危险与可操作性分析(HAZOP)方法介绍

危险与可操作性分析（HAZOP）方法简介汇报人：肖军诗部门：钻完井中心HAZOP分析简介HAZOP分析流程及示例HAZOP分析辅助软件推荐资料1234主要内容一、HAZOP分析简介HAZardandOPerabilityAnalysis(Study)危险与可操作性分析（研究）它是被工业界广泛采用的一种工艺危险分析方法，也是有效排查事故隐患，预防重大事故的重要手段之一。通过借助引导词和团队协作，识别工艺系统中潜在的偏离设计目的的偏差，然后继续分析造成偏差的原因、后果及可以采取的对策。诞生在英国，由化学工程师T.克莱兹在41岁时发明；1963年，首次在帝国化学工业公司（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；开始不叫“HAZOP”，其应用在ICI公司经历了三个阶段：-早期：“关键审查”，寻找“工艺偏差”和“替代措施”；-中期：“可操作性研究”（OperabilityAnalysis）；-后期：“危险性分析”（HazardAnalysis）。HAZOP是怎么来的？HAZOP之父T.克莱兹TrevorKletz（1922-至今）现为美国德克萨斯州A&M大学资深教授1974年，英国化学工程师协会（IChemE）举办过多次“可操作性研究和危险分析”技术的培训和推广；1977年，英国化学工业协会（CIA）首次发布“可操作性研究和危险分析实施技术指南”；1983年，T.克莱兹在英国化学工程师协会（IChemE）培训课上首次命名为“HAZOP”（危险与可操作性分析）；1983年之后，HAZOP是英国化学工程专业学位的必修课之一。HAZOP是怎么来的？与其他分析方法相比，HAZOP分析方法具有鲜明的特点：特点之一：发挥集体智慧特点之二：借助引导词激发创新思维特点之三：系统化审查……HAZOP分析方法的特点依据和基础：相关的多种专业、具有不同知识背景的人员组成分析团队一起工作，比各自独立工作更具有创造性与系统性，能识别更多的问题。实施关键：通过分析会议的方式实现集体智慧。头脑风暴（BrainStorming）特点之一：发挥集体智慧引导词：偏大、偏小、无、相反、伴随、部分、异常、早、晚、先、后……工艺参数：流量、液位、压力、温度、组成、时间、速度、转速、频率……偏差：引导词+参数=偏差特点之二：引导词启发思维参数引导偏大偏小无反向部分伴随异常流量流量过大流量过小无流量逆流间歇性杂质错误物料液位液位过高液位过低无压力压力过高压力过低无真空温度温度过高温度过低其他偏差：化学药剂注入、调试、启动、停车、维修……HAZOP分析用尽所有可行的引导词，遍历工艺过程每一个环节，系统全面地审查工艺系统中的危险和可操作性问题。“HAZOP是一种技术，它提供给人们机会，使他们的想象力能自由地发挥，以便考虑所有的危险或可操作问题。由于已经通过系统化的方法对每一个管线以及每一个危险源都依次考虑过了，从而减少了某事物出错的机会。”－T.克莱兹（1999）特点之三：系统化审查通过双重循环审查，实现“遍历”和“用尽”选择一条管线选择偏离（例如流量小）流量小可能吗？有危险吗？或妨碍了有效操作吗？操作工是否知道这种流量小的情况？有何防止偏离和减缓后果的措施措施成本合理吗？确定安全措施跟踪措施的落实考虑其它措施过程的什么变化应告诉他们？还有新的偏离吗？考虑其它流量小的原因是是是是是否否否否否系统化审查步骤示意图－T.克莱兹（1999）给HAZOP打分！五星级！我是化学工业发展的产物！HAZOP分析方法应用非常广泛，例如，它被广泛应用于化工、石化、炼油、制药、核电、航空航天、软件和网络等领域。HAZOP分析既适用于设计阶段，又适用于现有的生产装置。同时，对于连续生产过程和间歇生产过程都可以采用HAZOP分析。HAZOP应用范围第16条：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。政府倡导和推动第5条：企业要积极利用危险与可操作性分析（HAZOP）等先进科学的风险评估方法，全面排查本单位的事故隐患，提高安全生产水平。QSY1364-2011危险与可操作性分析技术指南（中国石油天然气集团公司发布）AQ/T3049-2013危险与可操作性分析（HAZOP分析)应用导则（国家安全生产监督管理总局发布）出台了相关指导性标准海油发展2009年制定《建设项目全生命周期安全管理规定》，该规定提出HAZOP方法在设计阶段应用的具体要求。中国海洋石油总公司2010年制定《项目建设和运行HSE风险管理细则》，明确提出在基本设计阶段对于系统、设备、设施风险，推荐采用“危险性与可操作性分析（HAZOP）”方法。HAZOP在中海油的应用分析准备开讨论会编写报告HAZOP分析的简化流程：二、HAZOP分析程序HAZOP分析程序5~7人，组长、记录员、3~5名不同专业的专家PFD、P&ID等图纸、操作规程、防护措施清单历次分析评价的报告等第三方主导模式：主办方发起HAZOP分析工作，并将该工作委托给第三方完成。第三方提供HAZOP分析主席和记录人员，个别情况可提供相关专家参与。自主完成模式：某些有实力的公司，具有强大的人力资源，能够提供自己的技术人员作为HAZOP分析主席。第一责任人都应该是业主。分析团队的组建•HAZOP分析组长•秘书或记录员•工艺工程师•工艺控制/仪表工程师•安全工程师•设备/机械工程师•操作专家/代表•其他专业人员分析团队的成员21HAZOP组长的职责1、引导分析团队按照HAZOP分析步骤完成工作，根据需求划分节点，保证每个节点根据其重要性得到应有的关注；2、组织分析会议，调动参会人员积极提出分析审查意见；确保各参会人员按照自己的专业经验提出意见；当团队成员之间就某个问题存在严重分歧而无法达成一致意见时，HAZOP主席应决定进一步处理措施。HAZOP组长的主要职责：组织管理分析团队；引导分析HAZOP组长的职责与要求22HAZOP组长的职责3、指导记录员对分析过程进行详细的记录，特别是对建议措施的记录。4、做好会后工作，保证记录员整理出准确、恰当、全面的记录（整理出详实、明确的HAZOP分析报告），特别是安全措施一栏，主席将签署最终的HAZOP分析报告并对分析质量负责。HAZOP组长的主要职责：组织管理分析团队；引导分析HAZOP组长的职责与要求（续）23HAZOP组长的的要求HAZOP组长在HAZOP分析过程，应发挥其组织、协调作用；引导分析方向并进行阶段性总结，因此，必须具有相当专业知识、安全评价经验、管理能力和领导能力。熟悉化工工艺知识有能力领导一支安全审查的专家队伍熟悉HAZOP分析方法有在企业进行HAZOP分析的经历具有主持技巧HAZOP组长的职责与要求（续）24秘书/记录员的职责：1、会议准备工作；2、负责清楚、准确的记录HAZOP分析过程；3、协助HAZOP主席编制HAZOP分析报告。秘书/记录员的要求：1、能理解会议讨论内容，熟悉相关领域知识，一般由安全工程师或工艺工程师担任；2、能边开会议边做记录，有较强的文字处理能力。记录员的职责与要求251.项目或工艺装置的设计基础2.工艺描述3.管道和仪表流程图（P&ID）4.以前的危险源辨识或安全分析报告5.物料和热量平衡6.联锁逻辑图或因果关系表7.全厂总图8.设备布置图9.物质安全数据表（MSDS）10.设备数据表11.安全阀泄放工况和数据表12.工艺特点13.管道材料等级规定14.管道规格表15.操作规程和维护要求16.紧急停车方案17.控制方案和安全仪表系统说明18.设备规格书19.评价机构及政府部门安全要求20.类似工艺的有关工艺安全方面的事故报告资料和图纸准备(1)项目或工艺装置的设计基础性资料(2)工艺描述(3)管道及仪表流程图（P&ID），工艺流程图（PFD）(4)以前的危险源辨识或安全分析报告(5)化学品安全说明书(MSDS)(6)安全泄放装置的设计依据(7)操作规程和维护要求(8)评价机构及政府部门安全要求(9)类似工艺的有关工艺安全方面的事故报告最少资料清单分析阶段具体步骤：循环次数：几百次到几千次！节点：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。（1）节点连续过程：①节点为流程的一部分，可能为工艺单元；②可以是一条线，也可以是一台设备；③也可以根据经验将一些管线和一些设备合并成一个节点；④可以根据功能将复杂设备分成不同节点；⑤应根据工艺的变化，划分不同的节点。间歇过程：HAZOP节点可能为操作步骤传统的节点划分划分节点的前提是读懂P&IDP&ID（ProcessandInstrumentDiagram）即管道及仪表流程图、管道仪表流程图。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。节点划分示例1：常规节点划分例2一条线作为节点工艺流程说明PFDPID节点划分示例1：一条线作为节点32工艺流程说明PFDPID节点划分示例1：一台设备分为多个节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：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物料的输送速率节点描述与设计意图节点范围大与小的问题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。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。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。节点划分没有对与错之说，只有相对合理性。HAZOP分析的原因是指引起偏离发生的事件，即直接原因或初始原因。必要时再深入一步到基本原因。初始原因一般分为三大类：设备失效（阀门失效、管线断裂、泄漏）人员因素（没有明确的操作规程造成人员操作不当）环境因素（考虑超出设计基础的外部环境，如异常天气)寻找原因小窍门—具体化失效事件:某台设备故障了、坏了、出问题了某个操作步骤做错了外部环境某个参数偏离设计基础（2）原因和后果分析涉及到管理问题的根原因在HAZOP审查会上不做分析问题：1）在节点内找原因，还是节点内外都找原因？2）偏离能当原因吗？什么情况下偏离可当原因？2）根原因可当原因吗?什么情况下根原因可当原因？原因——初始原因、基本原因、根原因后果（Consequence）：是指偏离所导致的结果(不利后果)；偏离设计意图时导致的结果例如：储罐压力超高导致有毒物料的释放；毒气泄漏导致人员伤亡；易燃易爆物料泄漏导致爆炸和火灾等。后果有不同类型和不同的严重程度之分，不同类型分别指对人、环境、财产、企业声誉等的影响；严重程度是对影响程度的量化，例如：死亡人数的多少；财产损失数量等。后果偏离造成的最终事故后果（在风险矩阵中）一般可分为以下几类：①人员伤害②财产损失③环境破坏④声誉下降⑤违反法律点火源偏离事件危险源火灾爆炸原因后果１２４３５６７链状事故剧情后果常见分类安全措施：或称现有安全措施、现有防护措施，是指当前设计、已经安装的设施或管理实践中已经存在的安全措施。它是防止事故发生或减缓事故后果的工程措施或管理措施。对于新建装置，是指那些出现在P&ID图上的措施；对于在役装置，是指那些安装在生产装置上的措施。常见的安全措施有：安全阀；报警系统；紧急切断阀；防火堤；安全仪表系统（SIS）；防火系统；阻火器；爆破片；操作规程等。（3）安全措施40安全措施的识别：在P&ID图上，对照“洋葱模型”，由里到外一层一层地进行识别。安全措施应独立于产生偏差的原因洋葱模型危险