系統(tǒng)安全分析方法6危險與可靠性分析法

系統(tǒng)平安分析方法6危險與可操作性研究

(HazardandOperabilityStudies)HAZOP

六、危險與可操作性研究

(HazardandOperabilityStudies)—HAZOP第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究1、危險與可操作性研究背景1〕來源危險和可操作性研究(HazardandOperabilityAnalysis,簡稱HAZOD)是一種基于“引導詞(Guide-words)〞的、由多專業(yè)人員組成的研究組通過一系列的會議來實施的、對系統(tǒng)工藝或操作過程中存在的可能導致有害后果的各種偏差加以系統(tǒng)識別的定性分析方法。何為HAZOP：

HAZOP一詞是于20世紀70年代早期由英國帝國化學公司〔Imperial

Chemical

Industries

即ICI〕建立的提出的，其含義是危險與可操作分析〔Hazard

and

Operability

Analysis,

簡稱HAZOP〕?？刹僮餍苑治鲆卜Q為平安操作研究，是以系統(tǒng)工程為根底的危險分析方法。該方法采用表格式分析形式，具有專家分析法的特性，主要適用于連續(xù)性生產系統(tǒng)的平安分析與評價，是一種啟發(fā)性的、實用性的定性分析方法。

1、危險與可操作性研究背景第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)2〕HAZOP開展過程：二十世紀世紀六十年代隨著流程工業(yè)逐步大型化，越來越多的有毒和易燃化學品的使用，使得事故的規(guī)模變得越來越難以承受。先前人們那種從事故中汲取經驗教訓的方法開始變得難以接受。隨著歷史上一些重大事件的發(fā)生，一切根本的問題擺在了人們眼前：如何預知將要發(fā)生什么，對流程是否有恰當的技術理解；如何使流程設計易于管理。這些事故案例使得人們急需一種系統(tǒng)化的結構化的分析方法，在設計階段對將來潛在的危險有一個預先的認知，同時也需要工廠能夠更多的容忍操作人員的事故和不正常的情況出現。因此，英國帝國化學公司〔ICI〕開發(fā)了危險和可操作性分析〔HAZOP〕技術。HAZOP分析是一種系統(tǒng)化和結構化的定性危險評價手段，主要用于設計階段對確定工程設計中存在的危險及操作問題。1974年ICI正式發(fā)布了HAZOP技術，Kletz等人在書中對HAZOP開展的歷史和方法作了詳盡的表達。

其后歷經ICI和英國化學工業(yè)協(xié)會〔CIA〕之大力推廣此分析法逐漸由歐洲傳播至北美、日本及沙特阿拉伯等國家。很多國際型大公司和機構都根據自身企業(yè)特點制定了相應程序。英美等國還將HAZOP列為強制性國標，強制相關企業(yè)遵守。

1、危險與可操作性研究背景第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)1〕HAZOP開展過程：在國內方面，那么是由臺灣的黃清賢先生于1987年首先撰文介紹該法，在臺灣為各大石化公司所推廣及采用。大陸方面這方面工作開始較晚，九十年代雖已開展調查跟蹤，但未采取實質性工作。進入二十一世紀以來，很多國內設計單位開始在設計過程中引入HAZOP方法。

據此，我國國內主要石化設計企業(yè)的平安審查重點，已由事故調查與統(tǒng)計跨入事前預防的領域，并同時將風險的觀念及做法引入，使得工業(yè)平安及衛(wèi)生管理工作逐漸由事故發(fā)生后的急救與援助階段邁入防患于未然的境界。

1、危險與可操作性研究背景第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)3〕HAZOP應用領域：HAZOP最初是用于化工過程平安分析，目前其應用已擴展至機械、運輸、軟件開發(fā)等許多領域，并在實踐中形成了多種應用類型：過程HAZOP(ProcessHAZOP，主要用于分析工廠或工藝過程)；程序HAZOP(ProcedureHAZOP，主要用于分析操作程序)；人的HAZOP(HumanHAZOP，主要用于分析人的過失)；軟件HAZOP(SoftwareHAZOP，用于分析軟件開發(fā)過程中可能出現的錯誤)不同的應用類型的主要區(qū)別是結合不同的系統(tǒng)，對引導詞做出各自合理的解釋，但根本方法都是一致的。下面主要以過程HAZOP為例，介紹HAZOP的分析方法。

第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)1〕過程HAZOP使用范圍HAZOP分析既適用于設計階段，又適用于現有的生產裝置。對于連續(xù)生產過程和間歇生產過程都可以采用HAZOP分析。在連續(xù)過程中，分析的對象確定為管道。在間歇過程中，分析的對象是主體設備，如反響器等。通過HAZOP分析，能夠發(fā)現裝置中存在的危險，根據危險帶來的后果明確系統(tǒng)中的主要危害。通過HAZOP分析，對于在裝置的工藝過程及設備中存在的危險及應采取的措施會有透徹的認識。2、過程HAZOP分析的應用范圍及作用

2、過程HAZOP分析的應用范圍及作用第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)2〕過程HAZOP分析的作用〔1〕盡可能將危險消滅在工程實施早期識別設計、操作程序和設備中的潛在危險，將工程中的危險盡可能消滅在工程實施的早期階段，節(jié)省投資。HAZOP分析組應包括設計者和操作人員等，采用系統(tǒng)分析的研究方法，以便能夠識別出設計中存在的潛在危險。HAZOP既適用于新建裝置，也適用于在役裝置。HAZOP生成的記錄，為企業(yè)提供危險分析證明，并應用于工程實施過程。HAZOP提供早期的措施與實際采取措施偏差之間的因果關系，以消除或降低風險。HAZOP只是識別技術，不是解決問題的方法。HAZOP不能看做純粹的設計功能檢查。HAZOP的優(yōu)點是系統(tǒng)檢查整套裝置，而不是像設計人員那樣只檢查他們自己感興趣的區(qū)域。

2、過程HAZOP分析的作用第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)〔2〕為操作指導提供有用的參考資料HAZOP分析為企業(yè)提供系統(tǒng)危險程度證明，并應用于工程實施過程。對許多操作，HAZOP分析可提供滿足法規(guī)要求的平安保障。HAZOP分析確定需采取措施，以消除或降低風險。HAZOP能夠為包括操作指導在內的文件提供大量有用的參考資料，因此應將HAZOP的結果全部告知操作人員和平安管理人員。HAZOP可以減少29％設計原因的事故和6％操作原因的事故。HAZOP分析例如

3、過程HAZOP分析步驟第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)HAZOP是一種基于“引導詞(Guide-words〕的、由多專業(yè)人員組成的研究組通過一系列的會議來實施的、對系統(tǒng)工藝或操作過程中存在的可能導致有害后果的各種偏差加以系統(tǒng)識別的定性分析方法。HAZOP采用的是不同專業(yè)領域專家的“頭腦風暴〞法，通過引導詞激發(fā)設計人員、平安專業(yè)人員和操作人員等不同專業(yè)領域人員的想象力，使他們能夠辨識設備的潛在危險性，以采取措施排除影響系統(tǒng)正常運行和人身平安的隱患。根本步驟如下:(1)成立研究組。實施HAZOP必須首先成立1個由各方面專家組成的研究組。研究組的構成一般包括:組長1人：負責確定分析范圍、選擇組員、籌劃分析、主持HAZOP會議。組長不應對生產過程或操作性能負有責任，以保證其獨立性。秘書1人：負責準備HAZOP工作表、HAZOP會議記錄、草擬HAZOP報月。組員假設干：由組長選擇，一般應包括負責工程、調試、工藝、機電及平安方面的工程技術或管理人員。如有必要還可吸收車間或區(qū)隊領導、維修工程師、供給方代表，以及其他相關領域的專業(yè)人員加人。

3、過程HAZOP分析步驟第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)(2)收集系統(tǒng)資料：收集與研究系統(tǒng)有關的詳細資料，一般包括工藝流程圖、系統(tǒng)布置圖、原料平安性能數據表、操作手冊(包括設備啟動及緊急停車程序)等。(3)分解系統(tǒng)：將研究對象劃分成假設干適當的局部。(4)選擇研究節(jié)點：節(jié)點就是所評價系統(tǒng)的特定部位，也就是系統(tǒng)的軟、硬件組成單元或子系統(tǒng)，如管線、容器、泵、操作說明等。(5)明確節(jié)點功能：對所選擇的研究節(jié)點應明確其設計意圖(功能)和理想的狀態(tài)參數。(6)應用引導詞：依次應用所有預先給定的引導詞，分析研究節(jié)點可能出現的偏差、導致偏差的原因及偏差所能造成的后果。(7)提出措施：對通過第6步發(fā)現的、有重要影響的，且實際存在的原因提出有效的對策措施。(8)選擇下一研究節(jié)點，重復5—8步，直到所有節(jié)點分析完畢。(9)編寫HAZOP報告。

4、引導詞的含義第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)

HAZOP引導詞是一些用于啟發(fā)思維、激發(fā)人對系統(tǒng)偏差產生聯想的簡短詞匯。常用的引導詞及意義見表2-10。

5、HAZOP應用實例第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)實例1：反響系統(tǒng)HAZOP分析圖2-4所示為一個簡化的反響系統(tǒng)，原料A和B反響生成C。如反響罐中B的數量超過A的數量或反響罐中只有B，那么會發(fā)生爆炸。對該系統(tǒng)進行HAZOP分析。反響系統(tǒng)示意圖

5、HAZOP應用實例第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)實例1：反響系統(tǒng)HAZOP分析(1/3)假定研究小組已經成立，并已獲取所需的資料，那么可按以下步驟進行HAZOP分析。(1)將該系統(tǒng)分解為4局部:原料A的輸送局部、原料B的輸送局部、反響罐、產品C的輸出局部。(2)首先選擇原料A的輸送局部(包括管路、閥門、輸送泵)為研究節(jié)點。(3)該節(jié)點的功能是定量將原料A泵人反響罐，且應保證在原料B泵人之前將規(guī)定數量的原料A泵人反響罐。(4)應用引導詞。第1個引導詞是“否〞?？上胂蟪龅钠钍菦]有原料A泵入反響罐?？赡艿脑蛴?①原料A的儲罐是空的;②閥門1或閥門2未翻開;③泵1堵塞;④泵1未工作(有多種可能原因，如電源開關未翻開、無電源、泵壞了);⑤管路破裂。后果是可能發(fā)生爆炸。

5、HAZOP應用實例第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)實例1：反響系統(tǒng)HAZOP分析(2/3)第2個引導詞是“少〞。偏差是泵人反響罐的原料A太少?？赡艿脑蛴?①泵1能力缺乏;②控制閥門(1或2)開啟不夠;③管路堵塞;④泵1運行時間太短。其后果是產品中物質A太少或反響罐不滿。第3個引導詞是“多〞。偏差是泵人反響罐的原料A太多?？赡艿脑蛴?①泵1能力過大;②控制閥門((1或2)開啟過大。其后果是可能發(fā)生爆炸。第4個引導詞是“而且〞。偏差是雖然原料A按設計要求被泵人反響罐，但還有其他事情發(fā)生。比方，有其他物質被泵人反響罐(可能的原因是閥門3被開啟)。其后果是反響罐被污染，產品中有雜質。

5、HAZOP應用實例第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究(HAZOP)實例1：反響系統(tǒng)HAZOP分析(3/3)第5個引導詞是“局部〞。可能的偏差是泵人反響罐的原料A中缺少某種組分，原因是原料A配比不當，后果是可能發(fā)生爆炸。如果原料A是單一組分，那么這種可能不存在。第6個引導詞是“相反〞。偏差是原料A從反響罐被泵人儲罐?？赡艿脑蛴?①泵1被反向啟動;②由于重力作用發(fā)生逆流。后果是可能發(fā)生爆炸。第7個引導詞是“其他〞?？赡艿钠钍窃螦沒有被泵人反響罐，而其他物質被泵人。可能的原因是:閥門3開啟，閥門1關閉。后果是可能發(fā)生爆炸。至此，全部引導詞應用完畢，可針對造成偏差的原因擬定措施，整理分析結果填人HAZOP工作表。選擇下一研究節(jié)點(如原料B的輸送局部)重復以上過程。實例2：某焦化廠鼓風機系統(tǒng)HAZOP分析表(1/2)第一節(jié)系統(tǒng)平安分析方法六、危險與可操作性研究5、HAZOP應用實例實例2：某焦化廠鼓風機系統(tǒng)HA