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1、 中国化学品安全协会危险与可操作性分析综述危险与可操作性分析综述（HAZOPHAZOP）HAZOP培训 中国化学品安全协会提纲1、HAZOP的意义与作用2、HAZOP基本原理3、分析流程（1）节点（2）偏离、参数、引导词（3）原因和后果分析（4）安全措施（5）风险矩阵及风险等级的确定（6）提出建议措施等4、管理流程 5、HAZOP与其它分析方法的关系6、设计阶段与生产运行阶段的HAZOP分析7、计算机辅助HAZOP软件8、结束语 中国化学品安全协会中国化学品安全协会1、HAZOP的意义及作用 中国化学品安全协会1974年，英国弗里克斯堡(Flixborough)一套环己烷氧化反应装置发生泄漏，
2、物料形成的蒸汽云爆炸，28人死亡，108人受伤 重大工艺过程事故教训 中国化学品安全协会Flixborough Flixborough 工艺系统变更工艺系统变更 中国化学品安全协会 中国化学品安全协会 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，遗址几十年内无法用于任何用途。博帕尔（博帕尔（BhopalBhopal）事件）事件 中国化学品安全协会博帕尔（博帕尔（BhopalBhopal）事件）事件 中国化学品安全协会20002000年以来国内石化企业重大事故年以来国内石化企业重大事故 中国化学品安全协会HAZOPHAZOP分
3、析的必要性分析的必要性由于引发危险事故的原因具有多样性，导致发生危险事故的可能性无处不在，无时不有；传统安全设计技术存在缺陷；处于生产运行阶段的装置存在多种事故隐患。以上危险因素导致了重大事故时有发生。历史教训使人们深刻地认识到：必须在事故发生之前识别出潜在危险！如果能够预先识别出问题所在，就能防止事故的发生！这种危险分析方法是存在的，HAZOP分析方法就是得到全世界认可的、有效的危险识别和分析方法之一。 中国化学品安全协会HAZOPHAZOP分析的必要性（续）分析的必要性（续）HAZOP分析可以帮助企业准确地识别潜在的事故原因；帮助设计人员找到设计方案中的缺陷，并且提出安全措施建议，从设计方
4、案上降低工艺系统的风险。HAZOP分析可以帮助生产运行的企业系统全面地查找潜在事故隐患，识别现有安全措施是否足够，提出建议措施预防潜在事故。此外还能帮助修正操作规程中的缺陷。是企业排查事故隐患，预防重大事故的一种重要方法。在世界范围内，HAZOP分析已经被化工和工程建设公司视为确保设计和运行完整性的标准设计惯例。很多国家要求将HAZOP分析作为预防重大事故计划的一个重要部分。 中国化学品安全协会全面系统提升企业生产的安全性全面系统提升企业生产的安全性 执行HAZOP分析是企业实现“生产安全，预防为主”理念的有效措施。 在设计阶段实施HAZOP分析，可以为企业建造一个本质上更安全的装置系统。 在
5、生产运行阶段实施HAZOP分析，可以减小操作失误或由于操作失误而导致的损失； 可以全面识别和分析工厂潜在的事故； 完善针对潜在重大事故的预防性安全措施，相当于把安全防线提前。 中国化学品安全协会英国英国ICIICI执行执行HAZOPHAZOP分析的效果分析的效果 中国化学品安全协会中国化学品安全协会2、HAZOP原理 中国化学品安全协会 HAZard and OPerability Studies 危险（害）与可操作性研究 HAZard and OPerability Analysis 危险（害）与可操作性分析 对于新建和在役工厂,HAZOP的目标是识别潜在的那些由偏离设计目的的偏差所引起的危
6、险和操作性问题 中国化学品安全协会HAZOPHAZOP起源：起源：l诞生在英国，由化学工程师T.克莱兹在41岁时发明；l1963年，首次在英国帝国化学工业集团（ICI）新建苯酚工厂应用，在公司内部摸索和应用了10年之后才在英国普及推广。一经出现，广泛采用！ 中国化学品安全协会头脑风暴（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。 中国化学品安全协会偏离Deviation原因 Cause后果Consequence安全措施Safeguards建议措施Action例如：无流量E.g. Fl
7、ow/No潜在的产生偏离的原因Potential cause of the deviation原因以及偏离导致的后果Consequences of the cause and the deviation itself现有安全措施Any existing devices that prevent the cause or make its consequeces less painful消除原因或减缓的行动Actions to remove the cause or mitigate the conse-quences从偏离出发，反向检查分析偏离原因，正向检查分析偏离的不利后果 中国化学品安全协
8、会 “偏离”可以激发创新思维； “偏离”便于完备地揭示事故剧情。 方法：从偏离（被分析的假定的危险事件）出发，反向检查分析偏离原因，从该事件正向检查分析偏离的不利后果。无流量 中国化学品安全协会 中国化学品安全协会偏离原因后果安全措施建议措施无流量1. A供料罐是空的；2. 泵A停止；3. 管路堵塞没有A流入反应器；爆炸无安装低液位报警及流量报警，以及连锁停泵B物料A和物料B通过泵连续地从各自的供料罐输送至反应器，在反应器中合成并生成产品C。假定为了避免爆炸危险，在反应器中A总是多于B。该装置中待分析的部分用粗线条表示。 中国化学品安全协会案例案例2 2：一个事故案例：一个事故案例 中国化学品
9、安全协会废液罐甲醛罐阀门B阀门A案例案例2 2：简化工艺流程：简化工艺流程 中国化学品安全协会采用采用CAHCAH软件记录软件记录HAZOPHAZOP分析结果分析结果图中的黄色盾牌表示已有安全措施，绿色盾牌表示建议措施，数字代表安全措施或建议措施的条数 中国化学品安全协会序号偏离原因后果安全措施SLRR建议措施1甲醛储罐压力/过高1.在将废液送入废液罐时，阀门B发生内漏或关闭不严2.操作工在打开阀门A时误将阀门B打开1.有毒物料蒸汽被释放到大气，人员中毒2.甲醛是易燃物料，发生闪燃3.液态物料大量泄漏4.在甲醛储罐处发生火灾1.甲醛储罐安装有压力指示，并设置了压力高报2.在甲醛储罐上安装有安全
10、阀S1 L4 4R1.1 铁锈作为化学反应的催化剂，更换甲醛储罐的材质，使装置运行中不产生铁锈1.2 更改设计，各自单独的管线分别通往废液罐和甲醛罐1.3 确认在操作规程中有明确的规定，何时开启阀门A和阀门B1.4 确认阀门 A和阀门B有清晰的标识，并在现场设 置警示牌1.5 在阀门B处加装盲板，以实现绝对隔离，或将阀门B进行双阀设置1.6 在甲醛储罐的适当位置设置液体泄漏检测报 警仪1.7 甲醛储罐按要求设置防火堤1.8 在甲醛储罐处设置消防灭火系统1.9 建立针对甲醛储罐泄漏及火灾发生时的应急预案，并定期（一年）进行反事故演练1.10 在甲醛储罐的适当位置安装气体检测报 警仪1.11 甲醛
11、储罐安装喷水冷却系统1.12 提高甲醛储罐的设计压 力到?Mpa表格方式下信息隐表格方式下信息隐含、信息缺失、阅含、信息缺失、阅读困难、难以表达读困难、难以表达事件链事件链 中国化学品安全协会中国化学品安全协会3、HAZOP分析流程（1）节点（2）偏离、参数、引导词（3）原因和后果分析（4）安全措施（5）风险矩阵（6）建议措施 中国化学品安全协会结束否识别导致该偏离的原因 确定该偏离所能产生的后果是还有过程偏离吗？否还有另外的节点吗？HAZOP 分析团队P&ID设备参数物性数据从P&ID中选一个节点生成一个过程偏离是给出能够减缓这些后果的建议否HAZOP分析工作流程安全保护设施是否足够?Yes
12、循环次数：几百次到几千次！ 分析流程分析流程27HAZOPHAZOP分析工作流程分析工作流程 中国化学品安全协会节点节点（Nodes）：在开展HAZOP分析时，通常将复杂的工艺系统分解成若干“子系统”，每个子系统称作一个“节点”。这样做可以将复杂的系统简化，也有助于分析团队集中精力参与讨论。各节点的设计意图应能充分定义。l 连续过程： 节点为流程的一部分，可能为工艺单元； 可以是一条线，也可以是一台设备； 也可以根据经验将一些管线和一些设备合并成一个节点； 可以根据功能将复杂设备分成不同节点； 应根据工艺的变化，划分不同的节点。l 间歇过程：HAZOP节点可能为操作步骤。（1）节点 中国化学品
13、安全协会传统的节点划分l 划分节点的前提是读懂P&IDl P&ID（Process and Instrument Diagram）即管道及仪表流程图、管道仪表流程图。l 传统的节点划分方法是： 一般按照工艺流程的自然顺序进行，从进入的P&ID管线开始：a) 继续直到设计意图的改变，或b) 继续直到工艺条件的改变，或c) 继续直到下一个设备。 中国化学品安全协会节点划分示例1 - 常规节点划分 中国化学品安全协会l 例2 一条线作为节点l 工艺流程说明l PFDl PID节点划分示例2 - 一条线作为节点 中国化学品安全协会32l 工艺流程说明l PFDl PID节点划分示例3 - 一台设备分为
14、多个节点 中国化学品安全协会节点描述与设计意图节点描述：节点描述：1）起止范围：从哪里到哪里；2）包括哪些管道和设备。如：从盛有物料A的供料罐到反应器之间的管道，包括泵A设计意图：设计意图：1）输入什么 2）做何处理 3）输出什么 并可以用参数（温度、压力、流量、液位、组分等）的具体数值说明设计意图。 如：连续地把物料A从罐中输送到反应器，A物料的输送速率（流量）应大于B物料的输送速率 中国化学品安全协会l 节点划分过大，分析对象关系复杂，难于理解，忽略、疏漏的问题较多；l 节点划分过小，节点过小重复讨论的问题较多，影响分析进度；l 节点的大小取决于系统的复杂性和危险的严重程度。复杂或高危险系
15、统可分成较小的节点，简单或低危险系统可分成较大的节点。l 节点划分没有对与错之说，只有相对合理性节点划分（续） - 节点范围大与小的问题实用的节点划分方法将在实用的节点划分方法将在“ “HAZOPHAZOP专业班专业班” ”中教授中教授并进行实战练习！并进行实战练习！ 中国化学品安全协会化工HAZOP偏离句法：引导词+参数=偏离l偏离（Deviation）：指偏离所期望的设计意图。 例如:储罐在25, 3MPaG下储存300吨某种液化烃物料，其设计意图是在上述工艺条件下，确保该物料处于所希望的储存状态。如果储存条件: 压力低于3MPaG ， 温度高于25, 实际情况就偏离了原本的意图。例如：无
16、+流量= XX流量无（IEC61882引导词参考附录2）（2）偏离、引导词、参数 中国化学品安全协会引导词l引导词（Guidewords）：是一个简单的词或词组，用来限定或量化意图，并且联合参数以便得到偏离。 例如“无”、“较多”、“较少”等等。 分析团队借助引导词与特定“参数”的相互搭配，来识别异常的工况，即所谓“偏离”的情形。 例如，“无”是其中一个引导词，“流量”是一种参数，两者搭配形成一种异常的偏离“没有流量”。 引导词的应用使得HAZOP分析的过程更具结构性和系统性 中国化学品安全协会 引导词 含义无 （NO 或者NOT）正常状态的完全否定过多（MORE） 定量增加过少（LESS） 定量减少伴随（AS WELL AS） 定性修改/增加部分（PART OF） 定性修改/减少相反（REVERSE） 正常状态的逻辑取反异常（OTHER THAN） 完全替代早 （EARLY） 相对于时钟时间晚 （LATE） 相对于时钟时间先 （BEFORE） 相对于顺序或序列后 （AFTER） 相对于顺序或序列引导词（续） - IEC61882规定的11个标准 中国化学品安全协会产生偏离 化工HAZ
