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1、危险和可操作性研究方法简介,危险性分析方法,安全检查表（SCL）预先危险性分析（PHA）危险和可操作性研究（HAZOP）故障类型和影响分析（FMEA）事件树分析（ETA）事故树分析（FTA）,第一节 概述,危险和可操作性研究（HAZOP）-Hazard and Operability Studies,1.定义,华东理工大学安全工程咨询中心,分析、查找偏差,针对偏差，找出原因,分析后果,提出对策措施,华东理工大学安全工程咨询中心,偏差,HAZOP 示 意 图,案例：印度农药厂异氰酸甲酯泄漏事故,精馏塔,火炬,洗涤,净化,储罐,氮保,冷却,华东理工大学安全工程咨询中心,华东理工大学安全工程咨询中心
2、,案例：印度农药厂异氰酸甲酯泄漏事故,事故后果,2500人死亡,20万人不同程度中毒,10万人终身残废,5万人双目失明,华东理工大学安全工程咨询中心,案例：印度农药厂异氰酸甲酯泄漏事故,2 目的,物质可生化性鉴定的途径,华东理工大学安全工程咨询中心,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。,系统性,3.应用阶段：工程项目各个阶段都可用,华东理工大学安全工程咨询中心,工艺设计基本完成PID图已经出来,检查偏差（危险）是否都得到控制,装置运行一段时间后，安全性如何,技术改造后，分析有无出现新的危险,HAZOP,华东理工大学安全工程咨询中心,第二节 方法简介,1
3、成立分析组,组 长,分析组人数一般57人,小装置最少4人,各专业人员组成的分析组对工艺过程的危险和操作性问题,2.对装置的特殊点进行分析,特殊点分析节点或工艺单元或是操作步骤,必要时管线和设备都可作为节点分析,华东理工大学安全工程咨询中心,华东理工大学安全工程咨询中心,例如：聚氯乙烯中试装置工艺流程图,例,对氯乙烯中试装置HAZOP分析,乙烯进料管线,液氯进料管线,直接氯化反应器,工艺气体到裂解炉的输送管道,裂解炉,空气到裂解炉的输送管道,天然气到裂解炉管道,VCM到焚烧炉管道,焚烧炉,空气到焚烧炉管道,天然气到焚烧炉管道,华东理工大学安全工程咨询中心,华东理工大学安全工程咨询中心,3.用引导
4、词分析偏差,引导词及其意义：,表 HAZOP分析引导词及其意义,华东理工大学安全工程咨询中心,常用HAZOP分析的工艺参数,温度,华东理工大学环境工程研究所,压力,流量,信号,速度,液位,混合,时间,电压,反应等,例,流量与引导词组成的偏差,空白,无流量,过量,流量高,减量,流量低,部分,只输送一种组分,伴随,有多余组分发生,相逆,倒流,异常,其他与设计不同的事或物,华东理工大学安全工程咨询中心,华东理工大学安全工程咨询中心,4.分析内容,可能造成的后果,安全保护措施,建议采取措施,5.分析方式,一个参数七个偏差都分析完了，再进行第二个工艺参数分析,采用表格方式,华东理工大学安全工程咨询中心,
5、第三节 分析步骤,华东理工大学安全工程咨询中心,1,2,3,4,确定分析目的、对象和范围,组建分析组,收集必要的资料,确定分析节点、时间等,准备工作,1 准备工作,华东理工大学安全工程咨询中心,收集必要的资料,PFD图、PID图、设计说明书、操作规程以及其他图纸。PID图最主要。并将这些图纸资料事先发给每人一份。,华东理工大学安全工程咨询中心,确定分析节点、时间等,组长和设计（或工艺）工程师事先确定好分析节点和工艺参数，并制成空白表，准备分析时用。必要时列出偏差，供大家参考。根据分析节点、工艺参数数量确定分析时间、地点。以及HAZOP方法简介。这些内容也事先准备好和上述资料一起发给大家，以便了
6、解。,华东理工大学安全工程咨询中心,2 进行分析,组长对HAZOP方法、分析要求及安排简单说一下。设计或工艺工程师简单介绍生产装置。由组长引导大家按表格一项项讨论，取得共识后记录下来。一个工艺参数分析完了，再分析第二个，一个节点的参数都分析完，再分析下一个节点，直到所有节点都分析完。使用7个引导词来分析1个工艺参数。也有的用1个引导词同时分析该节点的几个工艺参数。,华东理工大学安全工程咨询中心,乙烯进料管线HAZOP研究,注意：分析目的主要是发现问题，而不是解决问题，如有明确解决方法可提出，如不清楚，可记录下来交给有关部门。分析结果出来后，应分发给每个人进行校核，提出补充和修改意见。,华东理工
7、大学安全工程咨询中心,选择节点或操作步骤,下一个节点或操作步骤,解释工艺指标或操作步骤,下一个工艺参数,使用引导词于工艺参数或操作建立有意义的偏差,下一个引导词,分析偏差后果（假设所有保护失效）,提 出措 施,列出偏差的可能原因,根据后果、原因及保护估计风险,识别已有避免偏差的保护装置,图 HAZOP分析流程图,华东理工大学安全工程咨询中心,3.分析结果整理,分析结束后，把所有表打印出来，对建议措施一条条经归纳整理列出来。把这些资料送给有关部门和人员，如决策者、工程部、HSE部等。,华东理工大学安全工程咨询中心,四、分析举例,华东理工大学安全工程咨询中心,HAZOP,华东理工大学安全工程咨询中
8、心,表 焚烧炉用燃料气管道流量HAZOP研究（从进装置第一个阀门至炉前总管上的阀门）（焚烧炉的燃料全部为燃料气，主要包括天然气、裂解气和液化气）,已采用BMS系统与联锁系统，熄火后，会自动切断燃料气与全部进料；可切换使用燃料油以对应无法使用燃料气的情况；进行规程培训；所有阀门均设有明确开关标志；制订阀门与过滤器定期检查程序；控制系统均采用冗余系统；设有低流量报警，与低压联锁；将焚烧炉区定为巡检重要区域,首先切断燃料气进料阀；应有燃料供应的应急措施；对操作工进行培训教育，严格执行操作规程；球阀上设有开关标志并有打开的确认程序；对流量调节阀定期检修保养；对压力控制阀定期检修保养；对控制系统应设置冗
9、余系统，并定期维修保养；设低流量报警；选择质量好的测量仪表，并定期维护保养；定期清洗过滤器；加强现场巡检,炉膛熄火，温度快速下降，进料反应不完全，有单质硫析出，堵塞测量仪表；酸雾进入废热锅炉等设备造成腐蚀损坏,进料管道无燃料气供应；球阀误操作关闭；流量调节阀故障或误操作关闭；压力控制阀故障关闭；测量仪表及控制系统失效，阀门关闭；过滤器堵塞；管道断裂，燃料气泄露,无流量,空白,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工程咨询中心,已设炉高温报警；制订阀门、仪表定期检查程序；进行规程培训；控制系统均采用冗余系统；已将部分仪表更换为防酸类型,对压力控制阀定期检修保养；对流量调节阀
10、定期检修保养；对操作工加强培训教育，严格执行操作规程；对控制系统设置冗余系统，并定期维护保养；定期检验质量流量计；对易受腐蚀的控制仪表信号加防腐蚀护套，对易受腐蚀的阀加防腐遮挡,炉内温度过高造成焚烧炉损坏；气体温度高影响后续工序正常运行；,压力控制阀失控，开度大；流量调节阀故障开度大；误操作；控制系统失效阀门开度大；质量流量计因被污染失效；,流量高,多,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工程咨询中心,制订阀门、仪表、过滤器定期检查程序；员工取证上岗，进行程序培训；控制系统均为冗余系统；将焚烧炉区域定为重点巡检区域；主要区域设有可燃气体报警仪；将炉区定为防爆区域；已将部
11、分仪表更换为防酸类型,对压力控制阀定期检修保养；对流量调节阀定期检修保养；对操作工加强培训教育，严格执行操作规程；对控制系统设置冗余系统，并定期维护保养；对管道、阀门、法兰密封定期检查检修并加强巡检；在可能泄漏地方，安装可燃气体报警仪；炉区严格控制各种火源；定期清洗过滤器，并定期校验质量流量计；对易受腐蚀的控制仪表信号加防腐蚀护套，对易受腐蚀的阀加防腐遮挡,炉内温度低，原料热解不完全；产品产量低，负荷提不了；酸性气体进入后序工段腐蚀设备；燃料气泄漏与空气形成爆炸性混合物，遇火源发生爆炸,压力控制阀失控，开度小；流量调节阀故障开度小；误操作；控制系统失效阀门开度小；管道破裂、法兰、阀门密封不良，
12、燃料气部分漏出；过滤器堵塞；质量流量计因被污染失效,流量低,少,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工程咨询中心,不会出现,炉内物料流入燃料气管道,相反,采用炉温控制燃料流量，变更燃料类型为OLEFW,同上,同上,天然气供应中断,只有裂解气,部分,采用炉温控制燃料流量，并可变更燃料类型，选择开关调整热值计算,观察炉温变化，及时调整其它参数,炉温降低,西气东输供应量减少,燃料气中裂解气含量增加,伴随,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工程咨询中心,制订阀门、仪表定期检查程序；严格控制动火作业；已安装可燃气体报警仪,对管道、阀门、法兰连接处，定期检
13、查、检修并加强巡检；生产区严格控制火源；在可能泄漏地方安装可燃气体报警仪；应采用耐相应压力等级和腐蚀的垫片,与空气形成爆炸性混合物遇火源爆炸；导致燃料气流量低，后果同“流量低”,管道破裂或穿孔；法兰连接处密封不良；阀门密封不良,燃料气泄漏至空气中,其他,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工程咨询中心,表 焚烧炉用燃料气管道压力HAZOP研究（从进装置第一个阀门至炉前总管上的阀门）（焚烧炉的燃料全部为燃料气，主要包括天然气、裂解气和液化气）,已设定压力高联锁；制订阀门、仪表定期检查程序；严格控制动火作业；已在相关区域安装报警仪；已将部分仪表更换为防酸类型；临时停车、跳车
14、后，开车前，进行手动放空,设压力高限报警；对压力控制阀定期维修保养；对压力测量和控制系统定期维护保养，并定期校验压力测量仪表；生产区应严格控制各种火源；在燃料气可能泄漏的地方设可燃气体检测报警仪；点火前先进行手动放空；对易受腐蚀的控制仪表信号加防腐蚀护套，对易受腐蚀的阀加防腐遮挡,会引起流量高；法兰、阀门密封性能下降，燃料气泄漏，遇火源有引起火灾爆炸危险；火嘴点不着,进料压力高；压力控制阀故障开度大；压力测量或控制系统故障；临时停车、跳车后，马上开车,压力高,多,同“无流量”,同“无流量”,同“无流量”,同“无流量”,无压力,空白,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工
15、程咨询中心,已设定低压联锁；已制订标准操作程序；制订阀门、仪表定期检查程序；已在相关区域安装报警仪；严格控制动火作业；已将部分仪表更换为防酸类型,设压力低限报警；与调度员联系，加大天然气供应或在装置内部调整物料量；对压力控制阀定期维修保养；对压力测量和控制系统定期维护保养，并定期校验压力测量仪表；对管道、法兰、阀门连接处定期检查、检修；在可能泄漏的地方安装可燃气体检测报警仪；装置区严格控制各种火源；对易受腐蚀的控制仪表信号加防腐蚀护套，对易受腐蚀的阀加防腐遮挡,引起燃料气流量低，炉膛温度下降；泄漏出的燃料气与空气形成爆炸性混合物遇火源引起火灾爆炸；火嘴灭火,进料压力低；压力控制阀故障开度小；压
16、力测量或控制系统故障；管道破裂、法兰、阀门连接处密封不良泄漏,压力低,少,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工程咨询中心,已制订标准操作程序,联系界外或作内部调整,由于裂解气热值低，引起炉膛温度下降,裂解气压力高,裂解气部分压力升高,伴随,已采取措施,措施,后果,原因,偏差,引导词,华东理工大学安全工程咨询中心,操作程序HAZOP研究举例,VCM裂解炉开车程序,（1）启动裂解炉风机，置换燃烧室10分钟（2）确认裂解炉的点火点已点火（观察）（3）确认焚烧炉已工作（4）乙烯流经裂解炉后进入焚烧炉（5）天然气开始送入裂解炉燃烧室（缓慢改变TIC的设定点）（6）确认主燃烧室已
17、点火（工艺温度逐渐升高）下面对步骤1进行HAZOP研究：,异常,加强对操作人员培训，熟练掌握操作程序；建立裂解炉开车检查表,火焰熄灭；重新点火爆炸，人员伤亡,操作失误,先点火后置换,相逆（反）,同“少”,部分,空气与天然气输送联锁，空气通入10min后再开天然气,无,同“空白”,操作失误,天然气(燃料)进入裂解炉,伴随,同“空白”,同“空白”,同“空白”,同“空白”,置换时间短,少,无安全问题,置换时间长,多,工艺气流量与空气流量联锁；工艺气管道上安装单向阀,空气管道上安装了低流量报警仪及机械停止装置；无电源，所有阀门都处在安全位置,裂解炉中有可燃（工艺）气体，可能发生爆炸,风机故障；空气阀门
18、因故障关闭；风机电源故障；操作人员未按要求跳过这一步,未置换,空白,建议,安全保护,后果,原因,偏差,引导词,HAZOP风险分级表可 能 性,华东理工大学安全工程咨询中心,HAZOP风险等级判定标准,4,3,2,1,说 明,风险等级,华东理工大学安全工程咨询中心,HAZOP偏差可能性分类,2,3,4,5,经常的：,可能的：,也许的：,稀少的：,极少的：,相似工厂操作发生频率1数次/1年,相似工厂操作发生频率1次/1-10年 10家相似工厂操作发生频率 1次/1年,相似工厂操作发生频率1次/10-100年 100家相似工厂操作发生频率 1次/1年,相似工厂操作发生频率1次/100年以上 100家相似工厂操作发生频率 1次/1年,不太可能发生,1,华东理工大学安全工程咨询中心,五、方法优缺点,优点：,缺点：,对工艺过程危险因素的识别很全面，对提高装置生产运行过程中安全性很有帮助。,费人费时 一个偏差平均10min，1个节点如分析5个参数，5735个偏差，共需350min，约6小时。一个装置分析50个参数或操作步骤，350个偏差，约60小时。,华东理工大学安全工程咨询中心,T H A N K S!,华东理工大学安全工程咨询中心,
