1、危險與可操作性分析(HAZOP),2,HAZOP歷史,時間：20世紀(jì)60年代；提出：ICI公司TrevorKletz；發(fā)表：雜志“ChemicalEngineer”目的：解決除草劑裝置工藝隱患,采用引導(dǎo)詞，分析化工系統(tǒng)潛在事故的原因，后果，控制措施，并探討改進意見的一種設(shè)計審核,方法,3,HAZOP在中國,90年代末期進入中國；興盛于2000年后；通過南海石化等外資項目,國家安全監(jiān)管總局工業(yè)和信息化部關(guān)于危險化學(xué)品企業(yè)貫徹落實國務(wù)院關(guān)于進一步加強企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知的實施意見-安監(jiān)總管三2010-186號；AQT3033-2011安全設(shè)計導(dǎo)則。,中石化已經(jīng)普遍推廣使用中石油正在推廣；外企普遍

2、使用。,法規(guī),現(xiàn)狀,進入,4,為什么HAZOP？,2005年松花江污染事故,硝基苯車間爆炸,松花江水污染,事故的根本原因？,5,為什么HAZOP？,P策劃,D行動,C檢查,A糾正,1.總體設(shè)計3.基礎(chǔ)設(shè)計2.工藝包設(shè)計4.詳細(xì)設(shè)計,1.危險識別(Hazid)2.量化風(fēng)險評估(QRA),1.Hazop審查3.量化風(fēng)險評估2.SIL審查4.火炬系統(tǒng)評估等,1.執(zhí)行各項建議,PDCA循環(huán)四個要素，缺一不可！,6,為什么HAZOP？,渤海漏油事故,是項目設(shè)計安全管理的要求；是改進現(xiàn)有安全設(shè)計的要求。,7,什么是HAZOP?,危險和可操作性分析,8,偏差（事故狀態(tài)）,指一個工藝系統(tǒng)里，工藝參數(shù)偏離正常值

3、的波動范圍。例如：過高或過低的流量/溫度/壓力/液位/組分等。,定義,偏差=引導(dǎo)詞+工藝參數(shù),9,偏差（事故狀態(tài)）,偏差=引導(dǎo)詞+工藝參數(shù),工藝參數(shù),10,事故狀態(tài)（偏差）,高流量低流量高液位低液位維護等,偏差,那些原因會引起下列偏差？每個原因會有那些后果？如何避免事故的發(fā)生？,問題,請對低流量、低液位進行分析,什么是HAZOP？,右圖閃蒸罐閃蒸后，氣體從頂部送火炬，液體從下部進入下游工藝系統(tǒng)。液位調(diào)節(jié)回路控制液位；罐內(nèi)壓力過高將報警和SIS切斷進料。請對此系統(tǒng)進行HAZOP分析,HAZOP舉例,是針對設(shè)計PID圖紙和設(shè)計資料，召集工藝/生產(chǎn)/安全等各專業(yè)的工程師，在組長引導(dǎo)下，識別每一個工藝

4、系統(tǒng)可能出現(xiàn)潛在事故，分析產(chǎn)生這些事故的原因、后果、控制措施，并提出改進意見的審核會議。,什么是HAZOP?,HAZOP定義,13,什么是HAZOP?,HAZOP組長；記錄員；業(yè)主代表（工藝/生產(chǎn)/安全/儀表/設(shè)備等）；設(shè)計院代表（一般為工藝）專利商代表（一般為工藝）；其他兼職專業(yè)工程師（來自HAZOP進行地點所在單位）；取決于項目實際情況（現(xiàn)役裝置，或設(shè)計階段裝置等）,HAZOP參加人員,14,HAZOP分析流程,假設(shè)控制措施不存在；識別潛在偏差和原因；識別潛在后果（假設(shè)沒有措施）；風(fēng)險分析（發(fā)生可能性，和后果嚴(yán)重性）；識別出現(xiàn)有控制措施；進行殘余風(fēng)險分析；評估現(xiàn)有措施是否足夠，是否需要改進

5、意見。,15,HAZOP記錄格式,備注,HAZOP記錄可采用EXCEL，并有各公司定義格式；可采用國際通用軟件，DYADEM公司的PHAPro8。,16,HAZOP練習(xí)1,17,HAZOP練習(xí)1,壓力為3.0MPaG，溫度為45oC的甲醇溶液，進入罐A閃蒸。閃蒸后的馳放氣送往下游壓縮機系統(tǒng)，進行回收。閃蒸后的甲醇溶液，通過液位控制回路調(diào)節(jié)，進入下游壓力為0.2MPaG的甲醇收集罐B。罐A和罐B的距離約為500米。甲醇從罐A送往罐B的管路上，與另外一股并聯(lián)系統(tǒng)過來的甲醇混合，同時進入罐B進行收集。罐A和罐B容器的頂部，均安裝有按照最壞泄放工況設(shè)計的安全閥。當(dāng)罐A的液位“高高”時，獨立的聯(lián)鎖信號L

6、SHH將會報警，并聯(lián)鎖停下馳放氣下游的壓縮機。試對此系統(tǒng)進行HAZOP分析。,HAZOP分析的注意問題,紀(jì)錄員,記錄員必須具有工藝背景；紀(jì)錄員必須理解分析內(nèi)容和組長的意思，自行輸入；紀(jì)錄員一般不能參與討論；打字速度快，最好專職。,HAZOP分析的注意問題,方法論問題,首先分析造成事故的原因；再考慮事故的后果；之后，在考慮現(xiàn)有措施；最后，提出改進意見。,進料上游為高壓系統(tǒng)，洗滌塔為低壓。試對進料調(diào)節(jié)閥故障進行HAZOP分析,20,HAZOP分析的注意問題,原因按數(shù)字順序，列出各原因1,2,3等；后果按對應(yīng)原因，列出分序號1.1，1.2等；,編號問題,現(xiàn)有措施按對應(yīng)后果，列出分分序號1.1.1，1

7、.1.2等；改進措施所有建議，按照統(tǒng)一的阿拉伯?dāng)?shù)字順序：,21,HAZOP分析的注意問題,硬件上：設(shè)備，管道，儀表，設(shè)計，施工，材料；軟件上：技術(shù)參數(shù)，DCS/SIS程序，工作指令；人為失誤：領(lǐng)導(dǎo)，操作工，維護工；外部因素：公用工程，自然災(zāi)害，故意破壞等。,出現(xiàn)偏差的潛在原因,詳見附表,22,HAZOP分析的注意問題,對上游系統(tǒng)的影響；對下游系統(tǒng)的影響；對自身設(shè)備/系統(tǒng)的影響；對裝置、全廠的影響；一個原因可能有多個后果；每一個后果都必須識別。,后果,故障/失誤發(fā)生時,注意問題：不能混淆原因和后果，上圖“塔”壓力低不是“泵”高流量的原因,23,HAZOP分析的注意問題,控制措施和改進意見-“分層

8、保護”原則,24,HAZOP分析的注意問題,控制措施和改進意見按“分層保護”原則，識別和記錄；工藝穩(wěn)定性；DCS系統(tǒng)；SIS系統(tǒng)；,過壓保護；設(shè)備本質(zhì)安全措施；圍堰、報警、逃生、應(yīng)急等減緩措施,控制措施并不是到達(dá)“人”，就是安全的！,25,HAZOP分析的注意問題,控制措施和改進意見,從上游系統(tǒng)控制；從下游系統(tǒng)控制；,從全廠進行控制；從設(shè)計本身進行控制。,26,HAZOP分析的注意問題,控制措施和改進意見,不同后果，可能對應(yīng)不同的控制措施。,27,改進系統(tǒng)設(shè)計，降低危險發(fā)生可能性、后果嚴(yán)重性；培訓(xùn)、程序、行政措施消除人為錯誤；,HAZOP分析的注意問題,控制措施和改進意見,不能解決的嚴(yán)重問題，

9、建議會后專門研究。HAZOP只提出問題，不解決問題；不能以進度為由，拒不執(zhí)行改進意見。,HAZOP分析的注意問題,紀(jì)錄問題,標(biāo)明節(jié)點工藝意圖，圖紙和設(shè)備編號；標(biāo)明所有動設(shè)備、靜設(shè)備、儀表、閥門的位號；,按上、中、下游、全廠順序記錄后果；按分層保護原則記錄。,29,HAZOP分析的“偏差”,偏差火災(zāi)：火災(zāi)氣體探測系統(tǒng)消防系統(tǒng)；安全閥泄壓工況；火炬設(shè)計工況；系統(tǒng)隔離；緊急泄壓；鄰近設(shè)施的影響。,偏差管線或設(shè)備破裂：上下游是否需要破管保護？；系統(tǒng)是否可以遠(yuǎn)程隔離？是否可以轉(zhuǎn)液？是否有圍堰圍壩？是否有移動泵和臨時管線？是否有溢油清理設(shè)施？,30,HAZOP分析的“偏差”,偏差維護：人孔；止回閥；水冷器

10、；SIS儀表；安全閥；壓力管道/容器；管線設(shè)備腐蝕。,帶安全功能的設(shè)備，必須進行定期維護,偏差維護,爆炸前的油庫,爆炸后的油庫,罐區(qū)設(shè)計：嚴(yán)格遵循IEC51611分層保護原則,事故原因：缺乏維護、調(diào)校，導(dǎo)致層層故障,33,偏差開停車：置換；升壓；升溫；放空/緊急泄壓；中間罐/產(chǎn)品罐/倉庫；開停車順序；緊急停車的邏輯；泄壓/排放/降溫等。,注意部分裝置停車是否需要氮氣等安全系統(tǒng)？氮氣等安全系統(tǒng)是否可靠？,HAZOP分析的“偏差”,34,安全隔離；過壓保護；火炬系統(tǒng)；DCS系統(tǒng)；SIS系統(tǒng)；排水水系統(tǒng)；廢液收集系統(tǒng)；生產(chǎn)污水系統(tǒng)；地下水污染；,焚燒系統(tǒng)；平面布置；壓縮機空氣系統(tǒng)；氮氣系統(tǒng)（安全系統(tǒng)

11、）蒸汽系統(tǒng)；水、電、汽、氣中斷；工藝裝置界面；作業(yè)許可證；應(yīng)急管理程序等。,HAZOP分析的“偏差”,全廠性問題,35,HAZOP的風(fēng)險評估,風(fēng)險很難降低到零；風(fēng)險越低，投資將越大；人們的“可接受風(fēng)險”，與事故后果的“嚴(yán)重性”相關(guān)。,ALARP最低合理可行原則,高于10-3小于10-610-310-6,HAZOP分析的風(fēng)險評估,風(fēng)險,發(fā)生頻率,不可接受可以忽略ALARP,HAZOP分析的風(fēng)險評估,風(fēng)險分析,HAZOP分析的風(fēng)險評估,事故發(fā)生的可能性,事故發(fā)生的嚴(yán)重性死亡人數(shù)=現(xiàn)場可能出現(xiàn)的平均人數(shù)X傷亡系數(shù)傷亡系數(shù)：0.01事故發(fā)生時，現(xiàn)場人員死亡的可能性為低；0.1事故發(fā)生時，現(xiàn)場人員死亡的

12、可能性為中；1事故發(fā)生時，現(xiàn)場人員死亡的可能性為高。,HAZOP分析的風(fēng)險評估,練習(xí)：請對下列丙烷裝船設(shè)施進行HAZOP審查，并進行風(fēng)險評估,40,每一個后果，進行兩次風(fēng)險評估；殘余風(fēng)險落在不可接受區(qū)域的，必須考慮改進意見；“措施”和“意見”，分析是降低“可能性”還是“嚴(yán)重性”。,采用控制措施后，風(fēng)險落在可接受區(qū)域，可以不用改進意見,采用控制措施后，風(fēng)險沒有落在可接受區(qū)域，必須改進,HAZOP分析的風(fēng)險評估,風(fēng)險分析,41,HAZOP的意義,渤海漏油事故,優(yōu)點,系統(tǒng)、詳細(xì)地檢查設(shè)計里存在的遺漏和錯誤；優(yōu)化工藝和提高系統(tǒng)可靠性；多專業(yè)匯聚；頭腦風(fēng)暴；定性分析強。,42,HAZOP分析的局限性,僅

13、“檢查”圖紙，不能事先“策劃”全廠性的問題；-必須與其他安全分析組合。,局限性,43,HAZOP分析的局限性,局限性,僅考慮一種“失效”工況；耗時長，對項目進度有影響；側(cè)重技術(shù)，易忽視人為失誤；容易忽略“可能性低但后果嚴(yán)重”的隱患；定量分析不足。,波帕爾毒氣事故,MIC儲罐安全起跳的時候夜班換班后,交接混亂；儲罐冷凍系統(tǒng)不動作；光氣洗滌系統(tǒng)不動作；光氣火炬焚燒系統(tǒng)熄火；,44,HAZOP節(jié)點劃分,HAZOP分析的節(jié)點劃分,問題,右圖可分為幾個節(jié)點？,劃分原因,HAZOP是非常耗時和具體的“檢查”工作；必須把裝置分解成更小系統(tǒng)進行HAZOP。,劃分流派,按照管線和設(shè)備劃分；按照工藝系統(tǒng)劃分。,4

14、6,HAZOP分析的節(jié)點劃分,按照管線和設(shè)備劃分,把每一根管線作為節(jié)點；把每一個設(shè)備作為一個節(jié)點。,優(yōu)點：,HAZOP研究非常詳細(xì),缺點：,節(jié)點多，HAZOP報告可讀性差原因/后果/措施/建議等問題討論，經(jīng)常在節(jié)點外。,47,HAZOP分析的節(jié)點劃分,按照工藝系統(tǒng)劃分,把一個工藝系統(tǒng)作為節(jié)點；如蒸餾，壓縮機，吸收，合成等系統(tǒng),優(yōu)點：,HAZOP都在一個工藝系統(tǒng)內(nèi)探討問題。節(jié)點少，報告可讀性強。,缺點：,HAZOP組員需要對該系統(tǒng)工藝很熟悉。易遺漏一部分重要性低的管線。,蒸餾系統(tǒng),HAZOP分析的節(jié)點劃分,把其中一個工藝系統(tǒng)作為節(jié)點，進行HAZOP分析；完成一個工藝系統(tǒng)后，在考慮幾個系統(tǒng)并聯(lián)后，

15、可能產(chǎn)生的問題。,并聯(lián)工藝系統(tǒng),HAZOP分析的節(jié)點劃分,管道/設(shè)備/儀表工程師，把節(jié)點看成一根根管線、一個個設(shè)備、和一個個儀表回路；只有工藝工程師，把HAZOP節(jié)點看成一個工藝系統(tǒng)。節(jié)點的一個偏差討論完后，再進行另一個偏差；,HAZOP節(jié)點一般問題,HAZOP分析的節(jié)點劃分,對其他系統(tǒng)造成后果的，應(yīng)在該系統(tǒng)的節(jié)點討論；詳細(xì)設(shè)計的小變更，和系統(tǒng)界面之間HAZOP，節(jié)點可考慮按管線劃分；如工藝系統(tǒng)非常復(fù)雜，組員對工藝不熟悉，可把工藝系統(tǒng)劃成更細(xì)的工藝系統(tǒng)。,HAZOP節(jié)點一般問題,51,如下LPG混合氣制備系統(tǒng)，可以分成多少個節(jié)點？,HAZOP分析的節(jié)點劃分,52,HAZOP分析的節(jié)點劃分,53

16、,HAZOP策略,54,HAZOP分析對象和時間,現(xiàn)役裝置改、擴建項目新建項目初步設(shè)計新建項目詳細(xì)設(shè)計,分析對象,現(xiàn)役裝置改動很困難工藝包階段資料不全初步設(shè)計商對工藝不了解詳細(xì)設(shè)計會延誤進度,時間難點,55,HAZOP對象和時間,P&ID定稿后。或基礎(chǔ)設(shè)計審查前。,新系統(tǒng)、成套設(shè)備、變更、界面等資料具備時?；蚺鷾?zhǔn)作為施工前。,隨時進行。由變更管理程序，確定HAZOP。,初步設(shè)計階段,詳細(xì)設(shè)計階段,現(xiàn)役裝置,56,HAZOP對象和時間,1.HAZOP策略難點：承包商和正確時間點的選擇,專利商和初步設(shè)計承包商為不同公司,專利商和初步設(shè)計承包商為同一公司,原始設(shè)計,現(xiàn)役裝置,工藝包設(shè)計階段,初步設(shè)計

17、階段,初步設(shè)計階段,生產(chǎn)階段,資料潛在不全,承包商潛在抵制,專利商參與，但設(shè)計潛在混亂,改動困難，無專利商，容易忽略原設(shè)計意圖,57,HAZOP需要的資料,資料,58,組建HAZOP隊伍2.HAZOP準(zhǔn)備工作,HAZOP程序,進行HAZOP分析記錄完成HAZOP報告6.跟蹤,59,HAZOP程序,1.1運營裝置HAZOP-組長；-技術(shù)秘書；-工藝工程師；-生產(chǎn)/維護工程師；-工藝安全工程師；-儀表工程師；-其他專業(yè)兼職工程師。,1.2設(shè)計裝置HAZOP-組長；-技術(shù)秘書；-業(yè)主代表（生產(chǎn)、安全、維護等）；-設(shè)計院代表（工藝、儀表等）；-專利商代表（工藝）；-其他專業(yè)兼職工程師。,現(xiàn)役裝置、工藝

18、包、BED、DED等不同階段，將影響HAZOP隊伍組成；不同的項目架構(gòu)，也將影響HAZOP隊伍組成。,1.組建HAZOP隊伍,60,2.HAZOP準(zhǔn)備工作,HAZOP程序,2.1硬件方面-工藝說明；-工藝流程圖PFD-帶控制點管道儀表圖P&IDs；-因果圖；-設(shè)備/儀表/安全閥等數(shù)據(jù)表；-工廠/設(shè)備布局圖；-會議室；-投影儀、鋼筆、色筆、黑板等。,61,2.HAZOP準(zhǔn)備工作,HAZOP程序,2.2軟件方面-工藝設(shè)計意圖；-節(jié)點分布；-裝置上下游界面條件/工藝；-全廠性的工藝/公用工程考慮；-專利商/設(shè)計承包商的特殊考慮。,如圖，603IC1124，603LI1161，回流等的設(shè)計有何特殊考慮

19、？,62,HAZOP程序,進行HAZOP分析,63,HAZOP程序,4.記錄,描述節(jié)點的工藝，圖紙，設(shè)備，參加人員等標(biāo)出HAZOP討論的所有“設(shè)備/儀表/管線”的位號偏差的每個原因單獨列出后果要對應(yīng)到具體的原因標(biāo)明每個行動負(fù)責(zé)人HAZOP組長每天審核記錄每個節(jié)點的記錄交組員審核,64,HAZOP程序,5.編制報告,封面目錄簡寫人員介紹項目簡介HAZOP方法HAZOP記錄主要的問題和建議附件：標(biāo)識的P圖紙，因果圖等,6.行動跟蹤,確立跟蹤負(fù)責(zé)人制定行動計劃領(lǐng)導(dǎo)月度會議跟蹤,65,HAZOP記錄,66,HAZOP組長,注意問題人機界面,確保會議室寬敞明亮；確保一套A1或A2的PID和PFD圖紙，掛

20、在墻壁上；位于主席臺附近的一張黑板/白板；投影儀位置正確，顯示清晰；技術(shù)秘書有完整的電子版設(shè)計圖紙和設(shè)計資料；,67,HAZOP組長,注意問題人機界面,確保人手一冊A3圖紙和資料；每人一張桌子；人手一套色筆、鉛筆、鋼筆；關(guān)閉手機；不準(zhǔn)吸煙；專兼職人員有足夠的空間。,68,HAZOP組長,注意問題第一天會議,是否有領(lǐng)導(dǎo)要對HAZOP做講話；介紹自己；讓每個組員介紹自己(職位、專業(yè)、經(jīng)驗等)；確保每個組員知道如下重要事項；建筑撤退路線；廁所和茶水廳位置；休息時間和午餐安排等,69,HAZOP組長,注意問題第一天會議,介紹每天HAZOP開始和結(jié)束時間；請業(yè)主工程師介紹整個項目情況；請工藝工程師詳細(xì)介

21、紹第一個HAZOP的節(jié)點；控制會議進度，使每個組員進入狀態(tài)。,70,HAZOP組長,注意問題個人技巧,采用正確版本的圖紙；采用引導(dǎo)詞前，確保組員完全了解節(jié)點的工藝；考慮“偏離設(shè)計意圖”的偏差；確保偏差的危險是可信的；不考慮“兩個或以上的偏差”，除非“非?？赡堋保?71,HAZOP組長,注意問題個人技巧,阻止加快HAZOP速度，以加快進度壓力；鼓勵組員參與討論；阻止部分組員開小會；把討論的話題控制在節(jié)點內(nèi)。,72,HAZOP組長,注意問題改進意見,消除隱患的預(yù)防措施為主，降低后果嚴(yán)重性的減緩措施為輔；復(fù)雜的儀表系統(tǒng)，可能導(dǎo)致頻繁的誤停車，并招致大量維護和調(diào)試的成本；過度設(shè)計的系統(tǒng)，如果缺乏維護的調(diào)試，可能比原有設(shè)計更不可靠；,73,HAZOP組長,注意問題改進意見,多考慮具有生產(chǎn)經(jīng)驗的組員的意見；繁雜的設(shè)計，可能會在生產(chǎn)實際中被丟棄不用，或甚至產(chǎn)生額外的危險。,74,HAZOP練習(xí),75,HAZOP練習(xí)2,LPG混合氣制備系統(tǒng),76,HAZOP練習(xí)2,如圖所示，壓力5.3MPaG，溫度25oC的LPG，進入LPG蒸發(fā)器加熱到約150oC，進行氣化（超臨界）后，在混合器與加熱到約140oC的高壓氮氣（約5.3MPaG）進行混合以降低LPG氣體熱值?；旌虾蟮臍怏w：氮氣76%，LPG24%，溫度105oC，壓力5.1MPaG?；旌螸PG氣體進入緩沖罐后，