《HAZOP软件研究与应用进展》由会员分享，可在线阅读，更多相关《HAZOP软件研究与应用进展（59页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、HAZOP软件研究与应用进展赵劲松 教授化工过程事故与预防研究中心 过程系统工程研究所 清华大学化工系 Email： 电话：010-62783109 2011年11月15日于北京内容提要HAZOP软件研究背景HAZOP软件流派简介HAZOP智能软件研究与应用结束语赵劲松，清华大学化工系HAZOP：Hazard and Operability危险和可操作性分析是所有工艺（过程）安全评价方法中系统性、 全面性最好的方法HAZOP软件研究背景2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系团队有58人组成 领导团队的负责人（ 组长） 工艺设计人员 装置操作人员 仪表控制人员 安全/环境人员 机械/
2、电气 HAZOP软件研究背景赵劲松，清华大学化工 系HAZOP分析中的问题 一项复杂并消耗大量人力资源的知识活动，人 员容易疲劳 58个人的HAZOP分析小组 几个星期几个月 68个小时/天 很多企业在推行HAZOP时往往半途而废 人工分析，容易疏漏，导致分析结果不一致或 不全面，形成安全隐患 安全评价不彻底、不全面是事故的主要原因 之一HAZOP软件研究背景赵劲松，清华大学化工系HAZOP分析中的问题（续）美国的费用 完成一个典型过程的危险分析需要18 星期，有的长 达6个月 美国一年在危险分析方面花费40亿50亿美元 直接费用 间接费用 对一个大的化学公司来讲，这样的花费相当于1的销 售额
3、或10的利润 中国的费用 如果请国外专家 一个过程34个星期 一个专家的费用大约200300美元/小时HAZOP软件研究背景赵劲松，清华大学化工系HAZOP软件研究背景如何提高HAZOP小组的工作效率？如何避免HAZOP分析小组在工作中的疏漏？随着计算机信息技术的发展，国际上从80年代 开始，开发、推广、使用计算机软件大家注意：早在60、70年代，HAZOP分析没有软件记录员记录在纸上HAZOP计算机软件流派简介两大流派文档记录型软件智能型软件赵劲松，清华大学化工系商业化的HAZOP计算机软件流派文档记录工具型加拿大Dyadym公司的PHAPro美国Primatech公司的PHAWorks英国
4、ISOGraph公司的HAZOP+ Excel模板赵劲松，清华大学化工系加拿大Dyadym公司的PHAPro上面图片是通过搜索引擎摘自有关网站赵劲松，清华大学化工系美国Primatech公司的PHAWorks上面图片是通过搜索引擎摘自有关网站赵劲松，清华大学化工系ISOGraph 公司的HAZOP+上面图片是通过搜索引擎摘自有关网站 赵劲松，清华大学化工系13/65ioMosaics HAZOPtimizer上面图片是通过搜索引擎摘自有关网站赵劲松，清华大学化工系问题2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系记录软件可以节省一定量的时间，但是不 能帮助HAZOP分析小组避免分析的疏漏。
5、那么应该如何帮助HAZOP专家小组避免分 析中的疏漏，进一步提高HAZOP小组的分 析结果质量？2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系摘自：Jordi Dunja, Vasilis Fthenakisb,Juan A. Vlcheza, Josep Arnaldos. Hazard and operability (HAZOP) analysis. A literature review，Journal of Hazardous Materials, 2009HAZOP与其他 PHA比较HAZOP在其他 领域应用HAZOP经验分享可编程系统的 HAZOPHAZOP自动化 专家系统软
6、件开发HAZOP与流程 动态模拟的集成HAZOP智能型软件研究HAZOP研究领域在所有公开发表的国际文献中所占百分比商业化的HAZOP计算机软件流派智能型（利用人工智能技术）第一代：基于SDG模型的HAZOP软件美国普渡大学PHASuite 本人于1997年夏2001年初负责完成了其商业化开发英国拉夫堡大学（Loughbourgh ）大学的HAZID 由HAZID 公司商业化第二代：基于案例推理技术和本体论的HAZOP软件清华大学HAZOPSuite赵劲松，清华大学化工系HAZOP计算机软件流派自1956年斯坦福大学计算 机专家约翰麦卡锡创立了 “人工智能”一词，过去的 半个多世纪以来，人工智
7、 能的发展脚步总是走走停 停人类对人工智能充满了幻 想，又充满了担心赵劲松，清华大学化工系计算机Deep Blue（深蓝）1997年，计算机“深蓝”打败了国 际象棋冠军卡斯帕罗夫赵劲松，清华大学化工系但是 象棋是比较容易的规则可以在一张纸上写完可能的路径仅有35种化工厂的情况则远比象棋复杂赵劲松，清华大学化工系赵劲松，清华大学化工系普渡大学HAZOP软件PHASuite美国普渡大学化工系智能过 程系统工程实验室 1992-2000年完成 由本人于1997年2001年领导 一个小组完成了商品化开发 面向制药过程、精细化工过 程的基于SDG模型和规则的 专家系统 50万条C+计算机程序 通过了20
8、多个化工过程实例 的测试 在G.D.Searle （后被辉瑞公 司收购）、Eli Lilly（礼来 公司）得到了广泛应用2011年11月15日于北京Venkat Venkatasubramanian教授一个典型的间歇化工过程流程TransferFilterDry Unload DryerProduct RecipeReactionFiltrationDryingTasks:Charge ACharge B HeatHoldTransferSubtasks:间歇生产步骤任务（主要步骤）反应过滤干燥子任务（小步骤）加入原料A加入原料B加热保持温度倒料过滤倒料干燥卸料赵劲松，清华大学化工系2010.
9、12.16赵劲松，清华大学化学工程系普渡大学HAZOP软件PHASuite原理Initial stateTask-1Task-2Task-3ReactionFiltrationDrying任务Petri网ChargeChargeMaterial-AMaterial-BHeatEmpty子任务Petri网SDG模型库（包括近百个模型）8 种过程物料反应物, 溶剂, 氮气,中和剂, 中间产物和产物5 个过程设备反应器、过滤器、干燥器、接收罐、净化塔 3 个大步骤 反应、过滤、干燥 20 个小步骤 加热、搅拌、冷却、反应、倒空、过滤等赵劲松，清华大学化学工程系普渡大学HAZOP软件PHASuite
10、应用实例学术成果早在2000年公开发表2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系2002年被列为化学工程领域 代表性计算机软件工具之一摘自：Ralph Schneider, Wolfgang Marquardt. Information technology support in the chemical process design life cycle. Chemical Engineering Science, Volume 57, Issue 10, May 2002, Pages 1763-1792 赵劲松，清华大学化学工程系后续的研究工作在2005年发表2011年11月15
11、日于北京赵劲松，清华大学化工系普渡大学HAZOP软件PHASuite产生报告很快 但是 所建模型不具有普遍适用性，很难推广 使用 结果可靠性如何？ HAZOP专家还要研判 分析是否完全？ 否 非常规的HAZOP分析仍然需要 HAZOP专家小组去分析赵劲松，清华大学化学工程系赵劲松，清华大学化工系基于SDG模型的HAZOP软件存在的问题每次分析新的装置，都 需要软件的开发方帮助 建立客户化模型客户化工作量大工作周期长模型本身的验证困难直接影响了其分析结果 的可靠性现实：这类软件在企业 上线运行的非常少氯化氢合成工段模型2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系基于SDG模型的HAZOP软
12、件问题仅能够自动化常规HAZOP分析所谓常规HAZOP分析并不是意味着简单的分析 或容易的分析常规HAZOP分析是指对各种不同的过程，问题 和逻辑类似的那些分析流量过大会怎么样？温度过低会怎么样?一般来讲，6080% 的分析是常规HAZOP分析赵劲松，清华大学化工系基于模型的HAZOP专家系统问题2040% 的分析为非常规分析，仍然要由人来完成在开车过程中投放错误的物料会怎么样？在精馏塔的开车过程中操作顺序错误会怎么样？吉化事故就是操作顺序错误操作顺序是一个排列组合问题，很难模型化设备的布置不合理会怎么样？基于SDG模型的HAZOP软件大多在回避这一关键问题过分强调HAZOP软件的优势这种说法
13、，你们信吗？2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系这种说法，你们信吗？2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系HAZOP 分析的人机对决2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系基于SDG模型的HAZID软件 HAZOP分析结果可靠性测试2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系该测试由英国拉夫堡大学研究人员完 成 测试结果于2000年公开发表在英国化 学工程师协会（IChemE）的会刊 Process Safety and Environmental Protection 第78卷，第2期，第91页 119页基于SDG模型的HAZID软件测试实例 1、氨
14、吸收单元2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系该测试实例摘自英国化学工程师协会（ IChemE）的会刊 Process Safety and Environmental Protection 第78卷，第2期，第91页119页 ，2000年基于SDG模型的HAZID软件测试实例 2、三氯乙烷存贮单元2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系该测试实例摘自英国化学工程师协会（ IChemE）的会刊 Process Safety and Environmental Protection 第78卷，第2期，第91页119页 ，2000年基于SDG模型的HAZID软件测试实例 3、
15、丙烷精馏2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系该测试实例摘自英国化学工程师协会（IChemE） 的会刊 Process Safety and Environmental Protection 第78卷，第2期，第91页119页，2000年基于SDG模型的HAZID软件测试实例 4、苯存贮单元2011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系该测试实例摘自英国化学工程师协会（IChemE） 的会刊 Process Safety and Environmental Protection 第78卷，第2期，第91页119页，2000年基于SDG模型的HAZOP软件测试实例 5、分离系统2
16、011年11月15日于北京赵劲松，清华大学化工系该测试实例摘自英国化学工程师协会（IChemE） 的会刊 Process Safety and Environmental Protection 第78卷，第2期，第91页119页，2000年赵劲松，清华大学化工系基于SDG模型的HAZOP软件 HAZID的测试结果测试：五个化工单元 HAZOP专家小组先做一遍分析 再用HAZID软件做一遍分析，把两者的分析结果进行对比氨吸收单元三氯乙烷存贮单元丙烷精馏苯存贮单元 分离系统2011年11月15日于北京专家小组识别出的危险中被HAZID软件识别出的危险%HAZID软件识别的危险中被专家小组评价正确的危险%HAZID软件识别的
