施流程（1/13）分析流程图偏离原因后果四、HAZOP实施流程（2/13）偏离原因是针对偏离发生的直接原因，比如：温度过高的直接原因有可能是加热阀门开度过大，而不是温度计故障。原因一般可以分为设备故障、人员操作失误、关键仪表故障（或控制回路）、不当的维护维修、外部原因等。不可将保护装置作为原因，比如，安全仪表故障或安全阀故障等。产生偏离的原因在研究的节点范围内，若属于另外的节点，不做讨论，但需标记，进行到该节点时再进行分析。后果偏离可导致的最终后果，后果的描述要与风险矩阵对应起来，后果要体现对人员的安全健康影响，后果也可采用定量分析的方法（ALOHA），后果描述中要体现“事故剧情的演化”。四、HAZOP实施流程（3/13）四、HAZOP实施流程（4/13）ALOHA模拟事故后果甲醇泄漏爆炸直接释放源：100千克/小时持续释放时间：30分钟释放速率：1.67千克/分释放总量：50.0千克危险区域：危险模型:蒸汽云超压爆炸(剧烈爆炸)危险区域：危险模型:蒸汽云超压爆炸(剧烈爆炸)点火类型：被引爆的红色区:11米---(8.0psi=建筑物损毁)橙色区:16米---(3.5psi=可能造成严重伤害)黄色区:34米---(1.0psi=玻璃破碎)四、HAZOP实施流程（5/13）冷却失效后果0TpMTSRMTTTD24可控目标反应失控目标反应二次反应冷却失效冷却失效后反应能达到的最高温度TMRad技术最高温度达到最大分解速率的时间为24h对应的温度ΔTad,rx目标工艺温度上限ΔTad,d1级Tp≤MTSR＜MTT＜TD24反应危险性较低Tt四、HAZOP实施流程（6/13）冷却失效后果0TpMTSRMTTTD24可控目标反应失控目标反应二次反应冷却失效冷却失效后反应能达到的最高温度TMRad技术最高温度达到最大分解速率的时间为24h对应的温度ΔTad,rx目标工艺温度上限ΔTad,d2级Tp≤MTSR＜TD24＜MTT潜在分解风险Tt四、HAZOP实施流程（7/13）冷却失效后果0TpMTSRMTTTD24可控目标反应失控目标反应二次反应冷却失效冷却失效后反应能达到的最高温度TMRad技术最高温度达到最大分解速率的时间为24h对应的温度ΔTad,rx目标工艺温度上限ΔTad,d3级Tp≤MTT≤MTSR＜TD24存在冲料和分解风险Tt四、HAZOP实施流程（8/13）冷却失效后果0TpMTSRMTTTD24可控目标反应失控目标反应二次反应冷却失效冷却失效后反应能达到的最高温度TMRad技术最高温度达到最大分解速率的时间为24h对应的温度ΔTad,rx目标工艺温度上限ΔTad,dTp≤MTT＜TD24＜MTSR冲料和分解风险较高，潜在爆炸风险Tt4级四、HAZOP实施流程（9/13）冷却失效后果0TpMTSRMTTTD24可控目标反应失控目标反应二次反应冷却失效冷却失效后反应能达到的最高温度TMRad技术最高温度达到最大分解速率的时间为24h对应的温度ΔTad,rx目标工艺温度上限ΔTad,d5级TtTp＜TD24＜MTSR＜MTTTp＜TD24＜MTT＜MTSR爆炸风险较高MTT技术最高温度四、HAZOP实施流程（10/13）冷却失效后果四、HAZOP实施流程（11/13）偏离初始原因后果中间事件蒸汽阀门内漏操作步骤异常脱溶釜物料温度升