HAZOP分析技術(shù)分解

1、HAZOP技術(shù)1 HAZOP技術(shù)的提出HAZOP是英國帝國化學(xué)工程公司ICI二十世紀六十年代開發(fā)的方法，由位 于英格蘭西北的MOND部的Elliot和Owen所作的早期工作并于1968年發(fā)布1。 未發(fā)布的1969年的工作表示這一技術(shù)已在英格蘭東北ICI發(fā)展，1974年位于英 格蘭東北的ICI石化部員工Lawley公布了 HAZOP系統(tǒng)。Kletz發(fā)表了關(guān)于 HAZOP的起因和早期研究的更詳細的清單。自那以后這一方法便在ICI內(nèi)部以及其他一些公司廣為應(yīng)用，當(dāng)它作為一個全世界的方法應(yīng)用時主要的份量才被發(fā) 現(xiàn)。1963年ICI重有機化學(xué)分部設(shè)計一個從異丙基苯中生產(chǎn)苯酚和丙酮的設(shè)備。當(dāng)工程部以最小的資

2、金投入(而不是最小的終身成本或最大的利益)同時設(shè)計刪除所有的非本質(zhì)的特點為目標的時候，在生產(chǎn)部中必須操作這個項目的很多人感 覺到刪除掉的太多了。當(dāng)時，方法學(xué)習(xí)特別是評估檢查法非常流行。 評估檢查法 是審查活動和產(chǎn)生選擇的一個正式的方法通過問完成了什么”、還有什么可以完成”、什么應(yīng)該完成"，怎樣完成什么時候完成“誰完成它”等等問題。于是， 為了使設(shè)計的所有缺點都公開顯示， 找到更好的方法花掉所有可利用的的錢，該項目負責(zé)人決定將評估檢查法用于苯酚項目設(shè)計。指定一個三人小組：兩位開車組的經(jīng)驗豐富的成員和一個評估檢查專家。在1964年，他們一直工作了 4個月每周見3天，通過問答的形式審查苯酚

3、廠的管線圖表和平面布置圖。他們發(fā)現(xiàn)許多潛在的危險和操作中很多沒有預(yù)測到的問題。后來他們修正了這一方法。他們提出了一種方法就是我們現(xiàn)在所知道的被稱為 HAZOP ,當(dāng)然在以后的研究中有 一些改動。其實，設(shè)計產(chǎn)生選擇性的這種方法被改良了因此便產(chǎn)生了偏差。MOND部后來將HAZOP完善為六個風(fēng)險研究步驟，現(xiàn)在已經(jīng)被全 ICI公司采用。擴展 了從早期設(shè)計階段貫穿到后期代理。HAZOP是第三階段。第一部在公開文獻上 出版的關(guān)于HAZOP文章是Herbert Lawley出席1973年美國化學(xué)工程師協(xié)會(AICHE)預(yù)防失效座談會的一篇文章。它一開始引起了人們的興趣，隨后HAZOP漸漸的被化工生產(chǎn)企業(yè)和設(shè)

4、計單位相接受2。英國、加拿大等國甚至已 通過立法手段強制其在工程建設(shè)項目中推廣應(yīng)用 3。2 傳統(tǒng)的HAZOP分析技術(shù)4-92.1 傳統(tǒng)的HAZOP方法陳述危險與可操作性分析(HAZOP: Hazard and Operability Analysis)方法是基 于這樣一個基本概念，即各個專業(yè)、具有不同知識背景的人員所組成的分析組一 起工作比他們獨自工作更具有創(chuàng)造性和系統(tǒng)性，能識別更多的問題。危險性分析是一個系統(tǒng)工程，需要不同專業(yè)的人員的共同參與， 現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，幾 乎不存在某一個人能獨自解決一個系統(tǒng)或過程的所有問題。在裝置的設(shè)計、操作、維修等過程中，需要工藝、工程、儀表、土建、給排水等

5、專業(yè)的人員一起工作， 對過程的HAZOP分析也不例外。雖然HAZOP分析方法是為新設(shè)計或新技術(shù)而 開發(fā)的危險性分析方法，但這種分析方法幾乎適合于項目發(fā)展過程的所有階段。HAZOP分析方法的本質(zhì)就是通過系列的分析會議對工藝圖紙和操作規(guī)程進 行分析。在這個過程中，由各專業(yè)人員組成的分析組按照規(guī)定的方式系統(tǒng)的分析 偏離設(shè)計工藝條件的偏差。ICI對HAZOP分析的最初定義是：HAZOP分析是各 專業(yè)人員組成的分析組對工藝過程的危險和操作性問題進行分析。這些問題實質(zhì)上是一系列的 偏差”-偏離設(shè)計工藝條件。因此，雖然可能一個人也能完成整 個過程的HAZOP分析，但這種分析不能被稱為 HAZOP分析。因此H

6、AZOP分 析方法明顯不同于其他分析方法，因為其他分析方法可由一個人單獨完成 (雖然 大多數(shù)情況下最好由分析組完成)，而根據(jù)HAZOP分析方法的定義，HAZOP分 析必須有不同專業(yè)組成的分析組完成。HAZOP分析的這種群體方式的主要優(yōu)點在于能相互促進、開拓思路。因此， 成功的HAZOP分析需要所有參加人員自由的陳述他們各自的觀點， 不允許成員 之間的批評或指責(zé)一面壓制這種創(chuàng)造性過程。但是，為了讓 HAZOP分析過程高 效率和高質(zhì)量，整個分析過程必須有一個系統(tǒng)的規(guī)則、按一定的程序進行。HAZOP分析對工藝或操作的特殊點進行分析，這些特殊點稱為 分析節(jié)點”, 或工藝單元，或操作步驟。HAZOP分析

7、組分析每個工藝單元或操作步驟，識別 出那些具有潛在危險的偏差，這些偏差通過引導(dǎo)詞引出。使用引導(dǎo)詞的一個目的 就是為了保證對所有工藝參數(shù)的偏差都進行分析。有時，分析組對每個工藝單元 或操作步驟可能會提出很多的偏差， 并分析他們可能原因和后果，通常對指定單 元或操作步驟的所有偏差在繼續(xù)下面的分析之前必須全部分析完畢。HAZOP分析方法對新建裝置和已投入運行的裝置都適用。對于新建裝置， 在工藝設(shè)計基本確定之后最好進行一次 HAZOP分析，一般情況下，此時過程的 PID圖已繪出，因此分析可以回答 HAZOP分析中的問題，而且在這一階段對裝 置的設(shè)計進行修改也比較容易；也可在過程發(fā)展階段進行HAZOP分

8、析，這就需要分析人員具備該工藝過程的知識，但是此時進行的HAZOP分析并不能取代對 整個過程的安全檢查。雖然已建立起了基本的HAZOP分析方法，但公司或機構(gòu)使用 HAZOP分析 方法的方式卻各不相同。表2-1列出了 HAZOP分析中經(jīng)常遇到的術(shù)語及定義。 表2-2所示的引導(dǎo)t初是由ICI在進行HAZOP分析時提出來的，所使用的工 藝參數(shù)列于表2-3中。按照ICI最初的分析方法，每個引導(dǎo)詞與工藝參數(shù)組合， 并且適用每個點（分析節(jié)點、單元或操作步驟）。表2-4舉例說明引導(dǎo)詞與工藝 參數(shù)結(jié)合構(gòu)成偏差。引導(dǎo)詞和工藝參數(shù)的對應(yīng)關(guān)系列于表2-5中。表2-6舉例說明了各種可能導(dǎo)致偏差的例子。表2-1常用HA

9、ZOP分析術(shù)語項目說明工藝單?；?分析節(jié)點具有確定邊界的設(shè)備（如兩容器之間的管線）單兀，對單兀內(nèi)工藝參數(shù)的偏差進行分析；對位于 PID圖上的工2參數(shù)進行偏差分析操作步驟間隙過程的不連續(xù)動作，或者是由HAZOP分析組分析的操作步驟；可能是手動、自動或計算機自動控制的操作，間隙過程每一步使用的偏差可能與連 續(xù)過程/、同工藝指標確定裝置如何按照希望的操作而不發(fā)生偏差，即工藝過程的正常操作條件，采用一系列的表格，用文字或圖表進行說明，如上2說明流程圖管道圖PID圖引導(dǎo)詞用于定性或定量設(shè)計工藝指標的簡單詞語，引導(dǎo)識別工藝過程危險工藝參數(shù)與過程有關(guān)的物理或化學(xué)特性，包括概念性的項目如反應(yīng)、混合、濃度、PH

10、值及具體項目如溫度、壓力相數(shù)及流量Bit分析組使用的引導(dǎo)詞系統(tǒng)的對每個節(jié)點的工藝參數(shù)（如流量壓力等）進行分 析發(fā)現(xiàn)的一系列偏離工藝指標的情況（如無流量、壓力高等）；偏差的形式 通常是 用導(dǎo)詞+偏差”原因發(fā)生偏差的原因；一旦找到發(fā)生偏差的原因，就意味著找到了對付偏差的方 法和手段，這些原因可能是設(shè)備故障、人為失誤、不可預(yù)見的工藝狀況（如 組成改變），來自外部的破壞（如電源故障）等后果偏差所造成的后果（如釋放有毒物質(zhì)）；分析組常常假定發(fā)生偏差時已有安 全保護系統(tǒng)的失效，不考慮那些細小的與安全無關(guān)的后果安全保護之設(shè)計的工程系統(tǒng)或調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，用以避免或減輕偏差發(fā)生時所造成的后果（如報警、連鎖、操作規(guī)

11、程等）措施或建議修改設(shè)計、操作規(guī)程、或者進一步進行分析研究（如增加壓力報警、改變操作步驟地順序等）的建議表2-2 HAZOP分析引導(dǎo)詞及其意義引導(dǎo)詞意義NONE （空白）設(shè)計或操作要求的指標和事件完全不發(fā)生；如無流量；無催化劑MORE （增量）向標準值相比，數(shù)值偏大；如溫度、壓力、流量等數(shù)值偏高LESS （減量）向標準值相比，數(shù)值偏??；如溫度、壓力、流量等數(shù)值偏低AS WELL AS（伴隨）在完成既定功能的同時， 伴隨多余事件的發(fā)生； 如物料在輸送過程中發(fā)生 組分及相變化PART OF （部分）只完成既定功能的一部分，如組分的比例發(fā)生變化，無某些組分REVERSE （相逆）出現(xiàn)和設(shè)計要求完全相

12、反的事和物；如流體反向流動、加熱而不是冷卻， 反應(yīng)向相反方向進行OTHERTHAN （異常）出現(xiàn)和設(shè)計要求不相同的事或物，如發(fā)生異常事件或狀態(tài)、 開停車、維修改變操作模式表2-3常用的HAZOP分析工Z參數(shù)流里時間頻率混合壓力組成粘度添加劑溫度PH值電壓表2-4分離引導(dǎo)詞匕液位:藝參數(shù)結(jié)彳速度年構(gòu)成偏差:信號反應(yīng)引導(dǎo)詞意義參數(shù)Bit空白否定目的流里無流動液位無液位少量量的減少流里低流速液位低液位溫度低溫度壓力低壓力濃度低濃度多量量的增加流里高流速液位高液位溫度高溫度壓力高壓力濃度高濃度相反r邏輯相反流里流速相反壓力壓力相反T分性質(zhì)的減少濃度濃度降低壓力壓力降低液位液位降低伴隨性質(zhì)的增加濃度，雜

13、質(zhì)濃度增加溫度-物質(zhì)溫度增加液位-雜質(zhì)液位增加壓力-物質(zhì)壓力增加流里-雜質(zhì)流速增加小同于完善-分開濃度-想要的物質(zhì)濃度為0液位-想要的物質(zhì)液位為0流量-想要的物質(zhì)流速為0表2-5標準參數(shù)一覽表參17?一無較多較少象樣部分相反除此以外流里VVVV7VV壓力VVV溫度VVV組成V7V液位VVVV相態(tài)（汽相）V7V7V7V7表2-6各種可能導(dǎo)致偏離的例子參數(shù)與引導(dǎo)詞 相結(jié)合可能導(dǎo)致偏離的原因無流量閥門關(guān)閉，流向錯誤，管路堵塞，誤加盲法蘭，止回閥錯誤，過濾器堵塞，管線破裂，伴熱故障，氣鎖，物料中的水在管線中凍結(jié)，流量轉(zhuǎn)換器/控制閥故障，較少流里泵或容器損壞等部分堵塞，容器或閥故障，泄漏，泵效率損失。較

14、多流里控制閥開得過大.流量控制器故障，多泵操作，泵出口壓頭降低，入口壓力增加，其它流量其它路線的物流流入，換熱管破裂。壓力突然降低導(dǎo)致雙相流， 過熱導(dǎo)致汽液混合， 換熱管破裂導(dǎo)致冷熱媒體混合， 分離罐中的分離界面破壞。水和空氣進入，水壓試驗殘留的液體，穿過絕緣層壓力降低的物料等。壓控閥故障，泄壓閥起跳后沒有回落，泵的輸出能力大于罐的放空能力，當(dāng)罐壓力較局倒空時放空閥關(guān)閉，冷卻罐使罐中的蒸氣冷凝，泵或壓縮機人口管線閥門關(guān)閉湍流，泄放，高壓蒸氣泄漏，日光照射到出口閥關(guān)閉的罐或管路上，壓控閥故溫度較低障，液位控制故障導(dǎo)致高壓氣體進入.當(dāng)裝料時放空閥沒打開。低溫或霜凍，壓力損失，熱損失，換熱管破裂，溫

15、度控制器故障，壓力釋放，溫度較局夾套管卻。溫度控制故障.紫外線照射，常溫升高，冷卻管堵塞，冷卻水故障，換熱管破裂。液位高液位低液位控制故障，控制閥打開，進入容器的流量大于排出的量，排出管線堵塞。液位控制故障，控制閥關(guān)不上，排放閥打開部分組成變化物料通過隔熱層，從換熱管漏出，錯誤進料其它組成變化閥門泄漏導(dǎo)致物流污染，換熱管泄漏，物料分離不完全，產(chǎn)品腐蝕，壓力低導(dǎo) 致氣體泄漏，沉淀，固化，蠟或燒的形成，水泥塊或其它管路或容器的內(nèi)件引導(dǎo)詞用于兩類工藝參數(shù)，一類是概念性的工藝參數(shù)如反應(yīng)、 混合；另一類 是具體的工藝參數(shù)如壓力、溫度。對于概念性的工藝參數(shù)，當(dāng)與引導(dǎo)詞組合成偏 差時，常發(fā)生歧義，如 過量+

16、發(fā)應(yīng)”可能是指反應(yīng)速度快，或者只生成大量的產(chǎn) 物。此外有些引導(dǎo)詞與工藝參數(shù)組合后可能無意義或不能稱為漏差”，如 伴隨+壓力”。對具體的工藝參數(shù)，有必要對一些引導(dǎo)詞進行修改。止匕外，分析人員可能發(fā) 現(xiàn)有些偏差的物理意義不確切。例如，當(dāng)考慮 溫度”這個工藝參數(shù)時，一般只選 取 過量”和 減量”這兩個引導(dǎo)詞，而偏差就變成 過量+溫度”或 減量+溫度”，顯 然其物理意義就不確切。因此應(yīng)擴展引導(dǎo)詞的外延和內(nèi)涵，如：對時間”而言，引導(dǎo)詞 異?！本褪侵缚臁被蚵保粚Α拔恢谩?、“來源”、“目的”而言，引導(dǎo)同 異?！本褪侵?另一個”；對液位“、溫度“、壓力”而言，引導(dǎo)詞 過量”就是指高“和低”當(dāng)工藝指際包括一系

17、列的相互聯(lián)系的工藝參數(shù)時 （如溫度、壓力、反應(yīng)速度、 組成等），最好是對每一個工藝參數(shù)順序使用所有的關(guān)鍵詞， 即“引導(dǎo)詞十工藝 參數(shù)”方式，而不是每個引導(dǎo)詞用于工藝參數(shù)組，即引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)”。而且， 當(dāng)將引導(dǎo)詞用于對操作規(guī)則進行分析時也應(yīng)按照這種規(guī)則， 例如，對操作步驟 當(dāng) 壓力達到B時，操作人員讓流量為A”，按如下方式使用引導(dǎo)詞：流量為A （空白、過量、減量等）；當(dāng)壓力達到B時（快、慢等）?；谝龑?dǎo)詞的HAZOP分析方法是最初的HAZOP分析方法。2.2 分析步驟上述HAZOP分析方法可按如下步驟進行：分析的準備；完成分析； 編制分析結(jié)果報告，圖2-1所示為HAZOP分析的整個過程.值得注

18、意的是，分 析步驟可交替進行，如分析組在完成某個分析節(jié)點后（不是全部），可將結(jié)果提交給設(shè)計人員，讓設(shè)計人員著手對原設(shè)計進行修改。圖2-1 HAZOP分析步驟1)分析的準備準備工作對成功地進行 HAZOP分析是十分重要的，準備工作的工作量由 分析對象的大小和復(fù)雜程度決定的。(1)確定分析的目的、對象和范圍分析的目的、對象和范圍必須盡可能的明確，分析對象通常是由裝置或項目 的負責(zé)人確定的，并得到HAZOP分析組的組織者的幫助。應(yīng)當(dāng)按照正確的方向 和既定目標開展分析工作。而且要確定應(yīng)當(dāng)考慮到哪些危險后果。 例如，如果要 求HAZOP分析確定裝置建在什么地方才能使對公眾安全的影響減到最小，這種情況下，

19、HAZOP分析應(yīng)著重分析偏差所造成的后果對裝置界區(qū)外部的影響。(2)分析組的組成危險分析組的組織者應(yīng)當(dāng)負責(zé)組成有適當(dāng)人數(shù)且有經(jīng)驗的HAZOP分析組。HAZOP分析組最少由4人組成，包括組織者、記錄員、兩名熟悉過程設(shè)計和操 作的人員。雖然對簡單、危險情況較少的過程而言，規(guī)模較小的分析組可能更有 效率，但57人的分析組是比較理想的。如果分析組規(guī)模太小，則由于參加人 員的知識和經(jīng)驗的限制將可能得不到高質(zhì)量的分析結(jié)果。(3)獲得必要的資料最重要的資料就是各種圖紙，包括 PID圖、PFD圖、布置圖等，止匕外，還 包括操作規(guī)程，儀表控制圖、邏輯圖，計算機程序，有時還應(yīng)提供裝置手冊和設(shè) 備制造手冊。重要的圖

20、紙和數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)在分析會議之前分發(fā)到每位分析人員手里。（4）將資料變成適當(dāng)?shù)谋砀癫M定分析順序此階段所需時間與過程的類型有關(guān)。對連續(xù)過程，工作量最小。在分析會議 之前使用以更新的圖紙（如果對設(shè)計進行過修改）確定分析節(jié)點，每一位分析人 員在會議上都應(yīng)有這些圖紙。有時，組織者也可以提出一個初步的偏差目錄提交會議討論，以及準備一份工作表作分析記錄用。但是這個初步偏差目錄不能作為唯一 ”進行分析的內(nèi)容。HAZOP分析方法的精髓就是發(fā)揮集體的智慧，如果把這份初步的偏差目錄當(dāng)作 唯一”的分析內(nèi)容，肯定是不全面的，而且也不符合HAZOP分析的要求。同樣, 因為HAZOP分析也是一個學(xué)習(xí)過程。當(dāng)然在分析過程中允許

21、進行修改。對間隙過程來說，準備工作量非常大。主要是因為操作過程更加復(fù)雜。分 析這些操作程序是間隙過成HAZOP分析的主要內(nèi)容。在某些情況下（如有兩個 或兩個以上的間隙過程同時在過程中出現(xiàn)），應(yīng)當(dāng)將過程中每個步驟下每個容器的狀態(tài)表示出來。如果過程中需要操作人員的參與（如容器裝料而不是簡單地 控制這個容器），他們的活動應(yīng)當(dāng)在流程圖上反映出來。為了讓分析過程有條不紊，分析組的組織者通常在分析會議開始之前要制定 詳細的汁劃，必須花一定的時間限據(jù)特定的分析對象確定最佳的分析程序。（5）安排會議次數(shù)和時間一旦有關(guān)數(shù)據(jù)和圖紙收集整理完畢， 組織者開始著手制定會議計劃。首先需 要確定分析會議所需時間，一般來說

22、每個分析節(jié)點平均需2030分鐘，若某容器 有兩個進口，兩個出口，一個放空點，則需要 3小時左右；另外一種方法是每個 設(shè)備分配23小時。確定了所需時間后，組織者可以開始安排會議的次數(shù)和時 問，每次會議持續(xù)時間不要超過46小時（最好安排在上午），會議時間越長效 率越低，而且分析會議應(yīng)連續(xù)舉行。以免因時間問隔太長在每次分析開始之前都 需要重復(fù)上一次討論的內(nèi)容，最好把裝置劃分成幾個相對獨立的區(qū)域， 每個區(qū)域 討論完畢后，會議組作適當(dāng)修整，再進行下一區(qū)域的分析討論。對于大型裝置或工藝過程，若由一個分析組來進行分析可能需要很長時間， 在這種情況 下可以考慮組成多個分析組同時進行， 由某個分析組的組織者擔(dān)任

23、協(xié)調(diào)員， 協(xié)調(diào)員首先將過 程分成相對獨立的若干部分，然后分配給各組去完成，這樣分析時間就不會拖得太長。2）完成分析HAZOP分析需要將工藝圖或操作程序劃分為分析節(jié)點或操作步驟，然后用 引導(dǎo)詞找出過程的危險，圖2是HAZOP分析流程圖。分析組對每個節(jié)點或操作 步驟使用引導(dǎo)詞進行分析，得到一系列的結(jié)果：偏差的原因、后果、保護裝置、 建議措施；需要更多的資料才能對偏差進行進一步的分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)危險情況后， 組織者應(yīng)當(dāng)讓每一位分析人員都明白問題所在。HAZOP分析的組織者把握分析 會議上所提出的問題的解決程度很重要， 為盡量減少那些懸而未決的問題，他應(yīng) 當(dāng)：每個偏差的分析及建議措施完成之后再進行下一偏差

24、的分析；在考慮采取某 種措施以提高安全性之前應(yīng)對與分析節(jié)點有關(guān)的所有危險進行分析。在分析過程中，HAZOP組織者應(yīng)與分析組成員達成這樣一種共識。即對偏 差或危險應(yīng)當(dāng)主要考慮易于實現(xiàn)的解決方法，而不是花費大量時間去設(shè)計解決方法”。在分析會議工程中分析組去尋找解決方法，即便可能，也是不合適的， 因為過程危險性分析的主要目的是發(fā)現(xiàn)問題， 而不是解決問題。但是，如果解決 方法是明確和簡單的，應(yīng)當(dāng)作為意見或建議記錄下來。在HAZOP分析中組織者有重要的責(zé)任，他應(yīng)該安排所有文件、基本信息根 據(jù)成員的便利決定討論會議。討論會議應(yīng)該在一個自由的氣氛中進行， 每一位在 研究中應(yīng)該自由的奉獻。領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該注意到使每一

25、個成員都參與討論并提出自己的 觀點和看法。這這個討論中，領(lǐng)導(dǎo)也應(yīng)該注意沒有人支配討論，討論不應(yīng)該偏離 主題。在會議中記住最重要的一點是更多的重點是問題（風(fēng)險）識別和評價而不 是解決問題（風(fēng)險管理）。為保證會議的高效率，組織者必須牢記以下幾點：不要與分析組成員對抗； 認真聽取所有成員的意見；在會議進行過程中，不允許任何人有抵觸；必 要的休息以保持旺盛的精力。HAZOP分析涉及過程的各個方面，包括工藝、設(shè)備、儀表、控制、環(huán)境等，HAZOP分析方法的要求有距 必要時對某些問題的分析可延期HAZOP分析人員的知識及可獲得的資料總是與 離，因此，對某些具體問題可聽取專家的意見， 進行，在獲得更多的資料后

26、再進行分析。否圖2-2 傳統(tǒng)HAZOP分析流程圖3）影響HAZOP分析效果和效率的因素通過詳細研究HAZOP的成功和失敗，發(fā)現(xiàn) HAZOP研究有10個主要的問 題：A缺乏有經(jīng)驗的小組成員和領(lǐng)導(dǎo)缺乏有經(jīng)驗的小組成員和領(lǐng)導(dǎo)似乎是 HAZOP研究最顯著的原因。在這些中, 小組領(lǐng)導(dǎo)的經(jīng)驗是使HAZOP分析成功的關(guān)鍵。因此，小組成員和組長應(yīng)該：什么時候什么地點繼續(xù)研究路線的感覺，就像經(jīng)驗告訴附近另一個危險是 不引人注意的，如果忽略了設(shè)備任何部分 沒有適當(dāng)?shù)脑蚝屠碛?；理解和避免沒有結(jié)果的一種能力；它們各自專業(yè)的經(jīng)驗也應(yīng)該開放思想接受其他專家的建議和注釋。B不合適的小組選擇不合適的小組組合是第二大問題能導(dǎo)

27、致研究的失敗。正確選擇不同領(lǐng)域的技 術(shù)成員，研究、安全、生產(chǎn)、維修管理部分需要仔細考慮。個人行為也應(yīng)該被考 慮，選擇HAZOP分析小組成員應(yīng)基于技術(shù)知識和工作年限。C不正確的研究范圍如果沒有很好的確定研究的范圍，可能不會注意到一些危險，因為它們來自 于非常細致的定義范圍的目標之外。 因此，完整的研究范圍應(yīng)該在開始之前就定 義好。范圍應(yīng)該包括被研究設(shè)備的工藝單元，危險或操作問題的主要類型應(yīng)該被 限制，不管詳細的結(jié)果有沒有被考慮，也不管折線危險的補償應(yīng)該被接受。E重復(fù)工作在傳統(tǒng)的HAZOP分析中，當(dāng)分析不同單元的不同偏差時，很多次都是原因 和結(jié)果的重復(fù)。因此，一次又一次的重復(fù)相同的討論增加也許額外

28、的工作也促進 了小組成員的厭煩，這些對于 HAZOP分析都是不利的。這是真正需要優(yōu)化的主 要的對象。應(yīng)該開發(fā)出一些方法已消除和減小重復(fù)的工作。F不充分或不準確的信息HAZOP研究的有效性直接依靠于信息對于研究的可用性。因此如果工藝信 息不是最新的，HAZOP分析將會顯示出缺點來。因而，任何沒有說明的工藝設(shè) 備操作條件的變化也沒有更新文件可能引起對項目不正確的評估，也可能引起高估/低估或者有時會忽略風(fēng)險。G管理失誤研究會議中小組成員因為它們的其他責(zé)任不規(guī)則的出席，生產(chǎn)不連續(xù)的結(jié) 果。另一個導(dǎo)致不一致結(jié)果是分析會議由于權(quán)威 （管理）經(jīng)常的中斷或由于不合 適的會議安排的中斷。因此，管理者的任務(wù)就是保

29、證 HAZOP分析成員都有足夠 的時間來參加研究。此外時間界限壓迫分析小組這是另一個管理問題。 管理者應(yīng) 該給研究一段好的時間，就像他是一個發(fā)明創(chuàng)造的過程，這樣的事情不能總是在 短時間內(nèi)完善的。H缺乏失效預(yù)防措施設(shè)備管線沒有很好的充足的證明文件也會引起評估錯誤。甚至失敗預(yù)防設(shè)備 運行直接原因的差的表現(xiàn)，不能評估除非那是好的文件。一位過程評論家（缺乏 失效預(yù)防的標準）說：這是一個老的工藝，永遠不會出錯，因此希望在將來也會 工作。這些陳述的類型提供了一個設(shè)備或危險沒被識別出可能被忽略的基本感 覺。I技術(shù)資料的不足技術(shù)資料的缺乏對于很多化工廠是一個很普遍的問題者也是不好解決的一 個問題。技術(shù)（工藝）

30、的復(fù)雜性和新奇性需要更多的資料和經(jīng)驗。不完善的動力 數(shù)據(jù)，缺乏熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)和毒性數(shù)據(jù)諸如此類的問題。例如，熱量不穩(wěn)定的可能趨向于由于吸入震動或太陽輻射而過熱泵的能量而發(fā)生爆炸分解。這一因素（不可用的技術(shù)信息）變得越來越重要隨著工業(yè)使用在一般到特殊的化學(xué)品。解決這一問題的唯一辦法是小組應(yīng)該在過去經(jīng)驗和實驗結(jié)果的引導(dǎo)基礎(chǔ)下作假設(shè)。J缺之興趣小組成員缺乏興趣可能引起研究工作總的失敗，同樣研究的結(jié)果輸出也是基于小組成員的參與。在研究的開始階段，領(lǐng)導(dǎo)或高級管理者應(yīng)該通過引用過去的事故資料和操作問題說 明這個研究的重要性和必要性。在后期階段保持成員的興趣和動機是小組領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任。為了這一目的一周內(nèi)僅僅安排

31、4-5個會議，每個會議也不應(yīng)該超過 4小時。同時，成員被要求為 下一研究做好準備而且為上次會議尚未解決的問題尋找答案。K最終限制（人員失誤、錯誤的指令）最后的限制HAZOP小組的是組成人員（人是最容易發(fā)生事故的），甚至最 好的隊伍也可能不能識別到一些簡單的危險。 在回顧會議中每一個努力應(yīng)該被提 供最好的條件和環(huán)境選取最佳的想法和建議。為了避免身體和心理的損傷成績 應(yīng)該被計算機化HAZOP.可是，用專家系統(tǒng)代替完整的 HAZOP小組也是沒意義 的。一些情況下小組成員的增加也是有利的， 顯著的如果問題是大的復(fù)雜的，然 而小組成員應(yīng)該保持最佳水平。3 HAZOP分析技術(shù)的發(fā)展HAZOP分析技術(shù)在人工

32、HAZOP分析的基礎(chǔ)上，又經(jīng)歷了邏輯化計算機輔 助HAZOP階段和智能化計算機輔助 HAZOP階段7。所謂 邏輯化”是從形式上輔助人工進行HAZOP分析，例如由計算機完成HAZOP文字說明和表格的后處理，采用 模板”方式協(xié)助人工完成HAZOP等。此 類軟件可以減輕人工的工作量，但無法協(xié)助人工進行智能化的分析， 也無法從根 本上提高HAZOP分析的質(zhì)量。一個智能PHA系統(tǒng)可以與CAD系統(tǒng)結(jié)合，用于設(shè)計的早期階段，辨識后續(xù) 設(shè)計階段危險構(gòu)架的潛在性，降低經(jīng)濟上不允許危險的可能性。它還方便了依據(jù) 規(guī)章的分析結(jié)果的自動化文件生成。而且這些PHA結(jié)果也可用于在線輔助工廠操 作員辨識非正常工況和訓(xùn)練新的操

33、作員。3.1 SDG （符號有向圖）自動推理方法4-6,11,12近年來，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，計算機輔助 HAZOP分析技術(shù)及其軟件迅 速發(fā)展起來。此類軟件可分為兩大類：一是項目管理類軟件，二是計算機自動推 理軟件。其中SDG（符號有向圖）自動推理方法發(fā)展較為成熟，解決了人工HAZOP 分析“費時、費力、成本高”的問題。SDG （signedDirectedGraph）是一種由點和點間帶方向的線組成的拓撲結(jié)構(gòu)。 符號有向圖（SDG）實在符號圖的基礎(chǔ)上添加線段方向組成的。 可以表達復(fù)雜的 系統(tǒng)變量間相互影響關(guān)系，實際上可以看做是一種定性的系統(tǒng)模型。 符號有向圖 建模過程簡單，只需要將感興趣的變

34、量作為節(jié)點，考慮此節(jié)點直接影響的別的節(jié) 點，并用箭頭連接起來，這樣就表達了它們之間的影響關(guān)系， 建模過程無需考慮 整個系統(tǒng)的狀態(tài)，將系統(tǒng)變量全部添加進去后，自然就形成了整個系統(tǒng)的模型， 并且一點狀態(tài)的變化會反映到遠端節(jié)點的變化。SDG節(jié)點的狀態(tài)一般有3種，正狀態(tài)、負狀態(tài)、零狀態(tài)。還有兩種狀態(tài)的表示法，只有正狀態(tài)和負狀態(tài)。SDG節(jié)點間影響關(guān)系一般有兩種，即正影響和負影響。例如前一個節(jié)點狀態(tài)為正，與 下一個節(jié)點的影響關(guān)系是正，那么下一結(jié)點的狀態(tài)就是正的。SDG模型在人工智能領(lǐng)域被稱之為深層知識模型。因為它表達的是變量問 的影響關(guān)系，而非最后的結(jié)論。從影響關(guān)系出發(fā)，可以推理的到很多結(jié)論，反之 不行。

35、SDG圖蘊含的信息量是巨大的，對于一個有 10個節(jié)點的模型，每個節(jié)點 的狀態(tài)有3種，那么模型包括的總狀態(tài)數(shù)量是 3的10次方。等于59049,這是 專家系統(tǒng)或者知識庫所難以包含的容量。SDG的推理機制有3種。正向推理、反向推理和雙向推理。對于正向推理 可以得到下游節(jié)點的狀態(tài)，在 HAZOP分析中得到的是不利后果。反向推理可以得到上游節(jié)點的狀態(tài)，在HAzOP分析中得到的就是非正常原因。推理采用層層 推進，循序漸進的方式。從SDG推理的過程可以看出，其推理過程與 HAZOP分析過程相似，具有 可比性。SDG正向推理找到后果節(jié)點從而得到不利后果，反向推理到原因節(jié)點 得到非正常原因，那么就具備了 HA

36、ZOP分析的核心部件。然后SDG推理的過 程也就是相容通路，與HAZOP分析中事故劇情的概念想吻合，從而可以通過計 算機自動推理得到HAZOP的事故劇情。這是專家系統(tǒng)的方法無法辦到的，也是 深層知識模型的優(yōu)勢。SDG-HAZOP具有高完備性的特點，SDG-HAZOP中的節(jié)點是人工HAZOP 中關(guān)鍵變量的超集。利用計算機自動推理可以對所有的節(jié)點進行拉偏，從而具有對更多偏差進行分析的能力。另外建模過程實際也是熟悉工藝流程、明確系統(tǒng)變 量的過程，在建立模型的過程中往往會發(fā)現(xiàn)人工 HAZOP分析中容易忽略的關(guān)鍵 變量，提高了分析的完備性。因為人類思維的局限性，專家在分析事故劇情的時 候，經(jīng)常會陷入到經(jīng)

37、驗的陷阱中，按照己有事故經(jīng)驗進行推理，會導(dǎo)致遺漏很多 風(fēng)險。而且人腦難以記憶太長的事故劇情，往往只能分析距離偏離點幾個節(jié)點的 事故?；赟DG的HAZOP分析利用計算機自動推理可以推理到任意深度的節(jié) 點，從而最大程度的保證了其分析的完備性。此外 SDG-HAZOP利用計算機自 動推理其速度是非?？斓?，據(jù)論證對于 10*12的SDG圖進行推理只耗時515毫 秒。但SDG-HAZOP依賴于模型的質(zhì)量，建模人員素質(zhì)的高低會直接影響推理 的結(jié)果。實際過程中往往要不斷修正模型。另外 SDG-HAZOP只能得到偏差的 非正常原因與不利后果，而無法得到危險的安全防護、發(fā)生概率和危險等級。SDG 推理只能對節(jié)

38、點的正狀態(tài)（More）或負狀態(tài)（Less）進行推理，而人工 HAZOP 可對所有引導(dǎo)詞進行。3.2 HAZOP分析與過程模擬相結(jié)合12HAZOP與過程模擬相結(jié)合，是在傳統(tǒng) HAZOP基礎(chǔ)上，通過建立分析對象的 過程模型，模擬不同程度的偏差對系統(tǒng)造成的影響，對HAZOP的關(guān)鍵詞一一偏差 進行量化，并對偏差導(dǎo)致的事故后果進行定量描述，從而實現(xiàn)HAZOP的量化。 HAZOP過程模擬分析可以在確保風(fēng)險與效益相當(dāng)?shù)幕A(chǔ)上 ，為工廠安全分析提供更讓人信服的安全分析報告。連接HAZOP與過程模擬的橋梁就是P&ID圖。傳統(tǒng)HAZOP分析是利用引 導(dǎo)詞找到系統(tǒng)存在的偏差，根據(jù)工藝流程P&ID圖分

39、析偏差產(chǎn)生的原因及可能造 成的后果。HAZOP 過程模擬則是通過建立系統(tǒng)的過程模型，將工藝過程的靜 態(tài)“P&ID”圖轉(zhuǎn)化為動態(tài)“ P&ID圖”，來分析溫度、壓力、流量等對該工藝流 程的影響程度。傳統(tǒng)的HAZOP分析是在靜態(tài)的P&ID圖紙上進行，HAZOP 過程模型是在動態(tài)的“ P&ID”圖上進行。通過 HYSYS化工流程模擬軟件來實 現(xiàn)動態(tài)的PID以及HAZOP偏差影響的過程模擬。HAZOP過程模擬的流程(1)確定分析對象，明確分析目的、對象和范圍是極其關(guān)鍵的，這樣才能按 照正確的方向和既定目標開展分析工作。(2)獲取詳細的流程資料，包括工藝流程圖(PFD)、管

40、道和儀表圖(P&ID)、 平面布置圖等，此外還包括操作規(guī)程、儀表控制圖、邏輯圖，有時還需提供裝置手 冊和設(shè)備制造手冊。(3)建立工藝系統(tǒng)在正常操作條件下的過程模型，并驗證模型的準確性。確 定系統(tǒng)在正常操作條件下的狀態(tài)方程，通過相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型建立該系統(tǒng)的過程模 型。(4)劃分節(jié)點，進行過程模擬。在HAZOP分析過程中，根據(jù)工藝流程和對系 統(tǒng)分析的要求劃分節(jié)點，在每個分析節(jié)點內(nèi)，不斷改變過程模型的操作條件，使之偏離正常的 操作條件，模擬此時系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)的變化。如果該偏差能夠?qū)е孪到y(tǒng)非預(yù)期后果 的產(chǎn)生，則該偏差是有意義的，應(yīng)采取措施加以控制，記錄系統(tǒng)參數(shù)的變化。(5)結(jié)合專家經(jīng)驗確定偏差導(dǎo)致

41、的后果。根據(jù)專家的經(jīng)驗，對模擬的數(shù)據(jù)進 行處理居到偏差可能導(dǎo)致的事故后果。例如分析操作壓力變化時，對系統(tǒng)溫度、 液位、產(chǎn)物等產(chǎn)生的影響。(6)編寫分析報告。對分析的結(jié)果進行整理、匯總提煉出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)果形成分析報告文件。HAZOP過程模擬分析流程見圖2-3確定分析對象圖2-3過程模擬分析流程3.3 HAZOP分析中引入專家模糊評判以量化分析結(jié)果13對石油、化工裝置進行HAZOP分析時會產(chǎn)生大量偏差，且偏差的發(fā)生既有 模糊性又有隨機性.這使專家小能準確評價偏差發(fā)生的概率。而只能用語言“小”、 “大，等描述偏差發(fā)生概率。這些語言具有定模糊性，不能直接作為概率值使用。因此在專家判斷法中引入模糊評判思想，用模糊概率來表征專家意見.確定偏差發(fā)生的概率.以達到HAZOP定量化分析的目的。采用概率定量化技術(shù)對 HAZOP分析偏差進行定量化的過程見圖 2-4 。HAZOP分析前輸入專家權(quán)值。符合一致性檢驗后輸入各專家對某偏差發(fā)生可能性的模糊語言，在計算機輔助下即叫快速完成HAZOP分析偏差的概率定量化目前，HAZOP分析過程普遍采用半定量風(fēng)險知陣，該情況下采用概率定量化小 需額外增加HAZOP分析時間，是一種切實叫行的方法。圖2-4 HAZOP專家模糊評判過程3.4 HAZOP分析中