HAZOP分析

化工建设项目安全设计——工艺安全HAZOP分析主要内容提示1、基本概念2、什么是HAZOP分析3、目前国际国内进行HAZOP分析情况4、为什么要进行HAZOP分析5、HAZOP分析方法6、HAZOP计算机辅助工具7、问题思考1、基本概念基本概念：危险＝后果Ｘ频率什么是危险？中等危险危险性大危险较小中等危险频率后果危险危险是指某一系统、产品或是设备或操作的内部和外部的一种潜在的状态，其发生可能造成人员伤害、职业病、财产损失、作业环境破坏的状态。安全安全是人在生产与生活活动过程中必须保持的生命不受威胁、健康不受伤害、财产不受损失、环境不受破坏从而实现生产与生活活动的目标的一种状态。安全管理所谓安全管理就是针对活动过程中的安全状态好与坏的问题，运用有效资源、进行有效决策、计划、组织和控制等活动，实现活动过程中人与客观物质环境和谐，始终保持活动过程出于安全状态下，从而达到活动目的实现。安全与危险是可以互相转化的。危险转化为安全的条件是经过计划、实施、检查、处理的全过程。安全转化为危险的条件则是盲目实施、忽视物质的内在特性、违犯技术规程、改变原有设计等局部错误毁掉全局。戴明管理原则PDCA-PDCA不断地循环风险矩阵图什么是工艺安全？要符合国家法律法规要防止生产装置发生事故以减少对人及环境产生伤害主要关注:技术、设备、设施、人员要采用国际上所能用的技术和方法几起事故教训分析将告诉我们，事故是人类生产活动的一面镜子，事故分析叫人们的头脑发达起来，吃一堑长一智的道理得到充分的体现。从某种意义上讲，我的终身体会是事故是安全生产的推动力。英国著名的环己烷反应釜爆炸事故1974年6月1日Nypro公司己内酰胺生产厂发生一起爆炸事故，造成28人死亡，105人受伤，经济损失6000万美元。周围居民的住房也受到严重的破坏，有44栋房屋的屋顶、墙壁遭到破坏，窗户玻璃损坏的达到300栋以上。事故当时己内酰胺制造厂6台反应釜是从东到西排列，西侧一排反应釜泄漏出环己烷，接连发生爆炸，引起大火，后续又发生些小爆炸，火灾持续了50小时，两个系列的氧化装置全部烧毁，三层办公楼倒塌，蒸馏装置及硫胺仓库全部烧毁，硫酸装置毁掉一半。己内酰胺罐群爆炸，约2.88平方公里的工厂毁之一旦。事故示意图4号釜5号釜故障切除6号釜临时管道没有支撑措施引发事故的原因一是工厂设置的6台环己烷空气氧化釜，因为5号反应釜设备问题而切除，4号与6号釜的临时配置的联接管脱落，管线内约1.1吨环己烷一边沸腾，一边喷出，汽化的环己烷形成蒸汽云弥漫，爆炸。二是周围不明的明火源引爆的蒸汽云，到现在明火源无法查清。不安全的工艺设备是酿成事故的根源，在5号釜出现问题后，临时决定切除5号釜，将4号与6号釜短接的管道未经强度核算，又未采取支撑，运行中物料重量至管道断裂。变更工艺、设备未经风险评估分析。如果在5号釜位置设置备用的反应釜事故将得到避免。28吋20吋墨西哥液化石油气空间爆炸1984年11月19日，墨西哥城液化气（LPG)站，发生大爆炸，造成542人死亡，7000多人受伤，35万人无家可归，受灾面积达27万平方米。事故发生在墨西哥城西北约15公里处的圣胡安依克斯华德派克地区。该区设有墨西哥石油公司的集气设备、精制设备和储藏设备，以及7家民间公司的储存、充气设施。事故首先是一家民间公司在向一液化气槽车充气过程中发生爆炸，接着另一家民间公司和墨西哥石油公司的储运设施相继发生爆炸。爆炸火柱高达200米，火灾持续了7个小时。共烧掉液化石油气11356立方米（4000吨的液化气）。事故原因的推断1、相邻的民营公司厂内管线泄漏着火，燃烧扩大，波及到墨西哥公司的储运站和LPG储罐；2、输送LPG的罐车爆炸，炸毁供气中的LPG储罐；3、储运站内部LPG设备或是管道泄漏LPG，由某一点火源（或罐车火花）引起爆炸；4、事故前，墨西哥石油公司储运站的周界划分不明确，厂区内还有难民居住，不能排除难民盗取LPG或是人为的破坏行为的可能；墨西哥联邦检察公署的调查结果1984年12月22日墨西哥检察公署报告调查结果：墨西哥石油公司储运站内部一条连接球罐及卧罐的管道发生龟裂，泄漏LPG并形成蒸汽云滞留，由该公司内部企业燃烧器引火，导致蒸汽云爆炸并引起大火。事故教训事故中暴露过压对物体的破坏是有限的，LPG燃烧热辐射及气体爆炸造成的破坏则是物质严重损坏和伤亡人数巨大的主要原因。1、厂区太接近居民住宅。工厂附近居住人口过多，根据形成蒸汽云直径，民房与工厂的距离至少应有500米至1000米，可见工厂预先规划的重要性；2、大型LPG储罐间距应有一定要求。此次事故暴露出球罐间的距离太小，至于一个球罐发生爆炸时，直接波及到相邻储罐，紧接着发生一连串的爆炸，扩大经济损失与伤亡；3、墨西哥石油公司没有设备定期检测的制度，有缺少一套事故紧急应急措施，以致于发生事故时现场一片混乱，延误救援时机，增加救援的难度；4、当时墨西哥石油公司已经建成20余年，设备相当陈旧，LPG泄漏就是因为管道泄漏造成的，因此LPG储运站的设备更新不容忽视；5、对于危险性大的工厂（当时还没有重大危险源的称法），应该设置安全装置，包括泄漏报警器、联锁系统，以及各种必要的、有效的消防系统。英国Alpha平台爆炸着火1988年7月6日,英国北海PiperAlpha石油天然气平台发生爆炸事故,死亡165人,获救61人。这次事件震动了英国,也震动了全世界的海洋石油工业。英国北海PiperAlpha石油钻井平台上有钻井、采油、分离和处理设备，生产能力为每日25万桶原油。这次爆炸和大火分离器区泄露的凝析油形成的爆燃所引起的。引发事故的原因前一班输送凝析油的A泵因故障停车检修，处于拆开状态。当班运行中又发生了B泵故障，因为上一班没有把A泵拆开检修的情况记录在交接班日志上，当班负责人切换泵前又未进行确认。下令将输送凝析油工艺切换到A泵，凝析油进入敞开的A泵，大量凝析油泄出，引起爆炸和平台大火。165人死亡的教训在世界石油平台钻采史上是首屈一指的。很多人在着火的烟气中无法忍耐而跳入大海是伤亡的主要原因。Alpha石油钻井平台事故教训，带给人们的是HSE管理体系的诞生，严格了石油生产的变更管理程序。世界著名的印度博帕尔事件1984年12月3日凌晨，印度博帕尔市美国联合碳化物公司（UCC)印度公司的农药厂发生毒气泄漏，30吨甲醇异腈酸盐(MIC)毒气化作浓重的烟雾以5千米/小时的速度迅速四处弥漫。很快就笼罩了25平方公里的地区，几天之内有2500多人死亡。至1984年底，该地区有2万多人死亡，20万人受到波及，附近的3000头牲畜也未能幸免于难。引发事故的原因一、454至908L水进入异氰酸甲酯（MIC)储罐引起放热反应，造成防爆膜破裂；二、储罐中存有大量的反应抑制剂三氯甲烷，三氯甲烷产生的氯离子使储罐的不锈钢发生严重的腐蚀，产生的铁离子又是异氰酸甲酯分解的催化剂，致使储罐压力升高，防爆膜破裂，安全阀起跳，大量毒气泄漏；三、防毒吸收设施能力太小，漏出的MIC喷向氢氧化钠洗涤器，不能将有毒物质全部中和掉；四、火炬被拆除，最后一道防毒措施不能发挥作用；五、MIC储罐系统的冷却系统从1984年6月就已经停止使用；六、员工素质差，在开启氮气保压系统时，错误的将水阀门打开造成事故恶化。美国UCC公司对该厂的分析该联碳公司存在以下问题：1、1984.12.2为检修而关闭火炬装置；2、排气洗涤器和通水管没有及时投入使用；3、缺乏事故应急计划，对付应急事态毫无训练；4、未向周边居民发出警报；5、报警和操作采用手动方式，而未通过计算机进行控制；6、安全装置的能力与紧急状态所预计的气体流量不相适应，设计上存在缺点和矛盾；7、冷却系统处于关闭状态，不能满足低温储存条件，使MIC汽化后不能液化；8、对储罐内储存的具有潜在危险物质的相关特性不十分了解，而且所得到的信息不准确；9、未安装气体检测报警设施，不能准确的及早的发现现场出现的问题。大连中石油国际储运有限公司“7.16”输油管道爆炸火灾事故2010年7月16日18时许，位于辽宁省大连市大连保税区的大连中石油国际储运有限公司(以下简称国际储运公司)原油罐区输油管道发生爆炸，造成原油大量泄漏并引起火灾。火灾扑救中造成一名消防队员牺牲。事故中大量原油流入海中，对环境造成严重污染。大孤岛危险化学品储存仓库密集原油火灾火势凶猛浓烟笼罩发油台燃烧火焰高达40米火焰威胁到周边储罐大连中石油国际储运有限公司“7．16”输油管道爆炸火灾事故的原因是：在“宇宙宝石”油轮已暂停卸油作业的情况下，辉盛达公司和祥诚公司继续向输油管道中注入含有强氧化剂的原油脱硫剂，造成输油管道内发生化学爆炸。事故当天，新加坡太平洋石油公司所属30万吨“宇宙宝石”油轮在向国际储运公司原油罐区卸送最终属于中油燃料油股份有限公司（中国石油控股的下属子公司）的原油；中油燃料油股份有限公司委托天津辉盛达石化技术有限公司（以下简称辉盛达公司）负责加入原油脱硫剂作业，辉盛达公司安排上海祥诚商品检验技术服务有限公司大连分公司（以下简称祥诚公司）在国际储运公司原油罐区输油管道上进行现场作业。所添加的原油脱硫剂由辉盛达公司生产。7月15日15时30分左右，“宇宙宝石”油轮开始向国际储运公司原油罐区卸油，卸油作业在两条输油管道同时进行。20时左右，祥诚公司和辉盛达公司作业人员开始通过原油罐区内一条输油管道（内径0.9米）上的排空阀，向输油管道中注入脱硫剂。7月16日13时左右，油轮暂停卸油作业，但注入脱硫剂的作业没有停止。18时左右，在注入了88立方米脱硫剂后，现场作业人员加水对脱硫剂管路和泵进行冲洗。18时8分左右，靠近脱硫剂注入部位的输油管道突然发生爆炸，引发火灾，造成部分输油管道、附近储罐阀门、输油泵房和电力系统损坏和大量原油泄漏。事故导致储罐阀门无法及时关闭，火灾不断扩大。原油顺地下管沟流淌，形成地面流淌火，火势蔓延。事故造成103号罐和周边泵房及港区主要输油管道严重损坏，部分原油流入附近海域。事故原因分析在“宇宙宝石”油轮已暂停卸油作业的情况下，辉盛达公司和祥诚公司继续向输油管道中注入含有强氧化剂的原油脱硫剂，造成输油管道内发生化学爆炸。事故暴露出的问题一是事故单位对所加入原油脱硫剂的安全可靠性没有进行科学论证。二是原油脱硫剂的加入方法没有正规设计，没有对加注作业进行风险辨识，没有制定安全作业规程。三是原油接卸过程中安全管理存在漏洞。指挥协调不力，管理混乱，信息不畅，有关部门接到暂停卸油作业的信息后，没有及时通知停止加剂作业，事故单位对承包商现场作业疏于管理，现场监护不力。四是事故造成电力系统损坏，应急和消防设施失效，罐区阀门无法关闭。另外，港区内原油等危险化学品大型储罐集中布置，也是造成事故险象环生的重要因素。脱硫剂从排气口连接胶管加入中石油国际储运有限公司原油罐区的位置这五起事故分析，说明工艺、设备是安全生产的基础，操作人员的处理手段直接关联着装置的安全。工艺安全设计是保护设备、人员安全的前提。没有工艺安全就没有装置的安全，就没有操作者的生命安全保证。保护层的概念工艺设计控制与检测：工艺控制系统工艺过程报警操作人员检查工厂应急反应体系社会应急反应体系危险降低的概念所有保护层减少的危险剩余危险可接受的危险工艺危险由其它保护层减少的危险安全仪表系统减少的危险由其它非安全仪表保护层减少的危险需降低的危险实际降低的危险I危险增加安全技术的概念1.执行设计标准(国家标准、行业标准、国外标准)2.进行安全评价(DOW、PHA、事故树、蒙德以及安全检查表)3.开展HAZOP分析2.什么是HAZOP分析2.1为什么会发生工艺事件？设备故障。设计缺陷。操作条件不正确。不可预见的操作条件。险情控制系统失灵。人为因素。2.2造成事故发生的情况或者原因设计错误（设计漏项，试车）对情况判断不正确。操作错误（失误，试车）。警报系统工作失灵。停机系统失灵。点火源。管理系统出现故障。特定的现场条件。2.3能够防止事故发生的情况或者因素警报系统安全停机系统控制系统反应泄压阀/火炬系统消防系统操作