HAZOP危險(xiǎn)與可操作性分析培訓(xùn)教程

1、 Training Course楊恩軍郵箱中國(guó)石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)安全評(píng)價(jià)中心 技術(shù)總監(jiān)北京國(guó)石安康科技有限公司 總經(jīng)理助理組織參與福建聯(lián)合石化加氫裂化、柴油加氫、常減壓等13套裝置HAZOP分析HAZOP Training Course Introduction :HAZOPIntroduction : 為什么采用HAZOP分析？HAZOP分析的需要in early 60s ICI wanted a better Design Review processasked Method Study group to make a recommendationthey decided design

2、for normal operation was usually goodsuggested a team needed to address deviations from normalintroduced a set of guidewords to identify possible deviations Hazard Operability（危險(xiǎn)性分析與可操作研究）的縮寫(xiě)。HAZOP技術(shù)是高度專業(yè)化的作業(yè)程序，是一種定性的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)，目的是確定一個(gè)工藝過(guò)程針對(duì)原設(shè)計(jì)意圖而言可能發(fā)生的偏差，確定與評(píng)估項(xiàng)目工藝過(guò)程和生產(chǎn)操作中潛在的危害。在項(xiàng)目執(zhí)行階段進(jìn)行HAZOP研究與評(píng)估，能夠識(shí)別出

3、項(xiàng)目基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和詳細(xì)設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題，將項(xiàng)目中的危險(xiǎn)盡可能地消滅在項(xiàng)目實(shí)施早期階段，確保各生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)安全開(kāi)工、運(yùn)行、維護(hù)和停車。 HAZOP分析位置示意圖 對(duì)于新建項(xiàng)目，尤其當(dāng)工藝設(shè)計(jì)要求很嚴(yán)格時(shí)，使用HAZOP方法最為有效。一般需要提供帶控制點(diǎn)的工藝流程圖P&IDS，以便評(píng)價(jià)小組能夠?qū)AZOP要求中提出的問(wèn)題給以系統(tǒng)的有效的回答。同樣，它可以在主要費(fèi)用變動(dòng)不大的情況下對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行變動(dòng)，在工藝操作的初期階段使用HAZOP，只要有適當(dāng)?shù)墓に嚭筒僮饕?guī)程方面的資料，評(píng)價(jià)人員可以依據(jù)它進(jìn)行分析。但HAZOP的分析并不能完全替代設(shè)計(jì)審查。進(jìn)行HAZOP分析時(shí),人員的組成非常重要,需要評(píng)價(jià)單位、建設(shè)單位、

4、設(shè)計(jì)單位的相互配合，人員的結(jié)構(gòu)組織中需要包括至少以下部分的人員： HAZOP組長(zhǎng)：HAZOP組長(zhǎng)的工作能力要求對(duì)石油化工生產(chǎn)的國(guó)家法律法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的熟練，具備一定的生產(chǎn)和技術(shù)的經(jīng)驗(yàn)，分析問(wèn)題具有客觀性，具備領(lǐng)導(dǎo)HAZOP分析組的能力，對(duì)時(shí)間的有效性能夠掌控。工藝分析記錄員：作好記錄，將專家的建議整理匯總成HAZOP報(bào)告。安全專家：確保項(xiàng)目符合相關(guān)的安全的標(biāo)準(zhǔn)，確保涉及到的所有重要的安全問(wèn)題。操作人員：根據(jù)設(shè)計(jì)理念審查設(shè)計(jì)，確保設(shè)計(jì)能與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)操融合，根據(jù)維護(hù)檢修情況審查設(shè)計(jì)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)狀況檢查設(shè)計(jì)，提供實(shí)操做過(guò)程可能遇到的安全問(wèn)題。設(shè)備專家：能夠提供設(shè)備設(shè)施、管道和材質(zhì)的規(guī)格細(xì)則，提供承包商的細(xì)

5、則，提供管線、設(shè)備布置的資料，為分析專家提供設(shè)備設(shè)施和管道安全設(shè)計(jì)建議。工藝工程師：能夠提供簡(jiǎn)單的工藝說(shuō)明，為需要分析的每個(gè)工藝裝置提供設(shè)計(jì)意圖，提供工藝條件和設(shè)計(jì)條件的資料，為分析專家提供意見(jiàn)。儀表電氣專家：能夠提供工藝控制原則的細(xì)則，能夠提供聯(lián)鎖和報(bào)警的細(xì)則，提供切斷和安全特性的資料，為分析專家提供工藝控制意見(jiàn)。 分析節(jié)點(diǎn)劃分對(duì)于連續(xù)的工藝操作過(guò)程，HAZOP分析節(jié)點(diǎn)為工藝單元；而對(duì)于間歇操作過(guò)程來(lái)說(shuō)，HAZOP分析節(jié)點(diǎn)為操作步驟。工藝單元是指具有確定邊界的設(shè)備（如兩容器之間的管線）單元；操作步驟是指間隙過(guò)程的不連續(xù)動(dòng)作，或者是由HAZOP分析組分析的操作步驟。 為了邏輯地、有效地分析進(jìn)行

6、HAZOP分析，首先要將工藝圖或操作程序劃分為分析節(jié)點(diǎn)或操作步驟。如果分析節(jié)點(diǎn)分得太小，會(huì)加大工作負(fù)荷，導(dǎo)致大量的重復(fù)工作；如果分析節(jié)點(diǎn)分得太大，會(huì)使HAZOP的結(jié)果產(chǎn)生重大的偏差，甚至?xí)z漏部分結(jié)果。對(duì)于連續(xù)工藝過(guò)程，分析節(jié)點(diǎn)劃分的基本原則如下： 一般按照工藝流程進(jìn)行，從進(jìn)入的PID管線開(kāi)始，繼續(xù)直至設(shè)計(jì)意圖的改變，或繼續(xù)直至工藝條件的改變，或繼續(xù)直至下一個(gè)設(shè)備。上述狀況的改變作為一個(gè)節(jié)點(diǎn)的結(jié)束，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的開(kāi)始，常見(jiàn)節(jié)點(diǎn)類型見(jiàn)下表：常見(jiàn)節(jié)點(diǎn)類型表序號(hào)節(jié)點(diǎn)類型序號(hào)節(jié)點(diǎn)類型1管線10熱交換器2泵11軟管3分批反應(yīng)器12步驟（八關(guān)鍵詞法）4連續(xù)反應(yīng)器13步驟（三關(guān)鍵詞法）5罐/槽/容器14作業(yè)詳

7、細(xì)分析6塔15公用工程和輔助設(shè)施7壓縮機(jī)16其他8鼓風(fēng)機(jī)17以上基本節(jié)點(diǎn)的合理組合9熔爐，爐子18 在選擇分析節(jié)點(diǎn)以后，分析組組長(zhǎng)應(yīng)確認(rèn)該分析節(jié)點(diǎn)的關(guān)鍵參數(shù)，如設(shè)備的設(shè)計(jì)能力、溫度和壓力、結(jié)構(gòu)規(guī)格等，并確保小組中的每一個(gè)成員都知道設(shè)計(jì)意圖。如果有可能最好由工藝專家做一次講解與解釋。 通常的HAZOP分析工藝參數(shù)流量時(shí)間次數(shù)混合壓力組分粘度副產(chǎn)物（副反應(yīng)）溫度PH值電壓分離液位速率數(shù)據(jù)反應(yīng) 常用的HAZOP分析術(shù)語(yǔ)項(xiàng)目定 義工藝單元（或研究節(jié)點(diǎn)）具有規(guī)定界限之內(nèi)的設(shè)備（如兩個(gè)容器之間的管道）單元，研究設(shè)備內(nèi)可能發(fā)生偏差的參數(shù)。對(duì)流程圖P&IDS上標(biāo)明的參數(shù)分析偏差（如反應(yīng)器）操作步驟在間斷性工藝

8、中（或由HAZOP分析組分析）的操作步驟?？赡苁鞘謩?dòng)的、自動(dòng)的或計(jì)算機(jī)控制的操作。間歇過(guò)程每一步使用的偏差與連續(xù)過(guò)程不同。目的確定在偏差情況下如何進(jìn)行操作，采用一系列形式，或用說(shuō)明書(shū)或用圖形表示（例：工藝說(shuō)明、流程圖、管道流程圖、P&IDS)用簡(jiǎn)單的詞定性或定量設(shè)計(jì)意圖，去指導(dǎo)和啟發(fā)發(fā)現(xiàn)工藝中危險(xiǎn)性。工藝參數(shù)與工藝過(guò)程有關(guān)的物理或化學(xué)特性，一般包括 反應(yīng)性、混合性、濃度、PH值和具體參數(shù)（如壓力、溫度、相、流量）。 偏差使用關(guān)鍵詞系統(tǒng)地對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的工藝參數(shù)進(jìn)行研究發(fā)生一系列偏離工藝指標(biāo)的情況；偏差的通常形式為“引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)”原因偏差為什么發(fā)生的原因，一旦偏差表示具有可信的原因， 就意味著找

9、到偏差處理方法，這些原因可能是硬件故障，人為失誤，未預(yù)料到的工藝狀態(tài)（如組分的改變），內(nèi)部干擾（如動(dòng)力損耗）等。后果偏差的結(jié)果（如毒物泄漏）。一般都假定因防護(hù)系統(tǒng)故障動(dòng)作而引起。不考慮那些細(xì)小的與安全無(wú)關(guān)的后果。安全保護(hù)為防止各種偏差產(chǎn)生或由偏差造成后果而設(shè)計(jì)的工程系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。（如工藝報(bào)警、聯(lián)鎖、程序）對(duì)策（或建議措施）設(shè)計(jì)變更、工藝規(guī)程變更或進(jìn)一步研究方面的建議（如：增加冗余的壓力報(bào)警儀或修正兩個(gè)操作步驟的順序） 常用的HAZOP分析工藝參數(shù)、偏差及可能原因工藝參數(shù)偏差可能原因工藝參數(shù)偏 差可 能 原 因流量過(guò)量（MORE）泵的能力增加進(jìn)口壓力增加輸送壓頭降低換熱器管程泄漏未安裝流量限制

10、孔板系統(tǒng)互串控制故障控制閥進(jìn)行調(diào)整啟動(dòng)了多臺(tái)泵流量空白（NONE）輸送線路錯(cuò)誤堵塞滑板不對(duì)單向閥裝反了管道或容器破裂大量泄漏設(shè)備失效錯(cuò)誤隔離壓差不對(duì)氣縛減量（LESS）障礙輸送線路錯(cuò)誤過(guò)濾器堵塞泵損壞容器、閥門、孔板堵塞密度、粘度發(fā)生變化氣蝕排污管泄漏閥門未全開(kāi)相逆（REVERSE）單向閥裝反了虹吸現(xiàn)象壓力差不對(duì)雙向流動(dòng)緊急放空誤操作內(nèi)嵌備用設(shè)備泵的故障泵反轉(zhuǎn) 液位過(guò)量（MORE）出口被封死或堵塞因控制故障引起進(jìn)口流量大于出口流量液位測(cè)量器故障液泛壓力湍動(dòng)腐蝕污泥液位減量（LESS）相當(dāng)于低無(wú)進(jìn)入流體泄漏出口流量大于 進(jìn)口流量控制故障液位測(cè)量故障液泛壓力湍動(dòng)腐蝕污泥 壓力過(guò)量（MORE）相當(dāng)于

11、高堵塞問(wèn)題連接到高壓設(shè)備氣體進(jìn)入放空容積不當(dāng)設(shè)置的放空壓力不對(duì)安全閥被封死因加熱而超壓控制閥因故障打開(kāi)沸騰凍結(jié)化學(xué)擊穿結(jié)構(gòu)發(fā)泡冷凝沉淀氣體釋放起爆爆炸爆聚外部起火天氣條件錘擊粘度或密度發(fā)生變化壓力減量（LESS）相當(dāng)于低結(jié)構(gòu)起泡氣體釋放起爆爆炸爆聚著火條件天氣條件粘度或密度發(fā)生變化 工藝參數(shù)偏差可能原因工藝參數(shù)偏差可能原因溫度高（MORE）環(huán)境條件換熱器列管淤塞或缺陷著火情況冷卻水出現(xiàn)故障控制閥失效加熱器控制失效內(nèi)部著火反應(yīng)控制失效加熱介質(zhì)泄入工藝中儀表和控制故障雜質(zhì)物質(zhì)不對(duì)原料不對(duì)或不符合要求操作錯(cuò)誤提供的物質(zhì)不對(duì)濃度不對(duì)隔離閥泄漏換喏器裂管漏原料規(guī)格不對(duì)過(guò)程控制波動(dòng)反應(yīng)生成副產(chǎn)品來(lái)自高壓系

12、統(tǒng)的水、蒸氣、燃料、潤(rùn)滑油、腐蝕性產(chǎn)品進(jìn)入氣體進(jìn)入低（LESS）環(huán)境條件壓力降低換喏器列管淤塞或故障無(wú)加熱液化氣吸熱使壓力降低換熱器列管泄漏隔離閥泄漏系統(tǒng)操作失誤系統(tǒng)互串開(kāi)停車時(shí)空氣進(jìn)入，海拔高度系統(tǒng)的水、蒸氣、燃料氣、潤(rùn)滑油、腐蝕性物質(zhì)進(jìn)入。氣體進(jìn)入進(jìn)料物流不純 工藝參數(shù)偏差可能原因工藝參數(shù)偏差可能原因粘度過(guò)高物質(zhì)或組成不對(duì)溫度不對(duì)固體含量高漿料沉降公用工程高壓水電力供水通訊PLC或DCS防火過(guò)低物質(zhì)組成不對(duì)溫度不對(duì)加入溶劑非正常操作置換沖洗開(kāi)車正常開(kāi)車緊急停車緊急操作運(yùn)行機(jī)器的檢查機(jī)器保養(yǎng)安全釋放系統(tǒng)釋放原理釋放裝置的類型和可靠性釋放閥放空位置是否會(huì)成為污染源兩相流動(dòng)能力低（進(jìn)口和出口）腐

13、蝕或磨蝕裝有陰極保護(hù)（內(nèi)部和外部）采用涂層腐蝕監(jiān)測(cè)方法和頻率材料規(guī)格鍍鋅腐蝕應(yīng)力破裂流體流速酸性介質(zhì)濺射范圍擴(kuò)大維修規(guī)程隔離方案排污置換清洗干燥進(jìn)入救援計(jì)劃訓(xùn)練壓力檢測(cè)工作條件許可條件監(jiān)視升舉和手工處理公用系統(tǒng)故障儀表空氣蒸氣氮?dú)饫鋮s水 工藝參數(shù)偏 差可能原因工藝參數(shù) 偏 差可能原因靜電以接地容器隔離低導(dǎo)電流體容器濺射充數(shù)過(guò)濾器和閥元件隔離產(chǎn)生塵處理固體電力分類火焰捕獲器熱工作場(chǎng)所熱的表面自動(dòng)產(chǎn)生火花或自動(dòng)燃燒行動(dòng)不完全違反規(guī)定錯(cuò)誤行動(dòng)資料迷惑不恰當(dāng)遺漏只有一部分資料錯(cuò)誤數(shù)量不夠順序操作太早操作太遲脫崗向相反方向操作有多余動(dòng)作操作未完成操作中動(dòng)作錯(cuò)誤備用設(shè)備已安裝或未安裝可得到備用設(shè)備貯存?zhèn)溆?/p>

14、備用設(shè)備分類取樣規(guī)程取樣規(guī)程分析結(jié)果的時(shí)間自動(dòng)取樣器的校驗(yàn)結(jié)果診斷安全系統(tǒng)火災(zāi)和氣體檢測(cè)與報(bào)警緊急停車系統(tǒng)滅火預(yù)案應(yīng)對(duì)緊急情況訓(xùn)練工藝物料閾限值急救或醫(yī)療設(shè)施蒸氣和流出物的擴(kuò)散安全設(shè)備的檢測(cè)與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)吻合 時(shí)間太長(zhǎng)太短錯(cuò)誤行動(dòng)過(guò)多低估過(guò)多低估無(wú)相反地理環(huán)境設(shè)備布置氣象條件人為因素暴露的相臨設(shè)備 偏差分析確定了每個(gè)分析節(jié)點(diǎn)的偏差后，需要對(duì)每個(gè)偏差進(jìn)行分析。分析的內(nèi)容包括原因、后果、保護(hù)措施、建議措施。原因是指引起偏差發(fā)生的原因，一旦找到發(fā)生偏差的原因，就意味著找到了對(duì)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(jiàn)的工藝狀態(tài)（如組成改變）、來(lái)自外部的破壞（如電源故障）等。后果是指偏

15、差所造成的結(jié)果，分析中假定發(fā)生偏差時(shí)已有保護(hù)措施失效，造成的后果（事故），而不考慮那些細(xì)小的、與安全無(wú)關(guān)的后果。保護(hù)措施是指設(shè)計(jì)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(shí)所造成的后果，如報(bào)警、連鎖、操縱規(guī)程等。建議措施是指修改設(shè)計(jì)、操作規(guī)程，或者進(jìn)一步進(jìn)行分析研究（如增加壓力報(bào)警、改變操作步驟的順序）的建議。 3）偏差的構(gòu)成偏差為引導(dǎo)詞與工藝參數(shù)的組合，一般表示如下：偏差=引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)工藝參數(shù)分為兩類，一類是概念性的參數(shù)（如反應(yīng)、轉(zhuǎn)化）；另一類是具體（專業(yè)）參數(shù)（如溫度、壓力）。對(duì)于概念性的工藝參數(shù)，當(dāng)與引導(dǎo)詞組合成偏差時(shí)，常發(fā)生歧義，如“過(guò)量+反應(yīng)”可能是指反應(yīng)速度快，或者說(shuō)是指

16、生成了大量的產(chǎn)品。 對(duì)具體的工藝參數(shù)，有必要對(duì)一些引導(dǎo)詞進(jìn)行修改，因?yàn)橛行┮龑?dǎo)詞與工藝參數(shù)組合后可能無(wú)意義或不能稱之為“偏差”，如“伴隨+壓力”，或者有些偏差的物理意義不確切，應(yīng)拓展引導(dǎo)詞的外延和內(nèi)涵。如：（1）對(duì)“時(shí)間+異?！?，引導(dǎo)詞“異?！本褪侵浮翱臁被颉奥保唬?）對(duì)“位置”、“來(lái)源”、“目的”而言，引導(dǎo)詞“異?！本褪侵浮傲硪粋€(gè)”；（3）對(duì)“液位”、“溫度”、“壓力”而言，引導(dǎo)詞“過(guò)量”就是指“高”。 應(yīng)注意的是：當(dāng)工藝參數(shù)包括一系列的相互聯(lián)系的工藝參數(shù)時(shí)（如溫度、壓力、反應(yīng)速度、組成等），最好是對(duì)每一個(gè)工藝參數(shù)順序使用所有的關(guān)鍵詞，即“引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)”方式，而不是每個(gè)引導(dǎo)詞用于工藝參

17、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(duì)操作規(guī)程進(jìn)行分析時(shí)也應(yīng)按照這種規(guī)則。用引導(dǎo)詞來(lái)描述要分析的問(wèn)題可以確保HAZOP方法的統(tǒng)一性，同時(shí)能夠?qū)⒁治龅膯?wèn)題系統(tǒng)化，應(yīng)用一套完整的引導(dǎo)詞，可以導(dǎo)出每個(gè)具有實(shí)際意義的偏差，而不致被遺漏。 基于偏差庫(kù)的方法基于偏差庫(kù)的方法非常類似于基于引導(dǎo)詞的方法。一般是在HAZOP分析會(huì)議之前，由HAZOP組織者或記錄員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差庫(kù)進(jìn)行調(diào)查，以確定每個(gè)節(jié)點(diǎn)或操作步驟的哪些偏差是適當(dāng)?shù)模纬梢M(jìn)行分析的偏差庫(kù)。 基于知識(shí)的方法基于知識(shí)的方法是一種特殊的基于引導(dǎo)詞的HAZOP分析，但所使用的引導(dǎo)詞部分或全部來(lái)自分析組的知識(shí)和特殊的檢查表。這種分析的前提是分

18、析組成員對(duì)大量設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)非常熟悉。后兩種方法都是為了提高分析會(huì)議的效率，盡量減少分析那些明顯不產(chǎn)生什么影響的偏差。 HAZOP分析關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)檢查要點(diǎn)！ HAZOP分析示例-福建煉化一體化裝置加氫裂化HZAOP分析 HAZOP分析表分析記錄是HAZOP分析的一個(gè)重要組成部分，負(fù)責(zé)會(huì)議記錄的人員應(yīng)根據(jù)分析討論過(guò)程提煉出恰當(dāng)?shù)亟Y(jié)果，不可能把會(huì)議上說(shuō)的每一句話都記錄下來(lái)（也沒(méi)有這個(gè)必要），但是必須記錄所有重要的信息。有些分析人員為了減少編制分析文件的精力，對(duì)那些不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重后果的偏差不予深究或不寫(xiě)入文件中，但一定要慎重。也可以舉行分析報(bào)告審核會(huì)，讓分析組對(duì)最終報(bào)告進(jìn)行審核和補(bǔ)充。 從本質(zhì)上說(shuō)，HAZOP分析是用于工藝過(guò)程危險(xiǎn)識(shí)別的行動(dòng)，這就決定了其內(nèi)涵是一致的。但從分析結(jié)果的表現(xiàn)形式上，HAZOP分析可以分為以下四種方法：1）原因到原因分析法 2）偏差到偏差分析法3）只有異常情況的HAZOP分析表 4）只有建議措施的HAZOP分析表 1）原因到原因分析法 在原因到原因的方法中，原因、后果、安全保護(hù)、建議措施之間有準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。分析組可以找出某一偏差的各種原因，每種原因?qū)?yīng)著某個(gè)（或幾個(gè)）后果及其相應(yīng)的保護(hù)設(shè)施。特點(diǎn)：分析準(zhǔn)確，減少歧義。 2）偏差到偏差分析法 在偏差到偏差（DBD）的方法中，所有的原因、后果、安全保護(hù)、建議措施都與一個(gè)特定的偏差聯(lián)系在一起，但該偏差下單個(gè)的原因、后果