危险与可操作性(HAZOP)审查方法简介要点ppt课件.ppt

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1、危险与可操作性（HAZOP）分析/审查方法简介,1.什么是HAZOP,基本原理 它认为危险来源于实施设计意图的偏差,定义 通过分析/审查可能出现的工艺偏差，确定潜在工艺过程危险和运行问题的一种系统方法。是工艺危害分析（PHA）的方法之一。,目的 辨识工艺设计缺陷、工艺过程危险及操作性问题。识别出生产装置设计、操作及维护程序中可能存在的危害，对已有生产装置中设计和操作中的防范措施提出意见或建议，以提高工艺过程的安全性和可操作性。,方法 HAZOP是以多专业团队人员集体讨论的方式，在有经验的“主持人”主持下，采用标准化“引导词”对装置工艺过程中系统的中间变量设定“偏离”，沿偏离在系统中反向查找非正

2、常“原因”和不利“后果”，对照已有的安全措施，提出整改或新的安全措施建议。,意义 消除工艺过程潜在的危险是预防事故的根本途径。 在石油石化生产装置设计阶段运用HAZOP进行审查时，防止生产阶段发生事故的行之有效的方法。 在石油石化生产装置运行阶段运用HAZOP进行分析，纠正设计阶段遗漏的不安全问题和变更（检维修、技术改造）后可能带来的安全隐患。 国外广泛应用于石油化工装置工艺过程危险性分析/审查的方法。,2.HAZOP的起源与发展,1963年英国ICI公司的有机化学部门在共同研究一个新的苯酚工程的设计中，三人小组在四个月中，每周开会三次对其使用一种严格的审查技术，寻找过程中所出现的偏差。以后逐

3、步发展形成了ICI公司的危害分析程序。1974年在英国企业（己内酰胺）一次事故发生后，开始被化学过程工业界广泛使用。欧洲化学工程师协会（ICemE）在安全课程中第一次提出HAZOP方法，1977年化学工业学会出版了HAZOP研究导则。,英国事故是一起化学爆炸事故，造成28人死亡，波及邻近住宅区，一英里范围内，1800栋建筑受到影响。工艺过程涉及环己烷在六个反应炉进行一系列氧化。事故前两个月，第五反应炉出现一个裂缝，为了维持运行，在进行维修的同时，临时安装了一个直径50公分的旁路，绕过有问题的反应炉。,爆炸发生在这根临时管线。导管破裂的原因是一次系统压力激增的过程中，出现了没有预见的横回应力。设

4、计人员之前没有高压管道计算经验（没有进行计算管道压力）。管道在投用前没有进行压力测试。安装在临时棚架杆上，允许管道在压力作用下扭曲。,设计、操作人员是无所不能的吗？ 经验所限 理解偏差（认知程度） 规范内容的缺失 标准规定的不确定性（经费、争论、妥协） 新工艺、新设备 环境、原料、设备的变化（变更）,最大的隐患是不知道隐患在哪里,3.国外应用和相关标准情况,美国 职业健康安全局（OSHA）PSM标准29CFR1910.119颁布以来，大型石化企业每5年左右要对在役生产装置进行一次HAZOP审查。目前已进行23轮。欧盟 Seveso II推荐采用HAZOP分析方法进行工艺危害分析,德国 拜耳公司

5、1997年制定过程与工厂安全指导中规定：其下属工厂必须进行HAZOP分析并形成安全评估报告。英国 bp公司要求从项目的设计阶段就要进行HAZOP分析、QRA（定量风险评估）、 SIL（安全完整性水平分析）。法国 罗迪亚公司把HAZOP方法列为公司识别危险的三种方法之一（如果怎么样，预风险分析法）。,陶氏 采用层进式风险评估。在第一层工厂危害分析中对所有对象、重要项目和变更使用HAZOP等5种方法。壳牌 在其危害识别及管理体系中规定采用HAZOP方法挪威船级社（DNV） 在其复合式风险评估中针对5种情况，规定分别用HAZOP结合另外3种方法进行对其中3种情况进行分析,危险与可操作性分析应用导则

6、美国联邦法规第29篇第1901部分危害识别技术选择 英国健康安全管理局（HSE） 2000年危害与可操作性分析指南 英国化学工业协会(CIA) 1993年危害识别方法 欧洲官员安全协会(EPSC) 2003年危害与可操作性分析最佳实践指南 欧洲化学工程师协会（IChemE)2000年危害评估程序指南第三版 美国化学工程师协会化工官员安全中心（CCPS）,陶氏化学、BP、巴斯夫、埃克森美孚、壳牌等大型石油石化公司均要求新建或改造建设项目在设计阶段要进行HAZOP审查，埃克森美孚对在役装置规定每5年也要进行一次全面的HAZOP审查。,4.国家有关部门的要求,化工建设项目安全设计管理导则 （AQ/T

7、3033-2010） 其中规定：设计单位应采用下列一种或多种适用于过程危险源分析方法，用于过程危险源的分析：预先危险源分析、危险与可操作性分析、故障假设分析、故障类型和影响分析、安全检查表分析、故障树分析、故障假设/安全检查表分析其他合适的方法。,国务院安委办,组织有条件的中央企业用危险与可操作性分析技术（HAZOP),提高化工生产装置潜在分析辨识能力 国务院安委会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产指导工作的指导意见（安委办【2008】26号）,工信部、国家安监总局,2010年7月19日国务院发出关于建议加强企业安全生产工作的通知【2010国发23号】，提出了九个方面32条具体要求。201

8、0年工信部会同国家安监总局发出关于危险化学品企业贯彻落实国务院“关于建议加强企业安全生产工作的通知”实施意见【安监总管三（2010）186号】，具体提出了九个方面38条具体实施意见。,在第一方面“强化安全生产体制、机制假设，建立健全企业全员安全生产责任体系”中的第五条“及时排查事故隐患”中，要求：企业要积极利用危险与可操作性分析（HZAOP）等先进科学的风险评估方法，全面排查本单位的事故隐患，提高安全生产水平。 在第二方面“强化关于工艺过程安全管理。提升本质安全水平”中的第八条“加强建设项目安全管理”中，要求：大型和参与危险化工工艺的装置，在初步设计完成后，要进行HAZOP分析。,国家安监总局

9、,危险化学品建设项目安全安全评价细则（试行）（安监总危化【2007】255号）要求：对国内首次参与新技术、工艺的建设项目，除选择其他安全评价方法外，尽可能选择危险与可操作性研究方法。,5. 中国石化应用HAZOP情况,2002年以来，随着南海壳牌乙烯、扬巴、赛科等大型独资、合资石油化工项目的建设，由于壳牌、巴斯夫和BP公司对项目安全管理的要求，HAZOP作为设计环节中不可缺少的部分，已用于上述项目设计阶段的安全审查。HAZOP分析多由独立的外方第三方主持，合资公司安全管理、工艺操作等专业人员及项目设计人员参加，HAZOP分析为确保设计成品的安全性，将生产上可能出现的安全隐患消灭在设计阶段，减少

10、因设计原因造成施工变更等发挥了积极作用。,截至目前，SEI、洛阳院、上海工程公司、南京工程公司等设计单位已参与完成了扬巴、赛科、福建一体化等十余个合资项目的HAZOP分析。同时，自主完成了天津、镇海乙烯项目部分主装置的HAZOP分析。各设计单位对承担的系统外部分石油化工建设项目，也根据业主要求开展了HAZOP分析。从新建建设项目的HAZOP分析工作开展情况看，HAZOP主要集中在合资企业或外资企业，且多由外方主持，国内项目开展得很少。,2010年中国石化在武汉乙烯项目的乙烯、聚丙烯、制氢、加氢裂化、芳烃等十余套装置的设计阶段开展了HAZOP分析工作。,2007年1月，巴陵石化氨肟化装置反应器发

11、生爆炸事故，事故分析认为主要原因是设计阶段对双氧水、氨气不完全反应带来的危险性考虑不周造成。为此青岛安工院对巴陵石化氨肟化工艺包进行HAZOP分析，提出整改建议，对氨肟化工艺包进行了完善。,2008年2月，南化公司合成氨部煤气化装置发生爆炸，事故分析中专家指出，中国石化引进的壳牌煤气化工艺技术本身存在缺陷，增加了装置安全隐患。为此，青岛安工院对南化、金陵水煤浆气化工艺包开展HAZOP分析研究，提出了改进工艺包的安全措施，对装置现场安全管理也提出了整改要求。 福建石油化工联合有限责任公司在外方要求下也对全厂工艺装置进行了HAZOP分析。,2009年6月，国家安全监督管理总局监管三司召开了“危险与

12、可操作性分析（HAZOP）在中央企业推广应用工作研讨会”，会议要求积极开展在役装置HAZOP分析，探索大面积推广该技术的可行性。为此，青岛安工院对天津分公司大芳烃、PTA和乙二醇三套在役装置进行了HAZOP分析试点工作。共计查找949个偏差，提出安全对策和建议48条。通过此次HAZOP分析，参与人员全面梳理了三套装置，从工艺安全角度对三套装置的工艺、设备、仪表等进行了系统的评估，提高了企业对化工生产装置潜在风险的辨识能力。,6.HAZOP的主要优势,新建项目 (1)有利于提高装置设施的本质 (2)有利于发现问题 (3)有利于问题的及时解决 (4)有利于明确各方责任,在役装置 (1)有利于提高员

13、工安全意识 (2)为隐患治理工作提供了依据,但是： HAZOP只是一个工具。完善的安全管理体系、标准体系、质量体系、工艺经验的积累以及工艺安全技术的应用才是最主要的安全保障。,7. HAZOP分析/审查介绍,HAZOP分析/审查术语对主持人的要求,8个HAZOP术语 （1）引导词 （2）工艺参数 （3）偏差 （4）分析/审查节点 （5）原因 （6）后果 （7）安全措施 （8）建议措施,用于定性或定量设计工艺指标的简单词语，引导识别工艺过程的危险的7个引导词（1）,No(无) 对设计意图的否定，即设计或操作要求 的指标或事件完全不发生。Less (较少) 数量减少，即同标准值比较数值偏小。Mor

14、e (较多) 数量增加，即同标准值比较数值偏大。Part (部分) 质的减少，即只完成既定功能的一部分As Werse (伴随) 质的增加，即在完成既定功能的同时， 伴随多余事件发生。Reverse (相逆) 设计意图的逻辑反面，即出现与设计意 图完全相反的事或物。Other Than (异常) 完全代替即出现与设计意图不相同的事物。,与过程有关的物理和化学特性，包括概念性的项目和具体性的项目的工艺参数（2） 反应、混合、浓度、分离、组成 温度、压力、流量、液位、速度,使用引导词，系统的对分析/审查对象（节点）偏离工艺指标的情况的描述，即偏差（3）,有具体并确定边界的设备组成的单元或系统就是H

15、AZOP分析/审查的节点(4) 分析/审查节点的划分需要考虑：系统的复杂程度、危害的严重程度、边界点/隔离点。节点可大可小可以是管线、容器，也可以是设备、仪表。,引起偏差发生的起始事件就是HAZOP分析/审查中的原因(5) 一旦找到发生偏差的原因，就意味着找到了解决的方法和手段。这些原因可能是：设备故障、操作失误、控制失效、腐蚀、疲劳、工艺变化、原料改变、外力作用（洪水、地震、雷电）,假定偏差发生时控制系统和安全保护系统失效，可能发生的情况就是HAZOP分析/审查中所称的后果(6),安全措施(7)： 硬件（报警、联锁、检测） 、软件（作业许可、巡检、 培训）建议措施(8)： 修改设计、修改操作

16、规程、 检维修、降温降压、应急响 应、更新设备等,对主持人的要求： 有相关分析、审查对象HAZOP的经验； 最理想的是独立于分析、审查对象的第三方； 具备良好的工作经验和专业经验； 有较好的组织和掌控能力。,8.HAZOP分析/审查的步骤与方法,1、制定计划2、准备文件3、召开会议4、编制、发布分析/审查报告5、执行分析/审查意见，跟踪落实情况6、交付关闭报告,HAZOP分析/审查方法,HAZOP主要有两种类型： 引导词法HAZOP（ Parametric Deviation Based HAZOP ） 基于知识或经验的HAZOP （Knowledge /Experience Based HA

17、ZOP)，常辅以检查表。,HAZOP分析/审查方法,引导词表：,HAZOP分析/审查方法,引导词法-工作流程,HAZOP分析/审查方法,引导词法-工作表,基于经验的HAZOP分析/审查方法,有时候代替引导词法HAZOP，应用的前提条件：有完善的设计标准和管理程序。审查组成员有丰富的同类装置的设计和操作经验。即将进行HAZOP审查的工艺是成熟的。,检查表法-工作流程,HAZOP分析/审查方法,HAZOP分析/审查方法,检查表法-工作表,两种方法的特点,引导词法：优点：使用一系列引导词去发现参数偏离并分析预测后果并采取措施的审查方法。具有系统分析、记录完整的特点。对措施不足的设计工况提出建议修改，

18、对已设有足够安全措施的设计工况记录备案。缺点，耗时长，重复工作较多，过于程式化。适用性：更适合新开发项目，已工业化的但是从没有做过HAZOP的项目。,引导词法 对设计/ 在役的装置进行定量/定性分析，重复多次，直到全部工艺审查完毕。即：确定偏差发生的所有原因-分析可能产生的各种后果-检查每个后果是否已采取安全措施-判断已采取的安全措施是否足够或适用-如果存在问题应提出建议措施-确定完成整改的责任方和完成时间。,两种方法的特点,检查表法：优点：效率高，对成熟的工艺装置来说，可节省时间。针对性强，只记录需要更改或需关注的项目。缺点：对HAZOP分析成员的要求较高，要对分析的领域要有丰富的经验。纪录

19、不够详细，分析结果依赖于分析团队的水平。适用性：适合成熟工艺的项目，多次进行过HAZOP的项目。,检查表法 是引导词法的专业化发展，依靠为基础的团队的知识和专用检查表代替引导词。根据实际经验，用选定的项目标准与设计图纸进行比较。根据需要，可有选择的采用某些引导词。由于团队的知识是以项目标准为基础，所以必须保证掌握最新知识和标准。,一般情况下，基于经验的方法至少可以节省一半的时间。如果参加会议的人员能够事先准备，速度会更快。,两种方法用时比较,新工艺采用引导词法比较合适；对于已有工艺可以采用引导词法和基于经验/知识的方法。,选择适合的HAZOP方法,审查阶段：工艺包阶段：主要解决本质安全问题，主

20、要对工艺问题进行探讨，比 如：极限操作温度，极限操作压力的讨论，联锁控制方 案，紧急泄压方案，高风险问题占较高比例。 讨 论小 组：以工艺研发，工艺设计人员为主。在基础设计后期：对PID整体审查，主要解决工程设计问题，主要检查 规范性的满足，开停车等操作问题。中度风险问题占较 高比例。 讨论小组：以工艺设计人员，操作人员为主。详细设计后期：详细设计中对PID修改部分进行审查。 讨 论小 组： 以工艺设计人员，操作人员，供货商代表为主。,HAZOP在不同设计阶段起的作用,HAZOP人力需求,HAZOP审查是一项耗费人力的工作，HAZOP审查会需要数人参加，包括：工艺、安全、自控、操作等多方面人员

21、，还包括主持人、记录员等。 拿乙烯装置为例，引导词法进行HAZOP需100多个工作日（例如：赛科乙烯装置，业主BP）。检查表法需32个工作日（福建乙烯装置，业主EXXON）。同时HAZOP主持人的要求较高，需要经验丰富的人，国外HAZOP主持人的费用要价很高。 HAZOP关闭工作需要大量的人工时。,HAZOP 审查的作用,(1). HAZOP不仅限于用规范检查工艺流程，而是根据需要来检查流程。规范是根据以往经验为基础，代表不同群体希望达成的一致意见，是最低的要求。规范往往不能为新技术的应用提供指导，也不考虑超出其规范意图外的设计目的，具体情况和现场环境。因此，HAZOP是对规范之外安全措施的补

22、充。细致性 标准化,(2). HAZOP修改项可大可小，大到修改火炬气排放方案，材质选型，小到阀门垫片的选型，仪表，阀门的安装位置，手动按钮的权限，警示牌的位置等等。HAZOP对PID的审查足够细致，每次审查都能提出数百个建议或提示。但每次审查问题的重要性是不同的。,(3). 由于HAZOP审查基于一定的设计标准，根据项目的工程设计标准来判断工艺设计是否满足安全要求。能够使同一个项目的不同专利商或设计承包商能够提供同一标准的工程设计。界区阀组，紧急切断阀的设置，SIS等级规定等，各公司标准不同，安全投入不同。,(4). 进行一个装置的HAZOP审查过程中，可对界区外有关方面提出确认项，保证界区

23、间更有效的联络和彼此关注。全面性及时性,(5). 由于HAZOP审查基于多专业，多方面（包括设计/管理/操作等）的人员参与，针对同一安全问题，可供出多方面的关注，可以更全面的分析问题，解决问题。,(6). 由于HAZOP审查多在详细设计开始前，使设计人员有足够的时间来修改。,（7）. 给专家创造良好的条件了解设计，足够的时间，完整的设计文件，是深入了解工艺过程必不可少的条件 给一线的操作人员以话语权，使设计人员了解操作情况，使操作人员了解设计意图。,(8).设计人员应明确告诉业主所设计装置的安全薄弱环节，提醒业主人员注意。对于某种程度的风险，如果因为种种原因，业主不能或不愿进一步增加安全措施，

24、那么业主有责任将相应的处理手段写进操作手册中，并对可能发生的后果负责。,HAZOP审查结果分析,HAZOP审查结果分析,对于一个比较成熟的工艺，HAZOP审查不会引起投资增加,9.存在的主要问题,1缺乏可接受风险标准 2与国内项目设计进度存在矛盾 3HAZOP工作尚未纳入现有管理程序 4主持人缺乏 5HAZOP带来的投资变化 6企业认知度不足 7企业开展HAZOP工作难度较大 8HAZOP提出的部分安全措施缺少可操作性,仅有HAZOP审查是不够的,设计安全管理仅靠HAZOP是不够的，在不同的设计阶段应进行不同的安全检查，比如：基础设计前的PHA，开车前的PSSR，以及制定方案的多级评审，都是保证项目安全建设的重要手段。 此外，实现真正的安全，要有持续项目生命周期的安全管理体系来保障。,