HAZOP分析关键技术专业资料

HAZOP技术1HAZOP技术提出HAZOP是英国帝国化学工程公司ICI二十世纪六十年代开发办法，由位于英格兰西北MOND部Elliot和Owen所作初期工作并于1968年发布[1]。未发布1969年工作表达这一技术已在英格兰东北ICI发展，1974年位于英格兰东北ICI石化部员工Lawley发布了HAZOP系统。Kletz刊登了关于HAZOP起因和初期研究更详细清单。自那后来这一办法便在ICI内部以及其她某些公司广为应用，当它作为一种全世界办法应用时重要份量才被发现。1963年ICI重有机化学分部设计一种从异丙基苯中生产苯酚和丙酮设备。当工程部以最小资金投入（而不是最小终身成本或最大利益）同步设计删除所有非本质特点为目的时候，在生产部中必要操作这个项目诸多人感觉到删除掉太多了。当时，办法学习特别是评估检查法非常流行。评估检查法是审查活动和产生选取一种正式办法通过问“完毕了什么”、“尚有什么可以完毕”、“什么应当完毕”，如何完毕“什么时候完毕”“谁完毕它”等等问题。于是，为了使设计所有缺陷都公开显示，找到更好办法花掉所有可运用钱，该项目负责人决定将评估检查法用于苯酚项目设计。指定一种三人小组：两位开车组经验丰富成员和一种评估检查专家。在1964年，她们始终工作了4个月每周见3天，通过问答形式审查苯酚厂管线图表和平面布置图。她们发现许多潜在危险和操作中诸多没有预测到问题。日后她们修正了这一办法。她们提出了一种办法就是咱们当前所懂得被称为HAZOP，固然在后来研究中有某些改动。其实，设计产生选取性这种办法被改良了因而便产生了偏差。MOND部日后将HAZOP完善为六个风险研究环节，当前已经被全ICI公司采用。扩展了从初期设计阶段贯穿到后期代理。HAZOP是第三阶段。第一部在公开文献上出版关于HAZOP文章是HerbertLawley出席1973年美国化学工程师协会（AICHE）防止失效座谈会一篇文章。它一开始引起了人们兴趣，随后HAZOP徐徐被化工生产公司和设计单位相接受[2]。英国、加拿大等国甚至已通过立法手段强制其在工程建设项目中推广应用[3]。2老式HAZOP分析技术[4-9]2.1老式HAZOP办法陈述危险与可操作性分析（HAZOP：HazardandOperabilityAnalysis）办法是基于这样一种基本概念，即各个专业、具备不同知识背景人员所构成分析组一起工作比她们独自工作更具备创造性和系统性，能辨认更多问题。危险性分析是一种系统工程，需要不同专业人员共同参加，当代科学技术迅猛发展，几乎不存在某一种人能独自解决一种系统或过程所有问题。在装置设计、操作、维修等过程中，需要工艺、工程、仪表、土建、给排水等专业人员一起工作，对过程HAZOP分析也不例外。虽然HAZOP分析办法是为新设计或新技术而开发危险性分析办法，但这种分析办法几乎适合于项目发展过程所有阶段。HAZOP分析办法本质就是通过系列分析会议对工艺图纸和操作规程进行分析。在这个过程中，由各专业人员构成分析组按照规定方式系统分析偏离设计工艺条件偏差。ICI对HAZOP分析最初定义是：HAZOP分析是各专业人员构成分析组对工艺过程危险和操作性问题进行分析。这些问题实质上是一系列“偏差”——偏离设计工艺条件。因而，虽然也许一种人也能完毕整个过程HAZOP分析，但这种分析不能被称为HAZOP分析。因而HAZOP分析办法明显不同于其她分析办法，由于其她分析办法可由一种人单独完毕（虽然大多数状况下最佳由分析组完毕），而依照HAZOP分析办法定义，HAZOP分析必要有不同专业构成分析组完毕。HAZOP分析这种群体方式重要长处在于能互相增进、开拓思路。因而，成功HAZOP分析需要所有参加人员自由陈述她们各自观点，不容许成员之间批评或指责一面压制这种创造性过程。但是，为了让HAZOP分析过程高效率和高质量，整个分析过程必要有一种系统规则、按一定程序进行。HAZOP分析对工艺或操作特殊点进行分析，这些特殊点称为“分析节点”，或工艺单元，或操作环节。HAZOP分析组分析每个工艺单元或操作环节，辨认出那些具备潜在危险偏差，这些偏差通过引导词引出。使用引导词一种目就是为了保证对所有工艺参数偏差都进行分析。有时，分析组对每个工艺单元或操作环节也许会提出诸多偏差，并分析她们也许因素和后果，普通对指定单元或操作环节所有偏差在继续下面分析之前必要全某些析完毕。HAZOP分析办法对新建装置和已投入运营装置都合用。对于新建装置，在工艺设计基本拟定之后最佳进行一次HAZOP分析，普通状况下，此时过程PID图已绘出，因而分析可以回答HAZOP分析中问题，并且在这一阶段对装置设计进行修改也比较容易；也可在过程发展阶段进行HAZOP分析，这就需要分析人员具备该工艺过程知识，但是此时进行HAZOP分析并不能取代对整个过程安全检查。虽然已建立起了基本HAZOP分析办法，但公司或机构使用HAZOP分析办法方式却各不相似。表2-1列出了HAZOP分析中经常遇到术语及定义。表2-2所示引导词最初是由ICI在进行HAZOP分析时提出来，所使用工艺参数列于表2-3中。按照ICI最初分析办法，每个引导词与工艺参数组合，并且合用每个点（分析节点、单元或操作环节）。表2-4举例阐明引导词与工艺参数结合构成偏差。引导词和工艺参数相应关系列于表2-5中。表2-6举例阐明了各种也许导致偏差例子。表2-1惯用HAZOP分析术语项目工艺单元或分析节点操作环节工艺指标阐明具备拟定边界设备（如两容器之间管线）单元，对单元内工艺参数偏差进行分析；对位于PID图上工艺参数进行偏差分析间隙过程不持续动作，或者是由HAZOP分析组分析操作环节；也许是手动、自动或计算机自动控制操作，间隙过程每一步使用偏差也许与持续过程不同拟定装置如何按照但愿操作而不发生偏差，即工艺过程正常操作条件，采用一系列表格，用文字或图表进行阐明，如工艺阐明流程图管道图PID图引导词工艺参数偏差因素后果安全保护用于定性或定量设计工艺指标简朴词语，引导辨认工艺过程危险与过程关于物理或化学特性，涉及概念性项目如反映、混合、浓度、PH值及详细项目如温度、压力相数及流量分析组使用引导词系统对每个节点工艺参数（如流量压力等）进行分析发现一系列偏离工艺指标状况（如无流量、压力高等）；偏差形式普通是“引导词+偏差”发生偏差因素；一旦找到发生偏差因素，就意味着找到了对付偏差办法和手段，这些因素也许是设备故障、人为失误、不可预见工艺状况（如构成变化），来自外部破坏（如电源故障）等偏差所导致后果（如释放有毒物质）；分析组经常假定发生偏差时已有安全保护系统失效，不考虑那些细小与安全无关后果之设计工程系统或调节控制系统，用以避免或减轻偏差发生时所导致后果（如报警、连锁、操作规程等）办法或建议修改设计、操作规程、或者进一步进行分析研究（如增长压力报警、变化操作环节地顺序等）建议表2-2HAZOP分析引导词及其意义引导词意义NONE（空白）设计或操作规定指标和事件完全不发生；如无流量；无催化剂MORE（增量）同原则值相比，数值偏大；如温度、压力、流量等数值偏高LESS（减量）同原则值相比，数值偏小；如温度、压力、流量等数值偏低ASWELLAS（随着）PARTOF（某些）REVERSE（相逆）在完毕既定功能同步，随着多余事件发生；如物料在输送过程中发生组分及相变化只完毕既定功能一某些，如组分比例发生变化，无某些组分浮现和设计规定完全相反事和物；如流体反向流动、加热而不是冷却，反映向相反方向进行OTHER浮现和设计规定不相似事或物，如发生异常事件或状态、开停车、维修变THAN（异常）化操作模式表2-3惯用HAZOP分析工艺参数流量时间频率混合压力构成粘度添加剂温度PH值电压分离液位速度信号反映表2-4引导词与工艺参数结合构成偏差引导词意义参数偏差空白否定目流量无流动液位无液位少量量减少流量低流速液位低液位温度低温度压力低压力浓度低浓度多量量增长流量高流速引导词无较多较少象……同样某些相反除此以外参数液位高液位温度高温度压力高压力浓度高浓度相反逻辑相反流量流速相反压力压力相反一某些性质减少浓度浓度减少压力压力减少液位液位减少随着不同于性质增长完善-分开浓度，杂质温度-物质液位-杂质压力-物质流量-杂质浓度-想要物质液位-想要物质流量-想要物质浓度增长温度增长液位增长压力增长流速增长浓度为0液位为0流速为0表2-5原则参数一览表流量√√√√√√√压力√√√温度√√√构成√√液位√√√√相态（汽相）√√√√表2-6各种也许导致偏离例子参数与引导词相结合也许导致偏离因素无流量阀门关闭，流向错误，管路堵塞，误加盲法兰，止回阀错误，过滤器堵塞，管线破裂，伴热故障，气锁，物料中水在管线中冻结，流量转换器/控制阀故障，泵或容器损坏等较少流量某些堵塞，容器或阀故障，泄漏，泵效率损失。较多流量控制阀开得过大.流量控制器故障，多泵操作，泵出口压头减少，入口压力增长，其他路线物流流入，换热管破裂。其他流量压力突然减少导致双相流，过热导致汽液混合，换热管破裂导致冷热媒体混合，分离罐中分离界面破坏。水和空气进入，水压实验残留液体，穿过绝缘层物料等。引导词用于两类工艺参数，一类是概念性工艺参数如反映、混合；另一类是详细工艺参数如压力、温度。对于概念性工艺参数，当与引导词组合成偏差时，常发生歧义，如“过量+发应”也许是指反映速度快，或者只生成大量产物。此外有些引导词与工艺参数组合后也许无意义或不能称为“偏差”，如“随着+压力”。对详细工艺参数，有必要对某些引导词进行修改。此外，分析人员也许发既有些偏差物理意义不确切。例如，当考虑“温度”这个工艺参数时，普通只选用“过量”和“减量”这两个引导词，而偏差就变成“过量+温度”或“减量+温度”，显然其物理意义就不确切。因而应扩展引导词外延和内涵，如：对“时间”而言，引导词“异常”就是指“快”或“慢”；对“位置”、“来源”、“目”而言，引导同“异常”就是指“另一种”；对“液位”、“温度”、“压力”而言，引导词“过量”就是指“高”和“低”当工艺指际涉及一系列互相联系工艺参数时（如温度、压力、反映速度、构成等），最佳是对每一种工艺参数顺序使用所有核心词，即“{引导词}十工艺参数”方式，而不是每个引导词用于工艺参数组，即“引导词+{工艺参数}”。并且，当压力减少压控阀故障，泄压阀起跳后没有回落，泵输出能力不不大于罐放空能力，当罐倒空时放空阀关闭，冷却罐使罐中蒸气冷凝，泵或压缩机入口管线阀门关闭压力较高湍流，泄放，高压蒸气泄漏，日光照射到出口阀关闭罐或管路上，压控阀故障，液位控制故障导致高压气体进入.当装料时放空阀没打开。温度较低低温或霜冻，压力损失，热损失，换热管破裂，温度控制器故障，压力释放，夹套冷却。温度较高温度控制故障.紫外线照射，常温升高，冷却管堵塞，冷却水故障，换热管破裂。液位高液位控制故障，控制阀打开，进入容器流量不不大于排出量，排出管线堵塞。液位低液位控制故障，控制阀关不上，排放阀打开某些构成变化物料通过隔热层，从换热管漏出，错误进料其他构成变化阀门泄漏导致物流污染，换热管泄漏，物料分离不完全，产品腐蚀，压力低导致气体泄漏，沉淀，固化，蜡或烃形成，水泥块或其他管路或容器内件HAZOP分分析资料准备态度会议组织知识/经验分析组进行HAZOP分析分析成果文献分析成果解决/实行表格偏差因素后果安全保护建议办法将引导词用于对操作规则进行分析时也应按照这种规则，例如，对操作环节“当压力达到B时，操作人员让流量为A”，按如下方式使用引导词：流量为A（空白、过量、减量等）；当压力达到B时（快、慢等）。基于引导词HAZOP分析办法是最初HAZOP分析办法。2.2分析环节上述HAZOP分析办法可按如下环节进行：①分析准备；②完毕分析；③编制分析成果报告，图2-1所示为HAZOP分析整个过程．值得注意是，分析环节可交替进行，如分析组在完毕某个分析节点后（不是所有），可将成果提交给设计人员，让设计人员着手对原设计进行修改。1）分析准备图2-1HAZOP分析环节准备工作对成功地进行HAZOP分析是十