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1、 TrainingCourse 1 杨恩军邮箱yangenjun0308 13552798577中国石油和化学工业联合会安全评价中心技术总监北京国石安康科技有限公司总经理助理组织参与福建联合石化加氢裂化 柴油加氢 常减压等13套装置HAZOP分析 2 HAZOPTrainingCourse Introduction HAZOP Introduction 为什么采用HAZOP分析 HAZOP分析的需要 3 inearly60 sICIwantedabetterDesignReviewprocessaskedMethodStudygrouptomakearecommendationtheydeci
2、deddesignfornormaloperationwasusuallygoodsuggestedateamneededtoaddressdeviationsfromnormalintroducedasetofguidewordstoidentifypossibledeviations 4 5 HazardOperability 危险性分析与可操作研究 的缩写 HAZOP技术是高度专业化的作业程序 是一种定性的风险评估技术 目的是确定一个工艺过程针对原设计意图而言可能发生的偏差 确定与评估项目工艺过程和生产操作中潜在的危害 在项目执行阶段进行HAZOP研究与评估 能够识别出项目基础设计和详细
3、设计中存在的问题 将项目中的危险尽可能地消灭在项目实施早期阶段 确保各生产装置实现安全开工 运行 维护和停车 6 7 8 9 10 HAZOP分析位置示意图 11 对于新建项目 尤其当工艺设计要求很严格时 使用HAZOP方法最为有效 一般需要提供带控制点的工艺流程图P IDS 以便评价小组能够对HAZOP要求中提出的问题给以系统的有效的回答 同样 它可以在主要费用变动不大的情况下对设计进行变动 在工艺操作的初期阶段使用HAZOP 只要有适当的工艺和操作规程方面的资料 评价人员可以依据它进行分析 但HAZOP的分析并不能完全替代设计审查 12 13 14 15 16 17 进行HAZOP分析时
4、人员的组成非常重要 需要评价单位 建设单位 设计单位的相互配合 人员的结构组织中需要包括至少以下部分的人员 18 HAZOP组长 HAZOP组长的工作能力要求对石油化工生产的国家法律法规和技术标准的熟练 具备一定的生产和技术的经验 分析问题具有客观性 具备领导HAZOP分析组的能力 对时间的有效性能够掌控 工艺分析记录员 作好记录 将专家的建议整理汇总成HAZOP报告 安全专家 确保项目符合相关的安全的标准 确保涉及到的所有重要的安全问题 操作人员 根据设计理念审查设计 确保设计能与现场实操融合 根据维护检修情况审查设计 根据现场状况检查设计 提供实操做过程可能遇到的安全问题 设备专家 能够提
5、供设备设施 管道和材质的规格细则 提供承包商的细则 提供管线 设备布置的资料 为分析专家提供设备设施和管道安全设计建议 工艺工程师 能够提供简单的工艺说明 为需要分析的每个工艺装置提供设计意图 提供工艺条件和设计条件的资料 为分析专家提供意见 仪表电气专家 能够提供工艺控制原则的细则 能够提供联锁和报警的细则 提供切断和安全特性的资料 为分析专家提供工艺控制意见 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 分析节
6、点划分对于连续的工艺操作过程 HAZOP分析节点为工艺单元 而对于间歇操作过程来说 HAZOP分析节点为操作步骤 工艺单元是指具有确定边界的设备 如两容器之间的管线 单元 操作步骤是指间隙过程的不连续动作 或者是由HAZOP分析组分析的操作步骤 57 为了逻辑地 有效地分析进行HAZOP分析 首先要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤 如果分析节点分得太小 会加大工作负荷 导致大量的重复工作 如果分析节点分得太大 会使HAZOP的结果产生重大的偏差 甚至会遗漏部分结果 对于连续工艺过程 分析节点划分的基本原则如下 58 一般按照工艺流程进行 从进入的PID管线开始 继续直至设计意图的改变
7、 或继续直至工艺条件的改变 或继续直至下一个设备 上述状况的改变作为一个节点的结束 另一个节点的开始 常见节点类型见下表 常见节点类型表 59 在选择分析节点以后 分析组组长应确认该分析节点的关键参数 如设备的设计能力 温度和压力 结构规格等 并确保小组中的每一个成员都知道设计意图 如果有可能最好由工艺专家做一次讲解与解释 60 61 62 63 64 65 66 通常的HAZOP分析工艺参数 67 常用的HAZOP分析术语 68 69 常用的HAZOP分析工艺参数 偏差及可能原因 70 71 72 73 74 75 76 偏差分析确定了每个分析节点的偏差后 需要对每个偏差进行分析 分析的内容
8、包括原因 后果 保护措施 建议措施 原因是指引起偏差发生的原因 一旦找到发生偏差的原因 就意味着找到了对付偏差的方法和手段 这些原因可能是设备故障 人为失误 不可预见的工艺状态 如组成改变 来自外部的破坏 如电源故障 等 后果是指偏差所造成的结果 分析中假定发生偏差时已有保护措施失效 造成的后果 事故 而不考虑那些细小的 与安全无关的后果 保护措施是指设计的工程系统或调节控制系统 用以避免或减轻偏差发生时所造成的后果 如报警 连锁 操纵规程等 建议措施是指修改设计 操作规程 或者进一步进行分析研究 如增加压力报警 改变操作步骤的顺序 的建议 77 3 偏差的构成偏差为引导词与工艺参数的组合 一
9、般表示如下 偏差 引导词 工艺参数工艺参数分为两类 一类是概念性的参数 如反应 转化 另一类是具体 专业 参数 如温度 压力 对于概念性的工艺参数 当与引导词组合成偏差时 常发生歧义 如 过量 反应 可能是指反应速度快 或者说是指生成了大量的产品 78 对具体的工艺参数 有必要对一些引导词进行修改 因为有些引导词与工艺参数组合后可能无意义或不能称之为 偏差 如 伴随 压力 或者有些偏差的物理意义不确切 应拓展引导词的外延和内涵 如 1 对 时间 异常 引导词 异常 就是指 快 或 慢 2 对 位置 来源 目的 而言 引导词 异常 就是指 另一个 3 对 液位 温度 压力 而言 引导词 过量 就
10、是指 高 79 应注意的是 当工艺参数包括一系列的相互联系的工艺参数时 如温度 压力 反应速度 组成等 最好是对每一个工艺参数顺序使用所有的关键词 即 引导词 工艺参数 方式 而不是每个引导词用于工艺参数组 即 引导词 工艺参数 而且 当将引导词用于对操作规程进行分析时也应按照这种规则 用引导词来描述要分析的问题可以确保HAZOP方法的统一性 同时能够将要分析的问题系统化 应用一套完整的引导词 可以导出每个具有实际意义的偏差 而不致被遗漏 80 基于偏差库的方法基于偏差库的方法非常类似于基于引导词的方法 一般是在HAZOP分析会议之前 由HAZOP组织者或记录员对标准偏差库进行调查 以确定每个
11、节点或操作步骤的哪些偏差是适当的 形成要进行分析的偏差库 81 基于知识的方法基于知识的方法是一种特殊的基于引导词的HAZOP分析 但所使用的引导词部分或全部来自分析组的知识和特殊的检查表 这种分析的前提是分析组成员对大量设计标准非常熟悉 后两种方法都是为了提高分析会议的效率 尽量减少分析那些明显不产生什么影响的偏差 82 83 84 85 86 87 HAZOP分析关键节点检查要点 88 HAZOP分析示例 福建炼化一体化装置加氢裂化HZAOP分析 89 90 91 HAZOP分析表分析记录是HAZOP分析的一个重要组成部分 负责会议记录的人员应根据分析讨论过程提炼出恰当地结果 不可能把会议
12、上说的每一句话都记录下来 也没有这个必要 但是必须记录所有重要的信息 有些分析人员为了减少编制分析文件的精力 对那些不会产生严重后果的偏差不予深究或不写入文件中 但一定要慎重 也可以举行分析报告审核会 让分析组对最终报告进行审核和补充 92 从本质上说 HAZOP分析是用于工艺过程危险识别的行动 这就决定了其内涵是一致的 但从分析结果的表现形式上 HAZOP分析可以分为以下四种方法 1 原因到原因分析法2 偏差到偏差分析法3 只有异常情况的HAZOP分析表4 只有建议措施的HAZOP分析表 93 1 原因到原因分析法在原因到原因的方法中 原因 后果 安全保护 建议措施之间有准确的对应关系 分析
13、组可以找出某一偏差的各种原因 每种原因对应着某个 或几个 后果及其相应的保护设施 特点 分析准确 减少歧义 94 2 偏差到偏差分析法在偏差到偏差 DBD 的方法中 所有的原因 后果 安全保护 建议措施都与一个特定的偏差联系在一起 但该偏差下单个的原因 后果 保护装置之间没有关系 因此 对某个偏差所列出的所有原因并不一定产生所列出的所有后果 即某偏差的原因 后果 保护设施之间没有对应关系 用DBD方法得到的HAZOP分析文件表需要阅读者自己推断原因 后果 保护设施及建议措施之间的关系 特点是省时 文件简短 95 3 只有异常情况的HAZOP分析表在这种方法中 表中包含那些分析组认为原因可靠 后果严重的偏差 优点是分析时间及表格长度大大缩短 缺点是分析不完整 96 4 只有建议措施的HAZOP分析表只记录分析组作出的提高安全的建议措施 这些建议措施可供风险管理决策使用 这些方法能最大地减少HAZOP分析文件的长度 节省大量时间 但无法显示分析的质量 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131
