危险性和可操作性研究(HAZOP)[优质医学]

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1、危险性和可操作性研究Hazard and Operability Studies,孙文勇 卢洋龙 刘虎华,1,精制课件,Hazard and Operability Studies,第一部分 前言 第二部分 HAZOP的基本含义 第三部分 HAZOP分析术语 第四部分 HAZOP分析流程 第五部分 趣味课堂 第六部分 HAZOP课堂知识扩展 第七部分 HAZOP案例分析,2,第一部分 前言,3,2010年1月17日20时吉林省吉林市生产丙烯酸丁酯的吉星化工厂发生火灾,4,5,6,1984年，美国联合碳化物公司印度博帕尔农药厂45吨甲基异氰酸酯几乎全部泄漏。20万人中毒，2万人死亡。全厂被毁，遗

2、址几十年内无法用于任何用途。,7,第二部分 HAZOP的基本含义,8,危险性和可操作性研究HAZOP,HAZOP是一种系统化、结构化的方法，以多专业团队人员的集体智慧方式，在有经验的组长主持下，采用标准化“引导词”对装置过程系统的中间变量设定“偏离”，沿偏离在系统中反向查找非正常“原因”，沿偏离在系统中正向查找不利“后果”。查找系统中针对各重要“原因后果”对偶已有的安全措施，提出整改或新的安全措施建议。,9,HAZOP方法由来,HAZOP分析方法是英国帝国化学工业公司（ICI）蒙德分部于上世纪60年代发展起来的以引导词（Guide Words）为核心的系统危险分析方法，已经有40年应用历史，起

3、初主要用来检查设计的安全性以及识别危险的原因及不利后果。,10,HAZOP方法的基础,头脑风暴（Brain Storming） 相关的多种专业、具有不同知识背景的人员所组成的分析组一起工作比他们独自一人单独工作更具有创造性与系统性，能识别更多的问题。,11,HAZOP方法的基本原理,将危险剧情中部的变量点“拉偏”，从该变量点反向检查分析偏离原因，从该变量点正向检查分析偏离的不利后果。,12,适用范围,它通过系统分析新设计或已有工厂的生产工艺流程和工艺功能，来评价设备、装置的个别部位因误操作或机械故障而引起的潜在危险，并评价其对整个工厂的影响。 特别适合于流程工业系统的风险评价。,13,HAZO

4、P的目的,HAZOP分析的目的是系统、详细地对工艺过程和操作进行检查，以确定流程的偏差是否导致不希望的后果。该方法可用于连续或间歇过程，还可以对拟订的操作规程进行分析。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措施，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。,14,HAZOP的优点,相互促进、开拓思路 因此，成功的HAZOP分析需要所有参加人员自由地陈述他们各自的观点，不允许成员之间的批评或指责以免压制这种创造性过程。但是，为了让HAZOP分析过程高效率和高质量，整个分析过程必须有一个系统的规则、按一定的程序进行。,15,识别导致安全和可

5、操作性的设计缺陷； 解决大型工厂的一些问题包括界面和具体的工艺设计； 帮助安全设计工厂；工厂设计步骤中的一个程序。 帮助培训的进行和帮助准备操作手册； 是对设计从安全、可操作性和规范符合性等方面严格地和系统性的检查； 节约费用； 可向管理层、政府机构和公众说明所有防治危险的可能所做的工作已经完成。,16,HAZOP的成败关键,对分析研究所依据的制造过程图表及有关数据把握的正确性； 小组成员的专业技术和洞察能力； 小组成员运用此方法帮助其想象动作偏离、原因和后果的透视能力； 小组成员具备事故严重性分析能力，尤其是对已指出的危害，在评估其严重性之时能对危害可能引起的严重性大小，具有衡量其轻重之感。

6、,17,HAZOP分析易出现的问题,费时； 分析的结论太多，重点不突出； 分析小组进入无休止的过细的讨论之中； 少数成员支配了讨论。,18,听到这里我想大家对危险性和可操作性研究（HAZOP）有了大概的了解了吧，那危险性和可操作性研究（HAZOP）与我们所学的安全检查表、故障树分析（FTA）、故障模式与影响分析（FMEA)有什么区别和联系呢？,19,HAZOP方法和传统的检查表法的主要区别和联系是什么？,20,主要区别是检查表用来普查危险“原因”和“后果”在装置的哪些部位发生，而HAZOP用于揭示系统性危险，即找到检查表得到的“原因”与“后果”的内在关系以及防止该危险发生的措施。 两者联系是，

7、检查表的结果为HAZOP提供基本信息。,21,HAZOP方法与FTA和FMEA的区别又是什么呢？,22,HAZOP采用双向推理机制进行分析溯因推理,HAZOP基于定性方法，综合了FTA和FMEA两种推理模式，有利于识别全部危险剧情，易于推广应用，是HAZOP生命力所在。,23,故障树分析（FTA）采用归纳法推理,归纳法为单向推理，从个别到一般，即从多种原因到一个不利后果。 FTA方法涉及逻辑 运算、故障树建模和定 量发生概率数据获取等 问题，用于复杂系统分 析难度很大。,24,故障模式与影响分析（FMEA）采用演绎法推理,演绎法为单向推理，从一般到个别，即从单个原因到多种不利后果。,25,第三

8、部分 HAZOP分析术语,26,常用HAZOP分析术语,27,28,HAZOP基本引导词和含义,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,29,HAZOP与时间和顺序或序列有关的引导词,引导词 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,30,化工HAZOP分析常用工艺参数及句法,流量、液位、压力、温度、

9、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,31,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/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,32,主要引导词的进一步说明,More （

10、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,33,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 不期望的量 组成/其它 不期望的份 Early （时间）早 原设计意图出现得过早。 组合偏离例： 流量/早 流量产生早 稳定/早 预期的温度（高或低） 取得过早,34,主要引导词的进一步说明,Late 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

11、 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,35,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,36,使用引导词时的注意事项,引导词常用于两类工艺参数： 一类是概念性的工艺参数 如反应、混合； 另一类是具体的工艺参数 如压力、温度。,37,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” 是指反应速度快，或者是指生成了大量的产品。此外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

12、差”，如“伴随+压力”。,38,对具体的工艺参数，有必要对一些引导词进行修改。此外，分析人员可能发现有些偏差的物理意义不确切。例如，当考虑“温度”这个工艺参数时，一般只能选取“过量”和“减量”这两个引导词，而偏差就变成“过量十温度”或“减量十温度”，显然其物理意义就不确切。,39,课堂练习,无流量,流量大,流量小,输送过程中有其他物质,物质含量不足,反向输送,输送的不是该物质,40,第四部分 HAZOP分析流程,41,HAZOP分析主要工作程序,危险分析的准备； 通过小组会议完成分析； 编制分析结果报告。,42,43,HAZOP主要分析步骤,确定分析目标； 组成HAZOP小组，确定组长； 技术

13、资料准备； 偏离词选定； 风险矩阵确定（非规定内容）； 小组会议（系统分解、选定关键变量、偏离分析）； 完成HAZOP分析报告。,44,一、分析准备,分析组的组成 危险分析组的组织者应当负责组成有适当人数且有经验的HAZOP分析组。HAZOP分析组最少由4人组成，包括组织者、记录员、两名熟悉过程设计和操作的人员。虽然对简单、危险情况较少的过程而言，规模较小的分析组可能更有效率，但57人的分析组是比较理想的。如果分析组规模太小，则由于参加人员的知识和经验的限制将可能得不到高质量的分析结果。,45,小组召集人应具备工业安全及实际进行危害分析及实际进行危害及可操作性分析经验的资深工程师担任。 工艺工

14、程师：熟悉基本设计、程序模拟； 仪表工程师：具备设备及控制系统选择经验； 安全工程师：了解安全标准、法规、安全管 理等； 其他专业人员：工业卫生专业人员、电机工 程师、维修工程师等,46,确定分析的目的、对象和范围 分析的目的、对象和范围必须尽可能的明确。分析对象通常是由装置或项目的负责人确定的，并得到HAZOP分析组的组织者的帮助。应当按照正确的方向和既定目标开展分析工作，而且要确定应当考虑到哪些危险后果。,47,获取必要的资料 在进行HAZOP分析工作之前，必须收集下列资料或数据： （1）流程图、管线及仪表图、设计标准 （2）流程说明、质能平衡、生产计划、生产目标 （3）设备规格、设备布置

15、图 （4）公共及支援设施说明 （5）操作步骤及维修计划,48,将资料变成适当的表格并拟订分析顺序 为了让分析过程有条不紊，分析组的组织者通常在分析会议开始之前要制定详细的计划，必须花一定的时间根据特定的分析对象确定最佳的分析程序。 连续过程：已更新的图纸，初步偏差目录，工作表 间歇过程：操作程序,49,安排会议次数及时间 每个分析节点平均需2030分钟 每个设备分配23小时 每次会议持续时间不要超过46小时（最好安排在上午），而且分析会议应连续举行。 最好把装置划分成几个相对独立的区域，每个区域讨论完毕后，会议组作适当修整，再进行下一区域的分析讨论。 对于大型装置或工艺过程，可以考虑组成多个分析组同时进行，由某个分析组的组织者担任协调员，协调员首先将过程分成相对独立的若干部分，然后分配给各个组去完成。,50,二、完成分析,HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作步骤，然后用引导词找出过程的危险。,51,确定研究范围和目标,评估装置概要,准备导引词清单,将系统分割成多个节点,计划如何评估,一段接一段进行评估,52,描述设计意图，操作条件,考虑第一或下一导引词,识别所有原因并作记录