危险与可操作性分析(HAZOP).ppt

《危险与可操作性分析(HAZOP).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《危险与可操作性分析(HAZOP).ppt（51页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、危险与可操作性分析（HAZOP）,1、相关术语,（1）危险与可操作性分析 Hazard and operability analysis（简称HAZOP）在开展工艺危害分析工作中所运用到的，通过使用“引导词”分析工艺过程中偏离正常工况的各种情形，从而发现危害源和操作问题的一种系统性方法。（2）分析节点 Node代表系统某部分的本质特征的要素或组合。指具有确定边界的设备（如两容器之间的管线）单元，是为了便于进行HAZOP分析而将分析对象划分成的具体逻辑单元，是HAZOP分析的直接目标。（3）设计意图 design intent工艺流程的设计思路、目的和设计运行状态或工作范围。,（4）工艺参数 p

2、rocess characteristic与工艺过程有关的物理和化学特性，是单元定性或定量的特征。如温度、压力、相数及流量、反应、混合、浓度、PH值等。（5）引导词 guide word定义一种特定的对工艺参数设计目的偏离的词或短语，用于引导识别工艺过程的危险。如多、少、高、低、反向等。（6）偏差 deviation与设计意图的偏离。用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数进行引导发现的偏离工艺指标的情况；偏差的形式通常是“工艺参数+引导词”组合。,（7）原因 cause引起发生偏差的因素。注：可能是设备故障、人为失误、不可预料的工艺状态（如组成改变）、外界干扰（如电源故障）等。（8）后果 Co

3、nsequence偏差所造成的结果。（9）风险 risk某一特定危害事件发生的可能性与后果的组合。,（10）安全保护 safeguard为防止各种偏差及由偏差造成的后果而设计的或当前装置已有的工程及管理措施。注：如工艺报警、联锁、程序等。（11）建议措施 recommend action在已有安全保护措施不足时，HAZOP小组共同提出的需要进一步采取的对策或进一步研究的方向。,2、危险与可操作性分析方法说明,HAZOP是一种形式结构化的方法，该方法全面、系统的研究系统中每一个元件，其中重要的参数偏离了指定的设计条件所导致的危险和可操作性问题。主要通过研究工艺管线和仪表图、带控制点的工艺流程图（

4、P&ID）或工厂的仿真模型来确定，应重点分析由管路和每一个设备操作所引发潜在事故的影响，应选择相关的参数，例如：流量、温度、压力和时间，然后检查每一个参数偏离设计条件的影响。采用经过挑选的引导词，例如“大于”“小于”“部分”等，来描述每一个潜在的偏离。最终应识别出所有的故障原因，得出当前的安全保护装置和安全措施。所作的评估结论包括非正常原因、不利后果和所要求的安全措施。,危险与可操作性分析方法是用来识别和估计过程的安全方面的危险以及操作性问题，虽然这些操作性问题可能并没有什么危险，但通过可操作性分析以保证装置达到设计能力。HAZOP分析方法的本质就是通过系列的分析会议对工业图纸和操作规程进行分

5、析。HAZOP适用于详细设计阶段工艺设计和正常操作时对过程进行分析，建议在工艺设计基本确定之后最好进行一次HAZOP分析。正确使用HAZOP分析技术，可以发现设计、生产过程中可能产生的危险，并提出改进措施，这样可以大大的提高过程的安全性。,HAZOP分析，是由各专业、学科组成的分析组运用创造性的、系统的方法识别由于偏离过程设计要求（称为偏差）而引起的危险与操作性问题。一般地，HAZOP分析对工艺或操作的特殊点进行分析，这些特殊的点称为“分析节点”，或工艺单元，或操作步骤。HAZOP分析组分析每个工艺单元或操作步骤，识别出那些具有潜在危险的偏差，这些偏差通过引导词（也成为关键词）引出。使用引导词

6、的一个目的就是为了保证对所有供应参数的偏差都进行分析。有时，分析组对每个工艺单元或操作步骤可能会提出很多偏差，对分析他们的可能原因和后果，通常对指定工艺单元或操作步骤的所有偏差在继续下面的分析之前必须全部分析完毕。,作为分析组的组织者应使用安全检查表或对过程的经验，为分析组在提供在HAZOP分析会议上必须讨论的偏差项目。然后分析组对引起偏差的原因、后果、为防止这种偏差所使用的安全装置或措施进行讨论。如果原因和后果比较重要，而且安全装置或措施也不适当，则分析组应当提出相应的措施给管理或修改人员考虑。某些情况下，分析组分析到了某种偏差的原因，但不知道将发生什么样的后果，此时应当提出进一步分析以确定

7、可能的后果。,3、危险与可操作性分析目的,HAZOP分析的目的是系统、详细地对工艺过程和操作进行检查，以确定过程的偏差是否导致不希望的后果。该方法可用于连续或间隙过程，还可以对拟定的操作过程进行分析。HAZOP分析组将列出引起偏差的原因、后果，以及针对这些偏差及后果已使用的安全装置，当分析组确信对这些偏差的保护措施不当时，将提出相应的改进措施。,4、危险与可操作性分析结果,HAZOP分析结果是分析组经分析会议讨论确定。它包括对危险与操作性问题的识别、对设计及操作规程等的修改意见、系统的改进、对那些暂时因缺乏资料而未作出结论的问题作进一步分析研究的建议。分析组对过程的每个节点或单元的偏差原因、后

8、果、安全装置、改进措施的讨论结果应以表格的形式逐项记录。,5、HAZOP分析的适用范围,1）HAZOP分析即适用于设计阶段，又适用于现有的生产装置。(全寿命周期概念，每两年进行一次)2）HAZOP分析可以应用于连续的化工过程，也可以应用于间歇的化工过程。,6、HAZOP分析方法的特点,1）从生产系统中的工艺参数出发来研究系统中的偏差，运用启发性引导词来研究因温度、压力、流量等状态参数的变动可能引起的各种故障的原因、存在的危险以及采取的对策。2）HAZOP分析所研究的状态参数正是操作人员控制的指标，针对性强，利于提高安全操作能力。3）HAZOP分析结果既可用于设计的评价，又可用于操作评价；即可用

9、来编制、完善安全规程，又可作为可操作的安全教育材料。4）HAZOP分析方法易于掌握，使用引导词进行分析，既可扩大思路，又可避免漫无边际地提出问题。,7、HAZOP的理论依据,“工艺流程的状态参数（如温度、压力、流量等）一旦与设计规定的基准状态发生偏离，就会发生问题或出现危险”。,8、确定节点的原则,1）节点范围不能过粗2）节点范围不能过细3）管线节点：定义为物料流动通过且不发生组分和相态变化的、具有共同设计意图的一件或多件工艺设备（如过滤器、泵等）4）容器节点：定义为储存反应或处理物料的容器，在其中材料可发生或不发生物理/化学变化,9、节点分析,1）确认节点的设计意图2）列出重要参数和引导词3

10、）确定偏差并记录4）确定偏差的后果5）分析偏差的原因6）列出现有保护措施7）若现有保护措施不充分，制定改进措施建议,HAZOP分析流程图,10、HAZOP 分析的准备,10.1 组建HAZOP 分析小组HAZOP分析小组通常由下列人员组成，包括：主持人；记录员；工艺、设备、仪表、电气、HSE、操作等人员。上述人员可来自项目委托方、设计单位、运行单位、技术机构或承包方等单位与部门，具体人员的组成视分析工作的需要进行确定。在分析过程中应尽量保证主要分析人员不发生变换。,分析小组人员职责a)主持人的职责：（1）进行HAZOP分析工作的准备；（2）选择HAZOP分析小组人员；（3）对HAZOP分析小组

11、人员进行方法培训；（4）主持HAZOP分析会议；（5）编写HAZOP分析报告。,b)记录员的职责：（1）协助主持人进行HAZOP分析工作的准备；（2）参加HAZOP分析会议，并记录分析结果，确保分析内容的完整、准确；（3）把记录拷贝分发给小组人员，供他们审核和发表意见；（4）保管好记录表；（5）协助主持人编写HAZOP分析报告。,c)其他人员的职责：（1）接受HAZOP分析方法培训；（2）熟悉分析对象的工艺安全信息；（3）参加HAZOP会议，从各自专业的角度提出所有偏差产生的原因、导致的后果，评估风险，识别安全保护并提出建议措施；（4）与小组全体人员就HAZOP分析结论达成一致意见。,10.2

12、 资料准备,10.2.1 新、改、扩建项目对于新、改、扩建项目，开展HAZOP分析所需资料包括但不限于：a）物料危害数据资料：（1）所有物料的危险化学品安全技术说明书（MSDS）数据；（2）可能产生的各种主要危害及对应的防护措施清单。,b)设备设计资料：（1）设备的设计基础资料（包括设计依据、制造标准、设备结构图、安装图及操作维护手册或说明书等）；（2）设备数据表（包括设计温度、设计压力、制造材质、壁厚、腐蚀余量等设计参数）；（3）设备的平面布置图；（4）管道系统图；（5）安全阀和控制阀的计算书和相关文件；（6）自控系统的联锁配置资料或相关的说明文件；（7）安全设施资料（包括安全检测仪器、消防

13、设施、防雷防静电设施、安全防护用具等的相关资料和文件）（8）其他相关资料。,c)工艺设计资料：（1）装置的工艺流程图（Process Flow Diagram,简称：PFD图）；（2）装置的工艺管道及仪表流程图（Piping and Instrument Diagram，简称：P&ID图）；（3）装置的工艺流程说明和工艺技术路线的说明；（4）对设计所依据的各项标准或引用资料的说明；（5）装置的平面布置图；（6）自控系统的联锁逻辑图及说明文件；（7）紧急停车系统(Emergency Shutdown Device,简称：ESD)的因果示意图；（8）爆炸危险区域划分图；（9）消防系统的设计依据及说

14、明；（10）废弃物的处理说明；（11）排污放空系统及公用工程系统的设计依据及说明；（12）其他相关的工艺技术信息资料。,10.2.2 在役装置对于在役装置，开展HAZOP分析所需要的资料，除了10.2.1列明的资料外，还需要以下资料：（1）装置历次分析评价的报告；（2）相关的技改、技措等变更记录和检维修记录；（3）装置历次事故记录及调查报告；（4）装置的现行操作规程和规章制度；（5）其他的资料。,10.3 HAZOP 分析方法培训,在HAZOP分析工作开始前，分析小组主持人应对小组人员进行HAZOP分析相关知识培训。培训内容包括：（1）HAZOP分析原理和方法；（2）分析对象的情况及工作范围；

15、（3）HAZOP分析工作计划；（4）分析工作相关纪律和要求等。,11、HAZOP 分析程序,11.1 确定分析范围HAZOP 分析工作开始之前，新、改、扩建项目委托方或在役装置委托方应与HAZOP 分析小组主持人明确所要分析的项目或装置的物理界区范围以及边界工艺条件。11.2 划分节点节点的划分一般按工艺流程进行，主要考虑单元的目的与功能、单元的物料、合理的隔离/切断点、划分方法的一致性等因素。连续工艺一般可将主要设备作为单独节点，也可以根据工艺介质性质的情况划分节点，工艺介质主要性质保持一致的，可作为一个节点。HAZOP分析节点范围一般由小组主持人在会前进行初步划分，具体分析时与分析小组成员

16、讨论确定。,11.3 描述节点的设计意图选择划分好的一个节点，将节点的序号及范围填写入记录表。由熟悉该节点的设计人员或装置工艺技术人员对该节点的设计意图进行描述，包括对工艺和设备设计参数、物料危险性、控制过程、理想工况等进行详细说明，确保小组中的每一个成员都知道设计意图。并将这些内容填入记录表“设计意图”一栏。,11.4 确定偏差在HAZOP分析中可先以一个具体参数为基准，将所有的引导词与之相组合，逐一确定偏差进行分析；也可以一个具体引导词为基准，将所有的参数与之相组合，逐一确定偏差进行分析。在具体项目HAZOP分析过程中，偏差的选用由分析小组根据分析对象和目的确定。,11.5 分析偏差导致的

17、后果分析小组对选定的偏差分析讨论它可能引起的后果，包括对人员、财产和环境的影响。讨论后果时不考虑任何已有的安全保护（如安全阀、联锁、报警、紧停按钮、放空等），以及相关的管理措施（如作业票制度、巡检等）情况下的最坏后果。讨论后果不应局限在本节点之内，而应同时考虑该偏差对整个系统的影响。11.6 分析偏差产生的原因对选定的偏差从工艺、设备、仪表、控制和操作等方面分析讨论其发生的所有原因，原则上应在本节点范围内列举原因。,11.7 列出现有的安全保护在考虑现有的安全保护时，应从偏差原因的预防（如仪表和设备维护、静电接地等）、偏差的检测（如参数监测、报警、化验分析等）和后果的减轻（如联锁、安全阀、消防

18、设施、应急预案等）三个方面进行识别。记录的安全保护必须是现有并实际投用或执行的。11.8 评估风险等级评估后果的严重程度和发生的可能性，根据企业的风险矩阵，确定风险等级。,11.9 提出建议措施分析小组根据确定的风险等级以及现有安全保护，决定是否提出建议措施，建议措施应得到整个小组成员的共同认可。11.10 分析记录分析记录是HAZOP分析的一个重要组成部分，也是后期编制分析报告的直接依据。小组记录员应将所有重要意见全部记录下来，并应当将记录内容及时与分析小组成员沟通，以避免遗漏和理解偏离。,11.11 循环上述分析过程循环上述分析过程，直至该装置的所有节点的全部工艺参数的全部偏差都得到分析。

19、11.12 编制分析报告HAZOP分析工作结束后，对分析记录结果进行整理、汇总，形成HAZOP分析报告初稿。,12、沟通和交流,在HAZOP分析结束后，分析小组应将HAZOP分析报告初稿提交委托方进行沟通和交流，向委托方说明整个HAZOP分析过程和所提出建议措施的依据,征询委托方方面的意见，并对HAZOP分析报告初稿进行进一步的修改、完善。,13、评审,HAZOP分析报告初稿修改完善后，项目委托方应组织HAZOP分析报告评审会，评审的主要内容包括：（1）分析小组人员组成是否合理；（2）分析所用技术资料的完整性和准确性；（3）分析方法的应用是否正确，包括节点的划分、偏差的选用、形成偏差的原因分析

20、、偏差导致的后果分析、现有安全保护的识别、风险分析和风险等级，以及建议措施的明确性与合理性等内容；（4）分析报告的准确性和可理解程度。,14、建议措施的跟踪,委托方应对HAZOP分析报告中提出的建议措施进行进一步的评估，根据风险管理的最低合理可行原则和可接受风险要求，做出书面回复，对每条具体建议措施选择可采用完全接受、修改后接受或拒绝接受的形式。14.1出现以下条件之一，可以拒绝接受建议。（1）建议所依据的资料是错误的；（2）建议对于保护环境、保护员工和承包商的安全和健康不是必需的；（3）另有更有效、更经济的方法可供选择；（4）建议在技术上是不可行的。14.2 如果采取另一种解决方案、或者改变

21、建议预定完成日期、或者取消建议等，应形成文件并备案。,HAZOP可操作性分析记录 示例,HAZOP 分析报告内容示例,HAZOP 分析报告内容包括：1 HAZOP 分析小组人员信息；2 目录；3 正文（至少包括以下内容）；3.1 概述3.2 工艺描述3.3 技术资料3.4 风险标准说明3.5 节点信息3.6 方法及分析人员说明3.7 分析结论4附件：分析记录表,引导词 含义 NO 或者NOT 设计目的的完全否定 MORE 定量增加 LESS 定量减少 AS WELL AS 定性修改/增加 PART OF 定性修改/减少 REVERSE 设计目的的逻辑取反 OTHER THAN 完全替代,引导词

22、 含义 EARLY（超前）相对于时钟时间 LATE（迟后）相对于时钟时间 BEFORE（先）相对于顺序或序列 AFTER（后）相对于顺序或序列,化工HAZOP分析常用工艺参数及句法,流量、液位、压力、温度、组成、PH、时间、速度、转速、频率 化工HAZOP句法（组合偏离）:“引导词 工艺参数 偏离”例如：NO（空白）FLOW（流量）无流量MORE（过量）PRESSURE（压力）压力高AS WELL AS（伴随）ONE PHASE（一相）两相EARLY（超前）OPERATION（操作）操作超前,主要引导词的进一步说明,No 否 对原设计意图的全部消除或没有实现。组合偏离例：流量/否 无流量 压力

23、/否 无压力Less（定量）减少 参数的值比预期的少（小、低）组合偏离例：流量/少 流量小 压力/少 压力低,主要引导词的进一步说明,More（定量）增加 参数的值比预期的多（大、高）。组合偏离例：温度/增 温度高 压力/增 压力高Reverse 反向 对于原设计意图相反的方向。组合偏离例：流量/反向 流量反向,主要引导词的进一步说明,Other 其它 原设计意图实现，但实现的方法不同。组合偏离例：流量/其它 不期望的流量 组成/其它 不期望的比份Early（时间）早 原设计意图出现得过早。组合偏离例：流量/早 流量产生过早 温度/早 预期的温度（高或低）取得过早,主要引导词的进一步说明,La

24、te 晚 引导词早的对立面。组合偏离例：液位/晚 预期容器中的液位（高 或低）建立过晚 Also（局部）异常 原设计意图正常，但有局部异常（额外物）组合偏离例：流量/异常 流量污染 液位/异常 容器中有不期望的物质,主要引导词的进一步说明,Fluctuation（变动）波动 原设计意图只在部分时间内实现。组合偏离例：流量/波动 流量时有时无 温度/波动 温度时高时低,例：某废气洗涤系统如下图所示，废气中主要危险有害气体包括HCl气体和CO气体。洗涤流程如下；为了稀释废气中的CO气体和HCl气体的浓度，在洗涤废气之前先向废气中通入一定量的氮气，然而再进行洗涤。首先进入NaOH溶液反应器，会吸收混气中的HCl气体，HCl气体处理完后，会进入到第二个CO处理的氧化反应器，在这里会供应氧气进来，跟CO起反应燃烧，然后产生CO2排放到大气中.采用HAZOP对该系统中氮气流量危险潜在有害因素进行分析。HAZOP分析结果见下表。,废气洗涤系统图,