1、 HAZOP技術(shù)1 HAZOP 技術(shù)的提出HAZOP是英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工程公司ICI二十世紀(jì)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(xì)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(gè)全世界的方法應(yīng)用時(shí)主要的份量才被發(fā)現(xiàn)。1963年ICI重有機(jī)化學(xué)分部設(shè)計(jì)一個(gè)從異丙基苯中生產(chǎn)苯酚和丙酮的設(shè)備。當(dāng)工程部以最小的資金投入

2、（而不是最小的終身成本或最大的利益）同時(shí)設(shè)計(jì)刪除所有的非本質(zhì)的特點(diǎn)為目標(biāo)的時(shí)候，在生產(chǎn)部中必須操作這個(gè)項(xiàng)目的很多人感覺到刪除掉的太多了。當(dāng)時(shí)，方法學(xué)習(xí)特別是評(píng)估檢查法非常流行。評(píng)估檢查法是審查活動(dòng)和產(chǎn)生選擇的一個(gè)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(shí)候完成”“誰(shuí)完成它”等等問題。于是，為了使設(shè)計(jì)的所有缺點(diǎn)都公開顯示，找到更好的方法花掉所有可利用的的錢，該項(xiàng)目負(fù)責(zé)人決定將評(píng)估檢查法用于苯酚項(xiàng)目設(shè)計(jì)。指定一個(gè)三人小組：兩位開車組的經(jīng)驗(yàn)豐富的成員和一個(gè)評(píng)估檢查專家。在1964年，他們一直工作了4個(gè)月每周見3天，通過問答的形式審查苯酚廠的管線圖表和平面

3、布置圖。他們發(fā)現(xiàn)許多潛在的危險(xiǎn)和操作中很多沒有預(yù)測(cè)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(dòng)。其實(shí)，設(shè)計(jì)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(gè)風(fēng)險(xiǎn)研究步驟，現(xiàn)在已經(jīng)被全I(xiàn)CI公司采用。擴(kuò)展了從早期設(shè)計(jì)階段貫穿到后期代理。HAZOP是第三階段。第一部在公開文獻(xiàn)上出版的關(guān)于HAZOP文章是Herbert Lawley出席1973年美國(guó)化學(xué)工程師協(xié)會(huì)（AICHE）預(yù)防失效座談會(huì)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)計(jì)單位相接受2。英國(guó)、加拿大等

4、國(guó)甚至已通過立法手段強(qiáng)制其在工程建設(shè)項(xiàng)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(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP：Hazard and Operability Analysis）方法是基于這樣一個(gè)基本概念，即各個(gè)專業(yè)、具有不同知識(shí)背景的人員所組成的分析組一起工作比他們獨(dú)自工作更具有創(chuàng)造性和系統(tǒng)性，能識(shí)別更多的問題。危險(xiǎn)性分析是一個(gè)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(gè)人能獨(dú)自解決一個(gè)系統(tǒng)或過程的所有問題。在裝置的設(shè)計(jì)、操作、維修等過程中，需要工藝、工程、儀表、土建、給排水等專業(yè)的人員一起工作，對(duì)過程的HAZOP分析也

5、不例外。雖然HAZOP分析方法是為新設(shè)計(jì)或新技術(shù)而開發(fā)的危險(xiǎn)性分析方法，但這種分析方法幾乎適合于項(xiàng)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(huì)議對(duì)工藝圖紙和操作規(guī)程進(jìn)行分析。在這個(gè)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(jì)工藝條件的偏差。ICI對(duì)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(duì)工藝過程的危險(xiǎn)和操作性問題進(jìn)行分析。這些問題實(shí)質(zhì)上是一系列的“偏差”偏離設(shè)計(jì)工藝條件。因此，雖然可能一個(gè)人也能完成整個(gè)過程的HAZOP分析，但這種分析不能被稱為HAZOP分析。因此HAZOP分析方法明顯不同于其他分析方法，因?yàn)槠渌治龇椒捎?/p>

6、一個(gè)人單獨(dú)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(diǎn)在于能相互促進(jìn)、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(diǎn)，不允許成員之間的批評(píng)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(gè)分析過程必須有一個(gè)系統(tǒng)的規(guī)則、按一定的程序進(jìn)行。HAZOP分析對(duì)工藝或操作的特殊點(diǎn)進(jìn)行分析，這些特殊點(diǎn)稱為“分析節(jié)點(diǎn)”，或工藝單元，或操作步驟。HAZOP分析組分析每個(gè)工藝單元或操作步驟，識(shí)別出那些具有潛在危險(xiǎn)的偏差，這些偏差通過引導(dǎo)詞引

7、出。使用引導(dǎo)詞的一個(gè)目的就是為了保證對(duì)所有工藝參數(shù)的偏差都進(jìn)行分析。有時(shí)，分析組對(duì)每個(gè)工藝單元或操作步驟可能會(huì)提出很多的偏差，并分析他們可能原因和后果，通常對(duì)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(duì)新建裝置和已投入運(yùn)行的裝置都適用。對(duì)于新建裝置，在工藝設(shè)計(jì)基本確定之后最好進(jìn)行一次HAZOP分析，一般情況下，此時(shí)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(duì)裝置的設(shè)計(jì)進(jìn)行修改也比較容易；也可在過程發(fā)展階段進(jìn)行HAZOP分析，這就需要分析人員具備該工藝過程的知識(shí)，但是此時(shí)進(jìn)行的HAZOP分析并不能取代對(duì)整個(gè)過程的安全檢查

8、。雖然已建立起了基本的HAZOP分析方法，但公司或機(jī)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(yǔ)及定義。表2-2所示的引導(dǎo)詞最初是由ICI在進(jìn)行HAZOP分析時(shí)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(gè)引導(dǎo)詞與工藝參數(shù)組合，并且適用每個(gè)點(diǎn)（分析節(jié)點(diǎn)、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(duì)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HAZOP分析術(shù)語(yǔ)項(xiàng)目說明工藝單元或分析節(jié)點(diǎn)具有確定邊界的設(shè)備（如兩容器之間的管線）單元，對(duì)單元內(nèi)工藝參數(shù)的偏差進(jìn)行

9、分析；對(duì)位于PID圖上的工藝參數(shù)進(jìn)行偏差分析操作步驟間隙過程的不連續(xù)動(dòng)作，或者是由HAZOP分析組分析的操作步驟；可能是手動(dòng)、自動(dòng)或計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制的操作，間隙過程每一步使用的偏差可能與連續(xù)過程不同工藝指標(biāo)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(jìn)行說明，如工藝說明流程圖管道圖PID圖引導(dǎo)詞用于定性或定量設(shè)計(jì)工藝指標(biāo)的簡(jiǎn)單詞語(yǔ)，引導(dǎo)識(shí)別工藝過程危險(xiǎn)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(xiàng)目如反應(yīng)、混合、濃度、PH值及具體項(xiàng)目如溫度、壓力相數(shù)及流量偏差分析組使用的引導(dǎo)詞系統(tǒng)的對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)的工藝參數(shù)（如流量壓力等）進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)的一系列偏

10、離工藝指標(biāo)的情況（如無(wú)流量、壓力高等）；偏差的形式通常是“引導(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(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(shí)已有安全保護(hù)系統(tǒng)的失效，不考慮那些細(xì)小的與安全無(wú)關(guān)的后果安全保護(hù)之設(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、操作規(guī)程等）措施或建議修改設(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、改變操作步驟地順序等）的建議表2-2 HAZOP分析引導(dǎo)

11、詞及其意義引導(dǎo)詞意義NONE（空白）設(shè)計(jì)或操作要求的指標(biāo)和事件完全不發(fā)生；如無(wú)流量；無(wú)催化劑MORE（增量）同標(biāo)準(zhǔn)值相比，數(shù)值偏大；如溫度、壓力、流量等數(shù)值偏高LESS（減量）同標(biāo)準(zhǔn)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(shí)，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(wú)某些組分REVERSE（相逆）出現(xiàn)和設(shè)計(jì)要求完全相反的事和物；如流體反向流動(dòng)、加熱而不是冷卻，反應(yīng)向相反方向進(jìn)行OTHER THAN （異常）出現(xiàn)和設(shè)計(jì)要求不相同的事或物，如發(fā)生異常事件或狀態(tài)、開停

12、車、維修改變操作模式表2-3 常用的HAZOP分析工藝參數(shù)流量時(shí)間頻率混合壓力組成粘度添加劑溫度PH值電壓分離液位速度信號(hào)反應(yīng) 表2-4 引導(dǎo)詞與工藝參數(shù)結(jié)合構(gòu)成偏差引導(dǎo)詞意義參數(shù)偏差空白否定目的流量無(wú)流動(dòng)液位無(wú)液位少量量的減少流量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量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邏輯相反流量流速相反 壓力壓力相反一部分性質(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)壓力增加流量-雜質(zhì)流速增加不同于完善-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

13、量-想要的物質(zhì)流速為0表2-5 標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)一覽表引導(dǎo)詞參數(shù)無(wú)較多較少象一樣部分相反除此以外流量壓力溫度組成液位相態(tài)（汽相）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(wú)流量 較少流量較多流量其它流量 壓力降低壓力較高溫度較低溫度較高液位高液位低部分組成變化其它組成變化閥門關(guān)閉，流向錯(cuò)誤，管路堵塞，誤加盲法蘭，止回閥錯(cuò)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，泵或容器損壞等部分堵塞，容器或閥故障，泄漏，泵效率損失?？刂崎y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，其它路線的物流流入，換熱管破裂。壓力突然降

14、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(jìn)入，水壓試驗(yàn)殘留的液體，穿過絕緣層的物料等。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)罐倒空時(shí)放空閥關(guān)閉，冷卻罐使罐中的蒸氣冷凝，泵或壓縮機(jī)入口管線閥門關(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，壓控閥故障，液位控制故障導(dǎo)致高壓氣體進(jìn)入.當(dāng)裝料時(shí)放空閥沒打開。低溫或霜凍，壓力損失，熱損失，換熱管破裂，溫度控制器故障，壓力釋放，夾套冷卻。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。液位控制故障，控制閥打開，進(jìn)入容器的流量大于排出的量

15、，排出管線堵塞。液位控制故障，控制閥關(guān)不上，排放閥打開物料通過隔熱層，從換熱管漏出，錯(cuò)誤進(jìn)料閥門泄漏導(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，蠟或烴的形成，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(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“過量+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(wú)意義或不能稱為“偏差”，如“伴隨+壓力”。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。此外，分析人員可能發(fā)現(xiàn)有些偏差的物理意

16、義不確切。例如，當(dāng)考慮“溫度”這個(gè)工藝參數(shù)時(shí)，一般只選取“過量”和“減量”這兩個(gè)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(kuò)展引導(dǎo)詞的外延和內(nèi)涵，如：對(duì)“時(shí)間”而言，引導(dǎo)詞“異?！本褪侵浮翱臁被颉奥?；對(duì)“位置”、“來源”、“目的”而言，引導(dǎo)同“異?！本褪侵浮傲硪粋€(gè)”；對(duì)“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)詞十工藝參數(shù)”方式，而不是每個(gè)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)

17、詞用于對(duì)操作規(guī)則進(jìn)行分析時(shí)也應(yīng)按照這種規(guī)則，例如，對(duì)操作步驟“當(dāng)壓力達(dá)到B時(shí)，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(dá)到B時(shí)（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(jìn)行：分析的準(zhǔn)備；完成分析；編制分析結(jié)果報(bào)告，圖2-1所示為HAZOP分析的整個(gè)過程值得注意的是，分析步驟可交替進(jìn)行，如分析組在完成某個(gè)分析節(jié)點(diǎn)后（不是全部），可將結(jié)果提交給設(shè)計(jì)人員，讓設(shè)計(jì)人員著手對(duì)原設(shè)計(jì)進(jìn)行修改。準(zhǔn)備態(tài)度會(huì)議組織知識(shí)/經(jīng)驗(yàn)HAZOP分析經(jīng)驗(yàn)分析資料(PID，PFD)分析組進(jìn)行HAZOP分析

18、分析結(jié)果文件分析結(jié)果處理/實(shí)施偏差原因后果安全保護(hù)建議措施表格圖2-1 HAZOP分析步驟1）分析的準(zhǔn)備 準(zhǔn)備工作對(duì)成功地進(jìn)行HAZOP分析是十分重要的，準(zhǔn)備工作的工作量由分析對(duì)象的大小和復(fù)雜程度決定的。（1）確定分析的目的、對(duì)象和范圍 分析的目的、對(duì)象和范圍必須盡可能的明確，分析對(duì)象通常是由裝置或項(xiàng)目的負(fù)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(biāo)開展分析工作。而且要確定應(yīng)當(dāng)考慮到哪些危鹼后果。例如，如果要求HAZOP分析確定裝置建在什么地方才能使對(duì)公眾安全的影響減到最小，這種情況下，HAZOP分析應(yīng)著重分析偏差所造成的后果對(duì)裝置界區(qū)外部的影響。（2）分析組

19、的組成 危險(xiǎn)分析組的組織者應(yīng)當(dāng)負(fù)責(zé)組成有適當(dāng)人數(shù)且有經(jīng)驗(yàn)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(jì)和操作的人員。雖然對(duì)簡(jiǎn)單、危險(xiǎn)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)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，此外，還包括操作規(guī)程，儀表控制圖、邏輯圖，計(jì)算機(jī)程序，有時(shí)還應(yīng)提供裝置手冊(cè)和設(shè)備制造手冊(cè)。重要的圖紙和數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)在分析會(huì)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

20、析順序 此階段所需時(shí)間與過程的類型有關(guān)。對(duì)連續(xù)過程，工作量最小。在分析會(huì)議之前使用以更新的圖紙（如果對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行過修改）確定分析節(jié)點(diǎn)，每一位分析人員在會(huì)議上都應(yīng)有這些圖紙。有時(shí)，組織者也可以提出一個(gè)初步的偏差目錄提交會(huì)議討論，以及準(zhǔn)備一份工作表作分析記錄用。但是這個(gè)初步偏差目錄不能作為“唯一”進(jìn)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?yàn)镠AZOP分析也是一個(gè)學(xué)習(xí)過程。當(dāng)然在分析過程中允許進(jìn)行修改。 對(duì)間隙過程來說，準(zhǔn)備工作量非常大。主要是因?yàn)椴僮鬟^程更加復(fù)雜。分析這些操作程

21、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(gè)或兩個(gè)以上的間隙過程同時(shí)在過程中出現(xiàn)） ，應(yīng)當(dāng)將過程中每個(gè)步驟下每個(gè)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(jiǎn)單地控制這個(gè)容器），他們的活動(dòng)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(huì)議開始之前要制定詳細(xì)的汁劃，必須花一定的時(shí)間限據(jù)特定的分析對(duì)象確定最佳的分析程序。（5）安排會(huì)議次數(shù)和時(shí)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(huì)議計(jì)劃。首先需要確定分析會(huì)議所需時(shí)間，一般來說每個(gè)分析節(jié)點(diǎn)平均需2030分鐘，若某容器有兩個(gè)進(jìn)口，兩個(gè)出口，一個(gè)放空點(diǎn)，則需要3小時(shí)左右；另

22、外一種方法是每個(gè)設(shè)備分配23小時(shí)。確定了所需時(shí)間后，組織者可以開始安排會(huì)議的次數(shù)和時(shí)間，每次會(huì)議持續(xù)時(shí)間不要超過46小時(shí)（最好安排在上午），會(huì)議時(shí)間越長(zhǎng)效率越低，而且分析會(huì)議應(yīng)連續(xù)舉行。以免因時(shí)間間隔太長(zhǎng)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(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域，每個(gè)區(qū)域討論完畢后，會(huì)議組作適當(dāng)修整，再進(jìn)行下一區(qū)域的分析討論。對(duì)于大型裝置或工藝過程，若由一個(gè)分析組來進(jìn)行分析可能需要很長(zhǎng)時(shí)間，在這種情況下可以考慮組成多個(gè)分析組同時(shí)進(jìn)行，由某個(gè)分析組的組織者擔(dān)任協(xié)調(diào)員，協(xié)調(diào)員首先將過程分成相對(duì)獨(dú)立的若干部分，然后分配給各組去完成，這樣分析時(shí)間就不會(huì)拖得太長(zhǎng)。2）完成分析HAZ

23、OP分析需要將工藝圖或操作程序劃分為分析節(jié)點(diǎn)或操作步驟，然后用引導(dǎo)詞找出過程的危險(xiǎn)，圖2 是HAZOP分析流程圖。分析組對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)或操作步驟使用引導(dǎo)詞進(jìn)行分析，得到一系列的結(jié)果：偏差的原因、后果、保護(hù)裝置、建議措施；需要更多的資料才能對(duì)偏差進(jìn)行進(jìn)一步的分析。當(dāng)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況后，組織者應(yīng)當(dāng)讓每位分析人員都明白問題所在。HAZOP分析的組織者把握分析會(huì)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(gè)偏差的分析及建議措施完成之后再進(jìn)行下一偏差的分析；在考慮采取某種措施以提高安全性之前應(yīng)對(duì)與分析節(jié)點(diǎn)有關(guān)的所有危險(xiǎn)進(jìn)行分析。在分析過程中，HAZOP組織者應(yīng)與分析組成員達(dá)成這樣一

24、種共識(shí)。即對(duì)偏差或危險(xiǎn)應(yīng)當(dāng)主要考慮易于實(shí)現(xiàn)的解決方法，而不是花費(fèi)大量時(shí)間去“設(shè)計(jì)解決方法”。在分析會(huì)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?yàn)檫^程危險(xiǎn)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(jiǎn)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(huì)議。討論會(huì)議應(yīng)該在一個(gè)自由的氣氛中進(jìn)行，每一位在研究中應(yīng)該自由的奉獻(xiàn)。領(lǐng)導(dǎo)應(yīng)該注意到使每一個(gè)成員都參與討論并提出自己的觀點(diǎn)和看法。這這個(gè)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(huì)議中記住最重要的一點(diǎn)是更多的重點(diǎn)是問題（

25、風(fēng)險(xiǎn)）識(shí)別和評(píng)價(jià)而不是解決問題（風(fēng)險(xiǎn)管理）。為保證會(huì)議的高效率，組織者必須牢記以下幾點(diǎn)：不要與分析組成員對(duì)抗；認(rèn)真聽取所有成員的意見；在會(huì)議進(jìn)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(gè)方面，包括工藝、設(shè)備、儀表、控制、環(huán)境等，HAZOP分析人員的知識(shí)及可獲得的資料總是與HAZOP 分析方法的要求有距離，因此，對(duì)某些具體問題可聽取專家的意見，必要時(shí)對(duì)某些問題的分析可延期進(jìn)行，在獲得更多的資料后再進(jìn)行分析。選取工藝單元選取偏差，如：溫度、壓力偏差可能嗎？危險(xiǎn)嗎操作工是否知道之一偏差什么會(huì)導(dǎo)致這一偏差怎樣的措施才能降低發(fā)生的后果和幾率考慮其他糾正措施改變的

26、偏差是否合理所有的偏差都考慮過了嗎？所有的單元都考慮過了嗎？結(jié)束是是是是是否否否否否否是圖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(xì)研究HAZOP的成功和失敗，發(fā)現(xiàn)HAZOP研究有10個(gè)主要的問題：A缺乏有經(jīng)驗(yàn)的小組成員和領(lǐng)導(dǎo)缺乏有經(jīng)驗(yàn)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(yàn)是使HAZOP分析成功的關(guān)鍵。因此，小組成員和組長(zhǎng)應(yīng)該：什么時(shí)候什么地點(diǎn)繼續(xù)研究路線的感覺，就像經(jīng)驗(yàn)告訴附近另一個(gè)危險(xiǎn)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(yàn)也應(yīng)該開放思想接受其他專家

27、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)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(xì)考慮。個(gè)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(shí)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(huì)注意到一些危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈儊碜杂诜浅＜?xì)致的定義范圍的目標(biāo)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(xiǎn)或操作問題的主要類型應(yīng)該被限制，不管詳細(xì)的結(jié)果有沒有被考慮，也不管折線危險(xiǎn)的補(bǔ)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(shí)，很多次都是原因和結(jié)果的

28、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的工作也促進(jìn)了小組成員的厭煩，這些對(duì)于HAZOP分析都是不利的。這是真正需要優(yōu)化的主要的對(duì)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(zhǔn)確的信息HAZOP研究的有效性直接依靠于信息對(duì)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(huì)顯示出缺點(diǎn)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(duì)項(xiàng)目不正確的評(píng)估，也可能引起高估/低估或者有時(shí)會(huì)忽略風(fēng)險(xiǎn)。G管理失誤研究會(huì)議中小組成員因?yàn)樗鼈兊钠渌?zé)任不規(guī)則的出席，生產(chǎn)不連續(xù)的結(jié)果。另一個(gè)導(dǎo)致不一致結(jié)果是分析會(huì)議由于權(quán)威（管理）經(jīng)常的中斷或由于不合適的會(huì)議安

29、排的中斷。因此，管理者的任務(wù)就是保證HAZOP分析成員都有足夠的時(shí)間來參加研究。此外時(shí)間界限壓迫分析小組這是另一個(gè)管理問題。管理者應(yīng)該給研究一段好的時(shí)間，就像他是一個(gè)發(fā)明創(chuàng)造的過程，這樣的事情不能總是在短時(shí)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(huì)引起評(píng)估錯(cuò)誤。甚至失敗預(yù)防設(shè)備運(yùn)行直接原因的差的表現(xiàn)，不能評(píng)估除非那是好的文件。一位過程評(píng)論家（缺乏失效預(yù)防的標(biāo)準(zhǔn)）說：這是一個(gè)老的工藝，永遠(yuǎn)不會(huì)出錯(cuò)，因此希望在將來也會(huì)工作。這些陳述的類型提供了一個(gè)設(shè)備或危險(xiǎn)沒被識(shí)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(duì)于很多化工廠是一個(gè)很普遍的問題者也是不好解決的一個(gè)問題

30、。技術(shù)（工藝）的復(fù)雜性和新奇性需要更多的資料和經(jīng)驗(yàn)。不完善的動(dòng)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(dòng)或太陽(yáng)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(yàn)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的引導(dǎo)基礎(chǔ)下作假設(shè)。J缺乏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(jí)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(gè)研究的重要性和必要性。在后期階段保持成員的興趣和動(dòng)機(jī)是小組領(lǐng)導(dǎo)的責(zé)任。為了這一目的一周內(nèi)

31、僅僅安排4-5個(gè)會(huì)議，每個(gè)會(huì)議也不應(yīng)該超過4小時(shí)。同時(shí)，成員被要求為下一研究做好準(zhǔn)備而且為上次會(huì)議尚未解決的問題尋找答案。K最終限制（人員失誤、錯(cuò)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(duì)伍也可能不能識(shí)別到一些簡(jiǎn)單的危險(xiǎn)。在回顧會(huì)議中每一個(gè)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(jī) 應(yīng)該被計(jì)算機(jī)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HAZOP

32、分析的基礎(chǔ)上，又經(jīng)歷了邏輯化計(jì)算機(jī)輔助HAZOP階段和智能化計(jì)算機(jī)輔助HAZOP階段7。所謂“邏輯化”是從形式上輔助人工進(jìn)行HAZOP分析，例如由計(jì)算機(jī)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(wú)法協(xié)助人工進(jìn)行智能化的分析，也無(wú)法從根本上提高HAZOP分析的質(zhì)量。一個(gè)智能PHA系統(tǒng)可以與CAD系統(tǒng)結(jié)合，用于設(shè)計(jì)的早期階段，辨識(shí)后續(xù)設(shè)計(jì)階段危險(xiǎn)構(gòu)架的潛在性，降低經(jīng)濟(jì)上不允許危險(xiǎn)的可能性。它還方便了依據(jù)規(guī)章的分析結(jié)果的自動(dòng)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(shí)非正常工況和訓(xùn)練新的操作員。3.1 SDG（符號(hào)

33、有向圖）自動(dòng)推理方法4-6,11,12近年來，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)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(xiàng)目管理類軟件，二是計(jì)算機(jī)自動(dòng)推理軟件。其中SDG（符號(hào)有向圖）自動(dòng)推理方法發(fā)展較為成熟，解決了人工HAZOP分析“費(fèi)時(shí)、費(fèi)力、成本高”的問題。SDG（signedDirectedGraph）是一種由點(diǎn)和點(diǎn)間帶方向的線組成的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。符號(hào)有向圖（SDG）實(shí)在符號(hào)圖的基礎(chǔ)上添加線段方向組成的?？梢员磉_(dá)復(fù)雜的系統(tǒng)變量間相互影響關(guān)系，實(shí)際上可以看做是一種定性的系統(tǒng)模型。符號(hào)有向圖建模過程簡(jiǎn)單，只需要將感興趣的變量作為節(jié)點(diǎn)，考慮此節(jié)點(diǎn)直接影響的別的節(jié)點(diǎn)，并用箭

34、頭連接起來，這樣就表達(dá)了它們之間的影響關(guān)系，建模過程無(wú)需考慮整個(gè)系統(tǒng)的狀態(tài)，將系統(tǒng)變量全部添加進(jìn)去后，自然就形成了整個(gè)系統(tǒng)的模型，并且一點(diǎn)狀態(tài)的變化會(huì)反映到遠(yuǎn)端節(jié)點(diǎn)的變化。SDG節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)一般有3種，正狀態(tài)、負(fù)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(fù)狀態(tài)。SDG節(jié)點(diǎn)間影響關(guān)系一般有兩種，即正影響和負(fù)影響。例如前一個(gè)節(jié)點(diǎn)狀態(tài)為正，與下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的影響關(guān)系是正，那么下一結(jié)點(diǎn)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(shí)模型。因?yàn)樗磉_(dá)的是變量間的影響關(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。SDG圖蘊(yùn)含的信息量是巨大的，對(duì)于一個(gè)有10個(gè)節(jié)點(diǎn)的模型，每個(gè)

35、節(jié)點(diǎn)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(shí)庫(kù)所難以包含的容量。SDG的推理機(jī)制有3種。正向推理、反向推理和雙向推理。對(duì)于正向推理可以得到下游節(jié)點(diǎn)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(diǎn)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(jìn)，循序漸進(jìn)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(diǎn)從而得到不利后果，反向推理到原因節(jié)點(diǎn)得到非正常原因，那么就具備了HAZOP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

36、的概念想吻合，從而可以通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)推理得到HAZOP的事故劇情。這是專家系統(tǒng)的方法無(wú)法辦到的，也是深層知識(shí)模型的優(yōu)勢(shì)。SDG-HAZOP具有高完備性的特點(diǎn)，SDG-HAZOP中的節(jié)點(diǎn)是人工HAZOP中關(guān)鍵變量的超集。利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)推理可以對(duì)所有的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拉偏，從而具有對(duì)更多偏差進(jìn)行分析的能力。另外建模過程實(shí)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(huì)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?yàn)槿祟愃季S的局限性，專家在分析事故劇情的時(shí)候，經(jīng)常會(huì)陷入到經(jīng)驗(yàn)的陷阱中，按照己有事故經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行推理，會(huì)導(dǎo)致遺漏很多風(fēng)險(xiǎn)。而且人腦難以記憶太長(zhǎng)的事故劇情，往往只能分

37、析距離偏離點(diǎn)幾個(gè)節(jié)點(diǎn)的事故。基于SDG的HAZOP分析利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)推理可以推理到任意深度的節(jié)點(diǎn)，從而最大程度的保證了其分析的完備性。此外SDG-HAZOP利用計(jì)算機(jī)自動(dòng)推理其速度是非?？斓?，據(jù)論證對(duì)于10*12的SDG圖進(jìn)行推理只耗時(shí)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(huì)直接影響推理的結(jié)果。實(shí)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(wú)法得到危險(xiǎn)的安全防護(hù)、發(fā)生概率和危險(xiǎn)等級(jí)。SDG推理只能對(duì)節(jié)點(diǎn)的正狀態(tài)（More）或負(fù)狀態(tài)（Less）進(jìn)行推理，而人工HAZOP可對(duì)所有引導(dǎo)詞進(jìn)行。3.2 HAZOP分析與過程模擬相

38、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(duì)象的過程模型,模擬不同程度的偏差對(duì)系統(tǒng)造成的影響,對(duì)HAZOP的關(guān)鍵詞偏差進(jìn)行量化,并對(duì)偏差導(dǎo)致的事故后果進(jìn)行定量描述,從而實(shí)現(xiàn)HAZOP的量化。HAZOP過程模擬分析可以在確保風(fēng)險(xiǎn)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(bào)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(dòng)態(tài)“P&ID圖”，來分析溫度、壓力、流量

39、等對(duì)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(jìn)行，HAZOP過程模型是在動(dòng)態(tài)的“P&ID”圖上進(jìn)行。通過HYSYS化工流程模擬軟件來實(shí)現(xiàn)動(dòng)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(duì)象,明確分析目的、對(duì)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(biāo)開展分析工作。（2）獲取詳細(xì)的流程資料,包括工藝流程圖（PFD）、管道和儀表圖（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(shí)還需提供裝置手冊(cè)和設(shè)備制造手冊(cè)。（3）建立工藝系統(tǒng)在正常操作條件下的過程模型,并驗(yàn)證模型的準(zhǔn)確性。確定系統(tǒng)在正常操作條件下的

40、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(diǎn),進(jìn)行過程模擬。在HAZOP分析過程中,根據(jù)工藝流程和對(duì)系統(tǒng)分析的要求劃分節(jié)點(diǎn),在每個(gè)分析節(jié)點(diǎn)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(shí)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(yàn),確定偏差導(dǎo)致的后果。根據(jù)專家的經(jīng)驗(yàn),對(duì)模擬的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,得到偏差可能導(dǎo)致的事故后果。例如分析操作壓力變化時(shí),對(duì)系統(tǒng)溫度、液位、產(chǎn)物等產(chǎn)生的影響。（6）編寫分析報(bào)告。對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行整理、匯總提煉出恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)果形成分析報(bào)告文件。HAZOP過

41、程模擬分析流程見圖2-3。是確認(rèn)模擬結(jié)果可靠性，對(duì)偏差進(jìn)行量化分級(jí)確定分析對(duì)象獲取詳細(xì)的裝置資料結(jié)合專家經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行HAZOP分析分析結(jié)果的追蹤及完善編寫分析報(bào)告建立對(duì)象的過程模擬，檢驗(yàn)其準(zhǔn)確性模擬偏差對(duì)系統(tǒng)的影響，并記錄有效偏差否圖2-3 過程模擬分析流程3.3 HAZOP分析中引入專家模糊評(píng)判以量化分析結(jié)果13對(duì)石油、化工裝置進(jìn)行HAZOP分析時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量偏差，且偏差的發(fā)生既有模糊性又有隨機(jī)性.這使專家小能準(zhǔn)確評(píng)價(jià)偏差發(fā)生的概率。而只能用語(yǔ)言“小”、“大，等描述偏差發(fā)生概率。這些語(yǔ)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(píng)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(dá)到HAZOP定量化分析的目的。采用概率定量化技術(shù)對(duì)HAZOP分析偏差進(jìn)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(yàn)后輸入各專家對(duì)某偏差發(fā)生可能性的模糊語(yǔ)言，在計(jì)算機(jī)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(xiǎn)知陣，該情況下采用概率定量化小需額外增加HAZOP分析時(shí)間，是一種切實(shí)叫行的方法。是一致性檢驗(yàn)是否合理輸入HAZOP分析各專家權(quán)值輸入各專家模糊語(yǔ)言HAZOP偏差概率否否HAZOP偏差概率都考慮了嗎？是結(jié)束圖2-4 HAZOP專家模糊評(píng)判過程3.4 HAZOP分析中引入偏差專家?guī)煲粤?/p>