基于HAZOP分析的安全管理

中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院基于HAZOP的工艺安全管理（HAZOP技术）中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院主要内容1石化装置工艺安全管理2HAZOP技术3风险评估技术4保护层分析技术中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院一石化装置工艺安全管理中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院BPTexasCity炼油厂爆炸事故2005年3月23日中午1点20分左右，英国石油公司（BP）美国德克萨斯州炼油厂的异构化车间发生了一起爆炸事故，15名工人被当场炸死，180余人受伤，这起事故造成BP公司15亿美元的经济损失，是过去20年间美国最严重的灾难之一。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院工艺安全管理工艺安全管理是指为避免在工艺操作中发生的对人员，财产，环境和/或公司名誉等造成严重的或灾难性后果故事,如：易燃和/或有毒物质泄漏导致火灾，爆炸和/或中毒事故，而进行的安全的管理。目标1）吉化事故2005年11月13日，中国石油吉双苯厂发生爆炸，造成8人死亡，1人重伤，59人轻伤，爆炸后产生的部份泄漏物料进入下水管线流入松花江，造成水污染。2006年7月27日江苏盐城市射阳县氟源化工有限公司氯化反应塔爆炸，由于塔顶未通入冷却水，导致2,4-二硝基氟苯受热发生爆炸，造成22人死亡。2005年11月27日江苏联化科技有限公司重氮盐生产过程中发生爆炸，造成8人死亡、5人受伤。2008年8月26日，广维有机车间发生严重爆炸事故，事故造成20人死亡，60人受伤，6人失踪。2010年1月7日，中石油兰州石化三O三厂发生重大爆炸事故，事故造成6人死亡，1人重伤，5人轻伤。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院①我国自主研发工艺②③国外引进工艺我国大量的在役装置违章指挥、误操作等50%设计、制造、施工等16%承包商、外用工及现场管理16%管理漏洞18%中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院国务院安全生产委员会办公室文件（安委办[2008]26号文）《国务院委员会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产指导工作的指导意见》:指导有关中央企业开展风险评估，提高事故风险控制管理水平；组织有条件的中央企业应用危险与可操作性分析技术（HAZOP），提高化工生产装置潜在风险辨识能力。2009年6月，安监总局监管三司指示在中石化、中石油和中海油等国有企业率先进行HAZOP分析技术应用试点。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院二、HAZOP技术中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院1.1方法由来•1963年英国ICI公司试图对新设计的一个装置进行研究，后来演变成了对偏差的分析，并逐步发展形成了ICI公司的危害分析程序之一。•1974年化学工程师协会(IChemE)在安全课程中第一次提出HAZOP方法，1977年出版了HAZOP研究导则。•三十多年来，HAZOP方法在世界范围内得到广泛的应用和推广，被认为是石油化工行业、化工行业和核工业应用最广泛的危害分析方法。1HAZOP方法介绍中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院1.3OSHA对HAZOP的要求•HAZOP分析必须对参加人员进行方法培训•HAZOP分析必须有了解工艺和HAZOP方法的人员参加•HAZOP的分析结果必须由业主发布•HAZOP分析记录必须在装置的生命周期内一直保存•每5年要重新进行一次HAZOP审查中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院1.4HAZOP分析的目的HAZOP分析的目的是系统、详细地对工艺过程和生产操作进行检查，以确定设计、生产操作过程的偏差是否导致不希望火灾、爆炸等事故。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院1.5HAZOP应用的阶段•1）概念设计阶段的重大危害分析•2）设计阶段的危害分析•3）项目开车前的危害分析•4）现有装置的危害分析•5）装置改造前的危害分析•6）装置大修前的危害分析•7）对研究设施和实验室的危害分析分析节点：或称工艺单元，指具有确定边界的设备（如两容器之间的管线）单元，对单元内工艺参数的偏差进行分析。2HAZOP基本概念HAZOP常用引导词及其意义引导词：用于定性或定量设计工艺指标的简单词语，引导识别工艺过程的危险。引导词含意说明No(空白)对设计意图的否定设计或操作要求的指标或事件完全不Less（减量）More（过量）数量减少数量增加同标准值比较，数值偏小同标准值比较，数值偏大Partof（部分）质的减少只完成即定功能的一部分AsWellAs（伴随）质的增加在完成既定功能的同时伴随多余事件发生Reverse（相逆）设计意图的逻辑反面出现和设计要求完全相反的事或物OtherThan（异常）完全代替出现和设计要求不相同的事或物中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院HAZOP常用工艺参数工艺参数：与过程有关的物理和化学特性，包括概念性的项目如反应、混合、浓度、PH值及具体项目如温度、压力、相数及流量等。频率组成电压速度流量混合粘度温度分离信号时间压力添加剂PH值液位反应中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院偏差：分析组使用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数（如流量、压力等）进行分析发现的系列偏离工艺指标的情况；偏差的形式通常是“引导词+工艺参数”。引导词+工艺参数=偏差当用引导词对工艺参数进行引导形成偏差时，常发生歧义，不知形成偏差的实际意义是什么。也可能有些引导词与工艺参数组合后无意义或不能称之为“偏差”。这需要实际工作经验的积累来解决。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院原因：发生偏差的原因；一旦找到发生偏差的原因，就意谓着找到了对付偏差的方法和手段，这些原因可能是:设备故障操作失误设备腐蚀疲劳组成改变电源故障后果：偏差所造成的结果。后果分析时假定发生偏差时已有安全保护系统失效；不考虑那些细小的与安全无关的后果，如火灾、爆炸、毒气泄漏等。火灾爆炸污染有毒气体泄漏中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院安全措施：指设计的工程系统或调节控制系统，用以避免或减轻偏差发生时所造成的后果，分为：硬件控制措施，如报警、联锁、安全阀、爆破片等软控制措施（取样分析、巡检、作业许可等）建议措施：修改设计、操作规程、或者进一步进行分析研究（如增加压力报警、改变操作步骤的顺序）的建议。由磷酸和氨水制备磷酸二氢铵的流程简图见图。假定磷酸和氨水自高位槽中靠重力流入反应器，反应器为常压操作。因为是一个连续过程，可取磷酸槽出口管路作为分析对象。关键词偏差原因后果控制措施空白流量为零阀A故障关闭磷酸供应中断（无料）管道堵塞或破裂反应器内有过量的氨，氨散发到操作环境中磷酸流量减少时自动关闭阀B减量流量减少阀A部分关闭管道部分堵塞或管道泄漏同上，氨散发量与流量大小有关同上过量流量增加阀A开启过大产品质量下降（磷酸过量）部分磷酸浓度降低厂商发料错误配制磷酸时发生错误磷酸罐内加料后增加磷酸浓度检验分析伴随磷酸浓度高不可能，因采用最高浓度相逆倒流不可能异常磷酸管中有其他物料替代了厂商发料错误厂内仓库发料发生错误依替代物的性质而有变化，根据现场可能得到的其他物料（如外观、QDRISEQDRISE©2006©版2010权所有包装相似），分析其潜在后果往磷酸罐内加料前，对物料进行版No.2008-PPT-006权所有检验中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院HAZOP是一种基于团队的系统分析方法，优势在于它能汇集大家的经验和智慧。分析团队一般包括：设计人员、工艺人员、操作人员、仪表控制人员和工艺开发人员等。3HAZOP团队•BrainStorming•（头脑风暴）中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院（1）安全的思维（2）熟悉分析的对象或流程（3）标准规范熟练掌握标准是文件化的安全经验积累！标准提供了完整的工艺设计要求；根据标准进行工艺过程的偏差分析、判断。（4）高度的事故敏感性（5）主持的技巧HAZOP组长的基本素质中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院•避免无休止的讨论或争执•不要让少数人支配了整个的讨论•HAZOP会议记录•审查会每天会议时间4-6小时•每隔1-1.5小时休息10分钟•团队成员要从始至终参加会议HAZOP会议管理4实施程序中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院4.1HAZOP分析准备—明确分析对象、范围和分析目的。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院4.1HAZOP分析准备—获取需要的资料平面布置；工艺流程图（PFD）；安全控制说明；工艺技术说明；管道和仪表图（P&ID）；设计原理文件；操作程序，包括开车、停车和维护等的程序；危险化学品及其参数；设备与管线规格和标准；物料平衡表；公用设施规格等。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院4.1HAZOP分析准备—组建HAZOP小组HAZOP分析小组的知识、技术与经验对确保分析结果的可信度和深度至关重要。HAZOP分析小组人员组成：HAZOP组长；安全专家；设备工程师；设计工程师；记录员；工艺工程师；仪表工程师供应商代表中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院4.1HAZOP分析准备—拟定分析顺序，制定分析表格HAZOP组织者应该在分析会议前制定详细的计划，确定最佳的分析程序。基本内容包括：---根据工艺最新图纸，确定分析节点；---确定初步的偏差目录；---准备一份工作表作分析记录用。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院4.1HAZOP分析准备—HAZOP培训第一层次培训：面向：企业经理、管理人员、车间主任等•HAZOP不是花费，而是投资。•“安全第一，预防为主”理念的有效贯彻；•发现安全隐患和可操作性问题，显著降低企业的风险水平•为安全管理决策提供技术支持。第二层次培训：面向：HAZOP分析成员等第三层次的培训……………4.2会议分析内容针对一个工艺参数的分析程序和内容4.2会议分析内容中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院1、全生产过程的分析•开车过程•生产过程•停车过程•检维修过程2、工艺过程与公用工程（包括蒸气，水，空气活惰性气体）的接口；3、反应的各种异常情况分析；HAZOP会议分析注意的事项冗余系统；应急响应；重新选址；防泄漏系统；操作程序；修改设计方案；更新设备；训练等。中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院4.2会议分析内容—提出建议措施对HAZOP分析辩识出的不可接受的情况或必须要改变的状态，提出需采取措施，这些措施也包括两个方面，即防止原因事件的出现和减少事故的后果。一般包括以下内容：4.3编制分析结果文件中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院4.4建议措施落实对HAZOP分析提出的重要建议措施予以落实、执行，确定责任人、完成时间、验收人，应有实施状况的详细记录。三、基于HAZOP的风险评估中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院风险评估据ISO13702—1999，风险是衡量危险性的指标，风险是某一事故发生的可能性与事故后果的组合。风险可表示为事件发生概率及其后果的函数：R=f（p，c）式中，p为事件发生的概率；c为事件发生的后果。