化工企业故障假设分析法（What-if）指导书

-1-化工企业故障假设分析法（What-if）指导书1.概述故障假设分析法（What-If）是过程安全风险识别的有效方法，通过提问的方式来发现可能的、潜在的事故隐患。这种方法通过一系列“如果…会怎么样？”的提问，识别工艺系统中的危险。它是一种“头脑风暴”活动，由一个分析团队来执行。通常将工艺系统分解成若干部分（即子系统），对于每个子系统，分析团队的成员根据各自的经验提问，提出可能的事故剧情，讨论各种事故剧情出现时的后果，必要时提出改进意见。2.适用范围本指导书适用于故障假设分析法，适用范围很广，可用于设备设计和操作的各个方面（比如：建筑物、动力系统、原料、中间体、产品、仓库储存、物料的装卸与运输、工厂环境、操作方法与规程、安全管理规程、装置的安全保卫等）；可用于工艺项目的任何阶段，比较适合于相对简单的工艺系统，或功能相对独立的工艺单元（如输送包装设备）；经常3.术语及定义3.1故障假设分析法（What-If）是指过程安全风险识别的有效方法，通过提问的方式来发现可能的、潜在的事故隐患。3.2这种方法通过一系列“如果…会怎么样？”的提问，识别工艺系统中的危险。它是一种“头脑风暴”活动，由一个分析团队来执行。通常将工艺系统分解成若干部分（即子系统），对于每个子系统，分析团队的成员根据各自的经验提问，提出可能的事故剧情，讨论各种事故剧情出现时的后果，必要时提出改进意见。4.故障假设法分析程序及要求4.1分析准备4.1.1成立what-if分析小组。小组成员通常包括：分析小组组长，设备管理、维护或操作人员，工艺管理或操作人员，仪表管理或维修人员等。what-if分析小组成员应不少于3人，在分析过程中主要分析人员不宜更换。分析小组成员应熟悉要分析对象的原理、结构、操作步骤及注意事项等。4.1.2确定分析目标。首先要考虑的是取什么样的结果作为目标，目标又可以进一步加以限定。目标确定后就要确定分析哪些系统。在分析某一系统时应注意与其他系统的相互作用，避免遗漏掉危险因素。对于一个复杂工艺进行分析时，需尽可能的将复杂的工艺问题分解成若干个小块。4.1.3收集需分析目标的相关资料（设计文件、流程图、操作规程、检修规程、技术档案、说明书等）。4.1.4准备一些问题清单。（要求准备者具有丰富经验，熟悉以往发生的失效和可能的错误来源），围绕人为失误、工艺异常、设备失效几个方面，需要考虑正常操作、建设、维护、调试情形等各种工况，例如：(1)没有遵循操作规程或规程执行得不正确。(2)规程不正确或未使用最新规程。(3)操作人员精力不集中或未经培训。(4)工艺条件异常。(5)设备失效。(6)仪表未被校验。(7)调试错误。(8)公用工程失效（如电、蒸汽、气）。(9)外部影响（如天气、故意破坏、火灾）。(10)事件组合，如多个设备失效。4.2开会讨论完成分析4.2.1分析会议开始应首先由熟悉整个装置和工艺的人员阐4.2.2分析人员要向现场操作人员提问，然后对所分析的过程提出有关安全方面的问题。有两种会议方式可以采用：一种是列出所有的安全项目和问题，然后进行分析；另一种是提出一个问题讨论一个问题，即对所提出的某个问题的各个方面进行分析后，再对分析组提出的下一个问题（分析对象）进行讨论。两种方式都可以，但是通常最好是在分析之前列出所有的问题以免打断分析组的“创造性思维”。4.2.3按照准备好的问题，逐一提出如果发生那种情况，会发生什么问题并记录。在分析过程中，可以补充任何新的故障假设问题。4.2.4识别已有的安全措施。措施必须是现有的、已经存在的，分析前小组成员必须进行现场检查确认管控措施是否完好有效。不能将未正式下发的制度、规程等管理要求作为现有安全控制措施。安全控制措施包括：(1)工程技术类管控措施：主要针对关键设备部件、安全附件、工艺制度、安全仪表等方面。(2)(3)人员操作类管控措施：主要包括人员资质、操作记录、交接班等内容。(4)应急措施类管控措施：主要包括应急设施、个体防护、消防设施、应急预案等内容。如果已有措施不够，要提出来消减风险的建议措施，直到把分析范围内的所有部分都讨论完。4.2.5进行风险评估。分析方法采用5X5风险评估矩阵，方法按照公司《安全风险管理办法》执行。公司风险取值公式为：R=L×S，其中R（危险性）是指事故发生的可能性与事件后果的结合，L是事故发生的可能性，S是事故后果严重性。参照L、S的取值标准，对分析对象的风险进行取值、评估和等级判定。在进行动态风险评价时，L、S取值应在现有控制措施完好的基础上对发生的可能性和后果严重性进行取值，S的取值应考虑对产品质量、财产、人身安全等多种影响中最严重的后果。4.2.6列出建议改进措施。剩余风险处于较大风险和重大风险时，必须提出和落实改进措施，确保重大风险和较大风险降低至可接受的风险区间。4.3编制分析结果文件编制分析结果文件是将分析人员的发现变为消除或减少危险的关键。对于分析表格，要按照公司的所要求的格式来进行（见附件14）。5.附则5.1本指导书由集团公司生产技术部负责解释。5.2本指导书自2024年6月10日起执行。附件：1.管道问题清单示例2.阀门问题清单示例3.容器问题清单示例4.泵问题清单示例5.压缩机问题清单示例6.换热器问题清单示例7.反应器问题清单示例8.塔问题清单示例9.火炬问题清单示例10.电气设备问题清单示例11.冷却塔问题清单示例12.公用工程系统问题清单示例13.人为因素问题清单示例14.故障假设法（What-if）分析表附件1BYAH-08-IV24.1-38管道问题清单示例(1)如果管道垫圈、密封或法兰泄漏会怎样？(2)如果高压易燃、腐蚀性或有毒气体泄漏到液相管道会怎样？(3)如果管道破裂、堵塞、被污染会怎样？(4)如果管道里残留水份会怎样？(5)如果管道发生内部腐蚀、外部腐蚀、侵蚀会怎样？(6)如果管道变脆会怎样？(7)如果管道伴热失效会怎样？(8)如果管道支撑失效会怎样？(9)如果管道受到内部影响、外部影响会怎样？(10)如果管道产生逆流、受到液击、发生振动、压力激增会怎样？(11)如果管道玻璃视镜破裂会怎样？(12)如果管道焊缝焊接不牢会怎样？(13)如果管道缺少泄压设施或泄压失效会怎样？(14)如果管道上的阻火器失效会怎样？附件2BYAH-08-IV24.1-39阀门问题清单示例(1)如果阀门电动或气动控制机构、执行机构失效会怎样？(2)如果阀门密封失效、内漏会怎样？(3)如果操作错阀门会怎样？(4)如果阀门错开或锁关会怎样？(5)如果阀门受到液流冲击或压力激增会怎样？(6)如果阀门受到内部影响或外部影响会怎样？(7)如果阀门被堵塞或腐蚀会怎样？(8)如果阀门遇到颗粒物料、多相物料会怎样？(9)如果阀门遇到逆流会怎样？(10)如果阀门不耐火会怎样？附件3BYAH-08-IV24.1-40容器问题清单示例(1)如果容器中物料增加、物料减少、物料中断会怎样？(2)如果容器物料温度升高、温度降低会怎样？(3)如果容器物料组分改变（如：含油、气、水过多、过少）会怎样？(4)如果容器物料携带了固体杂质会怎样？(5)如果容器压力、液位升高或降低会怎样？(6)如果容器液位高低报警、压力高低报警、温度高低报警失效会怎样？(7)如果容器界面高、低报警失效会怎样？(8)如果容器除尘/沙系统失效会怎样？(9)如果容器传感器接口失效会怎样？(10)如果容器内部构件堵塞、坍塌会怎样？(11)如果容器安全阀起跳或泄漏会怎样？(12)如果容器内部腐蚀导致泄漏、材质有缺陷或工程质量低劣会怎样？(13)如果环境温度高、低会怎样？(14)如果容器遭到雷击会怎样？(15)如果发生严重地震会怎样？附件4BYAH-08-IV24.1-41泵问题清单示例(1)如果泵不能按要求启动或停止会怎样？(2)如果泵启动时吸入阀关闭、出口阀关闭会怎样？(3)如果泵输送的物料含有固体颗粒会怎样？(4)如果泵入口管线堵塞会怎样？(5)如果泵安全阀未打开/关闭会怎样？(6)(7)如果泵出现气塞或空洞会怎样？(8)如果泵填料压盖或密封泄漏会怎样？(9)如果泵受到火辐射、冰冻会怎样？(10)如果泵安装不平衡会怎样？(11)如果泵轴断裂会怎样？(12)如果泵超速、转速过低会怎样？(13)如果泵润滑不良会怎样？附件5BYAH-08-IV24.1-42压缩机问题清单示例(1)如果压缩机启动时，排泄阀、吸入阀关闭了会怎样？(2)如果压缩机电源故障会怎样？(3)如果压缩机过热、处于冻结状态会怎样？(4)如果压缩机联结器故障会怎样？(5)如果压缩机超速、转速不足会怎样？(6)如果空气进入压缩机会怎样？(7)如果压缩机进料管线故障或压力过低会怎样？(8)如果压缩机的安全阀关闭或在不经意间打开会怎样？(9)如果压缩机液吸式抽气鼓溢流会怎样？(10)如果压缩机的密封圈、阀门或活塞环泄漏了会怎样？(11)如果压缩机的尾杆坏了会怎样？(12)如果压缩机的进料压力增加了会怎样？(13)如果压缩机过度振动会怎样？(14)如果压缩机仪表失灵会怎样？(15)如果压缩机没有清洁或保养会怎样？(16)如果压缩机压缩的物料含有污染物或颗粒物质会怎样？(17)如果压缩机暴露在火灾中会怎样？附件6BYAH-08-IV24.1-43换热器问题清单示例(1)如果换热器管/壳程流量、温度增加或降低了会怎样？(2)如果管束/壳程的物料成分发生变化(如油、气或水)会怎样？(3)如果换热器管/壳程物料中断了会怎样？(4)如果过量的固体被夹带在管道/外壳的物料中会怎样？(5)如果换热器的压力增加、降低了会怎样？(6)如果换热器产生过多的污垢会怎样？(7)如果换热器管破裂了会怎样？(8)如果换热器绝缘性能失效会怎样？(9)如果换换器处理的物料有研磨/侵蚀性会怎样？(10)如果换热器安全阀起跳或泄漏了会怎样？(10)如果换热器内部构件堵塞、坍塌会怎样？(12)如果由于内部腐蚀、材料缺陷或工艺不佳导致换热器外壳破裂会怎样？附件7BYAH-08-IV24.1-44反应器问题清单示例(1)如果反应器破裂泄漏了会怎样？(2)如果反应器搅动停止或搅动过慢会怎样？(3)如果反应器内部或外部发生腐蚀会怎样？(4)如果反应器冷却失效或过度冷却会怎样？(5)如果反应器加热不够会怎样？(6)如果反应器反应压力、温度过高或过低会怎样？(7)如果反应器装载过快、过慢、过满、过少会怎样？(8)如果反应器未加催化剂或加入催化剂量过少会怎样？(9)如果反应器装填反应物比例不适当或少了一种反应物料会怎样？(10)如果反应器进错料或加料顺序错误会怎样？(11)如果反应器产生了有害的副产物会怎样？(12)如果冷却剂泄漏到反应器物料中会怎样？(13)如果反应器安全阀故障开会怎样？(14)如果反应器反仪表失灵、反应失控会怎样？(15)如果反应器出料管线堵塞会怎样？(16)如果反应器出料阀打开过早会怎样？(17)如果反应器未钝化、衬里失效会怎样？附件8BYAH-08-IV24.1-45塔问题清单示例(1)如果塔破裂泄漏了会怎样？(2)如果塔加热中断、进料中断会怎样？(3)如果塔产生内部或外部腐蚀会怎样？(4)如果塔回流或冷却失效会怎样？(5)如果塔进料过多、液位过少会怎样？(6)如果塔进料温度过高、过低会怎样？(7)如果塔的进料组成变化了会怎样？(8)如果塔发生气/液夹带会怎样？(9)如果塔排气阀开的过大会怎样？(10)如果塔压力过高、过低会怎样？(11)如果塔盘堵塞，但继续加热会怎样？(12)如果塔安全阀未起跳或不经意间打开会怎样？(13)如果塔进料分布器或塔盘堵塞会怎样？(14)如果塔塔盘损坏会怎样？(15)如果塔失去填料会怎样？附件9BYAH-08-IV24.1-46火炬问题清单示例(1)火炬流量大于设计流量时会怎样？(2)如果火炬熄火或不能点燃会怎样？(3)如果火炬燃烧空气量不足或过量会怎样？(4)如果火炬控制面板出现故障会怎样？(5)如果火炬被固体堵塞会怎样？(6)如果从上游分离容器携带液体到火炬会怎样？(7)如果火炬产生过多的辐射热会怎样？(8)如果供油压力升高、降低会怎样？(9)如果火炬鼓风机或电机出现故障会怎样？(10)如果出现电源故障、仪表空气供应中断、燃气供应中断会怎样？(11)如果在烟囱或喷嘴上堆积固体或焦炭会怎样？(12)如果在火炬底部生长过多的植被会怎样？(13)如果雨量过多会怎样？(14)如果烟囱被闪电击中会怎样？附件10BYAH-08-IV24.1-47电气设备问题清单示例(1)如果发电机引线出现故障怎么办？(2)如果备用发电机、应急发电机出现故障怎么办？(3)如果励磁电机未能打开怎么办？(4)如果发电机报警或停机失效怎么办？(5)如果发电机空间对流加热器不能工作怎么办？(6)如果发电机过载怎么办？(7)如果发动机冷却设备堵塞怎么办？(8)如果稳压器出现故障高或低怎么办？(9)如果电机过热怎么办？(10)如果电机轴承出现故障怎么办？(11)如果电机反转怎么办？(12)如果主断路器跳闸怎么办？(13)如果电压高或低怎么办？(14)如果控制变压器保险丝熔断怎么办？(15)如果输入电压、电压频率过高或过低怎么办？(16)如果接地电阻断开怎么办？附件11