化工生產(chǎn)危險與可操作性研究

危險和可操作性研究HAZOP

（HazardandOperabilityStudy）

HAZOP是一種以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，針對化工裝置而開發(fā)的一種危險性評價方法，由英國帝國化學(xué)工業(yè)公司（ICI）于1974年開發(fā)的，用于熱力——水力系統(tǒng)安全分析?；具^程是以關(guān)鍵詞（引導(dǎo)詞）為引導(dǎo)，找出系統(tǒng)中工藝過程或狀態(tài)的變化（即偏差），然后再繼續(xù)分析造成偏差的原因、后果及可以采取的對策。適用階段：設(shè)計階段現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置可操作性研究的分析步驟是：①建立研究組，確定任務(wù)、研究對象。建立一個有多方面專家組成的研究組，并配備行業(yè)專家作為負責(zé)人。研究組的任務(wù)要明確，如研究的最終目的是解決系統(tǒng)安全問題，還是產(chǎn)品問題、環(huán)境問題，或者是綜合問題。②劃分單元，明確功能。將分析對象劃分為若干單元，在連續(xù)過程中單元以管道為主，在間歇過程中單元以設(shè)備為主。明確各單元的功能，說明其運行狀態(tài)和過程。③定義關(guān)鍵詞表，按關(guān)鍵詞分析可能產(chǎn)生的偏差。④分析產(chǎn)生偏差的原因及后果。⑤制訂對策。

可操作性研究的分析程序

常用的引導(dǎo)詞及其意義常用HAZOP分析工藝參數(shù)流量時間頻率混合溫度pH值電壓分離壓力組成粘度添加劑液位速度信號反應(yīng)

引導(dǎo)詞工藝參數(shù)偏差NONE（空白）＋FLOW（流量）＝NONEFLOW（無流量）MORE（過量）＋PRESSURE（壓力）＝HIGHPRESSURE（壓力高）ASWELLAS（伴隨）＋ONEPHASE（一相）＝TWOPHASE（兩相）OTHERTHAN（異常）＋OPERATION（操作）＝MAINTENANCE（維修）分析結(jié)果文件節(jié)點的選擇節(jié)點應(yīng)以“簡單”為原則：可依據(jù)工藝流程進行；從進入管線開始；直至工藝條件的重大變化；直至下一個設(shè)備。常見的節(jié)點有：管線，泵，分批反應(yīng)器，連續(xù)反應(yīng)器，罐/槽/容器，塔，壓縮機，鼓風(fēng)機，熔爐及爐子，熱交換器，軟管，公用工程和服務(wù)設(shè)施及以上節(jié)點的合理組合。原因分析從節(jié)點本身和進出系統(tǒng)入手如：閥門關(guān)閉，控制失效，機械故障，操作失誤，侵蝕，腐蝕，管路失效等。后果分析考慮整體，想象沒有安全措施及根本的后果。主要考慮：火災(zāi)、爆炸、毒氣釋放、設(shè)備損壞、產(chǎn)量損失，影響運轉(zhuǎn)違反許可規(guī)定。安全措施防止和減少事故后果的角度考慮。注意的安全措施如：報警，操作程序，保護系統(tǒng)，檢修，檢查檢測，訓(xùn)練及合理規(guī)劃。建議防止和減少事故后果的角度考慮。如：訓(xùn)練，修改設(shè)計方案，防泄漏系統(tǒng)，應(yīng)急響應(yīng)，操作程序，冗余系統(tǒng)，更新設(shè)備，重新選址。保證可操作性和合理性。HAZOP分析示例某反應(yīng)器系統(tǒng)如下圖所示。由于反應(yīng)是放熱的，在反應(yīng)器外面安裝了夾套冷卻水系統(tǒng)。當(dāng)冷卻能力下降時，反應(yīng)器溫度會增加，從而導(dǎo)致反應(yīng)速度加快，壓力增加若壓力超過反應(yīng)器的承受能力就會發(fā)生爆炸。為控制反應(yīng)溫度，在反應(yīng)器上安裝了溫度測量儀并與冷卻水進口閥門聯(lián)接，根據(jù)溫度控制冷卻水流量。

該系統(tǒng)在反應(yīng)中的安全性主要取決于溫度的控制，而溫度又與冷卻水流量有關(guān)。此冷卻水流量的控制是至關(guān)重要的。下面用關(guān)鍵詞對冷卻水流量進行HAZOP研究.

反應(yīng)器系統(tǒng)危險和可操作性研究

關(guān)鍵詞偏差原因后果措施N0否沒有冷卻水1．控制閥失效，閥門關(guān)閉；2．冷卻管堵塞；3．冷卻水源無水；4．控制器失效，閥門關(guān)閉；5．氣壓使閥門關(guān)閉1．反應(yīng)器內(nèi)溫度升高；2．熱量失控，反應(yīng)器爆炸1．安裝備用控制閥或手動旁路閥；2．安裝過濾器，防止垃圾進人管線；3．設(shè)置備用冷卻水源；4．安裝備用控制器；5．安裝高溫報警器；6．安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)；7．安裝冷卻水流量計和低流量報警器MORE多冷卻水流量偏高1．控制閥失效，開度過大；2．控制器失效，閥門開度過大反應(yīng)器冷卻，反應(yīng)物增加，保溫失控1．安裝備用控制閥；2．安裝備用控制器LESS少冷卻水流量偏低l．控制閥失效而關(guān)??；2．冷卻管部分堵塞；3．水源供水不足；4．控制器失效閥門關(guān)小1．反應(yīng)器內(nèi)溫度升高；2．熱量失控，反應(yīng)器爆炸1．安裝備用控制閥或手動旁路閥；2．安裝過濾器，防止垃圾進入管線；3．設(shè)置備用冷卻水源；4．安裝備用控制器；5．安裝高溫報警器，警告操作者；6．安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)；7．安裝冷卻水流量計和低流量報警器ASWELLAS以及冷卻水進入反應(yīng)器反應(yīng)器壁破損，冷卻水壓力高于反應(yīng)器壓力1．反應(yīng)器內(nèi)物質(zhì)被稀釋；2．產(chǎn)品報廢；3．反應(yīng)器過滿1．安裝高位和（或）壓力報警器；2．安裝溢流裝置；3．定期檢查維修設(shè)備產(chǎn)品進入夾套反應(yīng)器壁破損，反應(yīng)器壓力高于冷卻水壓力1．產(chǎn)品進入夾套而損失；2．生產(chǎn)能力降低；3．冷卻能力下降；4．水源可能被污染1．定期檢查維修設(shè)備；2．在冷卻水管上安裝止逆閥防止逆流PARTOF部分只有一部分冷卻水同冷卻水流量偏低同冷卻水流量偏低同冷卻水流量偏低REVERSE相反冷卻水反向流動1．水源失效導(dǎo)致反向流動；2．由于背壓而倒流冷卻不正常，有可能引起反應(yīng)失控1．在冷卻水管上安裝止逆閥；2．安裝高溫報警器，以警告操作者OTHERTHAN其它除冷卻水外的其他物質(zhì)1．水源被污染；2．污水倒流冷卻能力下降，可能反應(yīng)失控1．隔離冷卻水源；2．安裝止逆閥，防止污水倒流3．安裝高溫報警器通過研究，對這個反應(yīng)器系統(tǒng)應(yīng)增加如下幾項安全措施：1）安裝高溫報警系統(tǒng)，以便溫度超過規(guī)定值時能提醒操作者。2）安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)溫度過高時，自動關(guān)閉整個過程。3）在冷卻水進水管和出水管上分別安裝止逆閥，防止物料漏入夾套時污染水源。4）確保冷卻水水源，防止污染和供應(yīng)中斷。5）安裝冷卻水流量計和低流量報警器，當(dāng)冷卻水流量小于規(guī)定值時能及時報警。另外，在管理方面也要加強，如定期檢查設(shè)備，保持完好，無滲漏。對工人加強教育，嚴格執(zhí)行操作規(guī)程等。理解要點（1）主要用于工程項目設(shè)計審查階段查明潛在危險源和操作難點，以便采取措施加以控制；（2）化工生產(chǎn)中工藝參數(shù)控制是非常重要的，HAZOP特別適合于化工裝置設(shè)計審查和運行過程分析；（3）危險和可操作性研究是FMEA的改版。小結(jié)

評價目標(biāo)：偏差及其原因、后果、對系統(tǒng)的影響