HAZOP分析方法

1、危險(xiǎn)與可操作性分析（HAZOP）分析方法陳樑陳樑 博士博士/ /教授教授昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院昆明理工大學(xué)環(huán)境科學(xué)與工程學(xué)院2015-6-18 2015-6-18 鹽化鹽化2022-3-251HAZOP分析方法分析方法1、HAZOP分析流程分析流程2、節(jié)點(diǎn)劃分、節(jié)點(diǎn)劃分3、設(shè)計(jì)意圖的描述、設(shè)計(jì)意圖的描述4、偏離、參數(shù)、引導(dǎo)詞、偏離、參數(shù)、引導(dǎo)詞5、參數(shù)優(yōu)先和引導(dǎo)詞優(yōu)先的分析流程、參數(shù)優(yōu)先和引導(dǎo)詞優(yōu)先的分析流程6、原因和后果分析、原因和后果分析7、現(xiàn)有安全措施分析、現(xiàn)有安全措施分析8、風(fēng)險(xiǎn)矩陣及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的確定、風(fēng)險(xiǎn)矩陣及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的確定9、提出建議措施等、提出建議措施等2022-3-252

2、HAZOP分析工作流程分析流程HAZOP 分析團(tuán)隊(duì)設(shè)備參數(shù)P&ID物性數(shù)據(jù)HAZOP分析工作流程分析工作流程從P&ID中選一個(gè)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)過程偏離識(shí)別導(dǎo)致該偏離的原因確定該偏離所能產(chǎn)生的后果 安全保護(hù)設(shè)施是否足夠?是Yes是還有過程偏離嗎？否還有另外的節(jié)點(diǎn)嗎？否給出能夠減緩這些后果的建議循環(huán)次數(shù)：幾百次到幾千次！結(jié)束否2022-3-2531、節(jié)點(diǎn)劃分HAZOP 分析團(tuán)隊(duì)設(shè)備參數(shù)P&ID物性數(shù)據(jù)HAZOP分析工作流程分析工作流程從P&ID中選一個(gè)節(jié)點(diǎn)2022-3-254（1）節(jié)點(diǎn)定義節(jié)點(diǎn)（Nodes）：在開展HAZOP分析時(shí)，通常將復(fù)雜 的工藝系統(tǒng)分解成若干“子系

3、統(tǒng)”，每個(gè)子系統(tǒng) 稱作一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”。這樣做可以將復(fù)雜的系統(tǒng)簡(jiǎn) 化，也有助于分析團(tuán)隊(duì)集中精力參與討論。各節(jié) 點(diǎn)的設(shè)計(jì)意圖應(yīng)能充分定義。 連續(xù)過程：節(jié)點(diǎn)為流程的一部分，可能為工藝單元；可以是一條線，也可以是一臺(tái)設(shè)備；也可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)將一些管線和一些設(shè)備合并成一個(gè)節(jié)點(diǎn)；可以根據(jù)功能將復(fù)雜設(shè)備分成不同節(jié)點(diǎn)；應(yīng)根據(jù)工藝的變化，劃分不同的節(jié)點(diǎn)。 間歇過程：HAZOP節(jié)點(diǎn)可能為操作步驟。2022-3-255（2）節(jié)點(diǎn)劃分 劃分節(jié)點(diǎn)的前提是讀懂P&ID 傳統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)劃分方法是： 一般按照工藝流程的自然順序進(jìn)行，從進(jìn)入的P&ID管線開始：a) 繼續(xù)直到設(shè)計(jì)意圖的改變，或b) 繼續(xù)直到工藝條件的改變，

4、或c) 繼續(xù)直到下一個(gè)設(shè)備。2022-3-256節(jié)點(diǎn)劃分示例1 - 常規(guī)節(jié)點(diǎn)劃分2022-3-257節(jié)點(diǎn)劃分示例2 - 一條線作為節(jié)點(diǎn) 例2 一條線作為節(jié)點(diǎn) 工藝流程說明 PFD PID2022-3-258節(jié)點(diǎn)劃分示例3 - 一臺(tái)設(shè)備分為多個(gè)節(jié)點(diǎn) 工藝流程說明 PFD PID2022-3-259節(jié)點(diǎn)小結(jié)節(jié)點(diǎn)的劃分主要考慮單元的目的與功能，由設(shè)計(jì)意圖的變化、工藝物料的變化、過程參數(shù)的變化等多方面因素綜合考慮而確定。連續(xù)過程：節(jié)點(diǎn)為流程的一部分，可能為工藝單元；間歇過程：HAZOP節(jié)點(diǎn)可能為操作步驟。節(jié)點(diǎn)范圍過大，分析對(duì)象關(guān)系復(fù)雜，難于理解，忽略、疏漏的問題較多。節(jié)點(diǎn)范圍過小，節(jié)點(diǎn)過小重復(fù)討論的問

5、題較多，影響分析進(jìn)度；2022-3-25102、偏離、參數(shù)、引導(dǎo)詞HAZOP 分析團(tuán)隊(duì)設(shè)備參數(shù)P&ID物性數(shù)據(jù)HAZOP分析工作流程分析工作流程從P&ID中選一個(gè)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)過程偏離2022-3-2511（1）偏離偏離（Deviation）：指偏離所期望的設(shè)計(jì)意圖。例如:儲(chǔ)罐在25, 3MPaG下儲(chǔ)存300噸某種液化烴物料，其設(shè)計(jì)意圖是在上述工藝條件下，確保該物料處于所希望的儲(chǔ)存狀態(tài)。如果儲(chǔ)存條件: 壓力低于3MPaG ， 溫度高于25, 實(shí)際情況就偏離了原本的意圖。化工HAZOP偏離句法：參數(shù)+引導(dǎo)詞=偏離例如：無+流量= XX流量無（流量無（IEC61882引導(dǎo)詞參考附錄引

6、導(dǎo)詞參考附錄2）2022-3-2512（2）參數(shù) 參數(shù)( Parameter）：與工藝過程有關(guān)的物理、化學(xué)特性 例如溫度、壓力、液位、流量、組成等。在HAZOP分析中，參數(shù)除具體參數(shù)（如溫度、壓力、液位、流量、組成等）外，還包括概念性參數(shù)。概念性參數(shù)用于表達(dá)可能在裝置出現(xiàn)的各種危險(xiǎn)事件或活動(dòng)（如泄漏、維護(hù)、儀表、啟動(dòng)停止、壓力分界等）2022-3-2513概念性參數(shù)連續(xù)系統(tǒng)中常用的概念性參數(shù)推薦列表（尤其對(duì)于在役裝置的HAZOP分析）：概念性參數(shù)（事件）：泄漏（ Leakage）儀表（Instrument）維護(hù)（Maintenance）采樣（Sampling）壓力分界（Pressure spe

7、cification）位置布置（Layout）啟動(dòng)和停止（Startup/Shutdown）振動(dòng)（Vibration）靜電（Static）其它（Other）調(diào)查表明：調(diào)查表明：50-50-90%的的事故發(fā)事故發(fā)生在開停車、生在開停車、故障處理、非正常工故障處理、非正常工況、采況、采樣、更換催化樣、更換催化劑、不正確的維修等劑、不正確的維修等過程中！過程中！2022-3-2514（3）引導(dǎo)詞引導(dǎo)詞（Guidewords）：一個(gè)簡(jiǎn)單的詞或詞組，用來限定或量化意圖，并且聯(lián)合參數(shù)以便得到偏離。 例如“無”、“較多”、“較少”等等。 分析團(tuán)隊(duì)借助引導(dǎo)詞與特定“參數(shù)”的相互搭配，來識(shí)別異常的工況，即所謂“

8、偏離”的情形。 例如，“無”是其中一個(gè)引導(dǎo)詞，“流量”是一種參數(shù)，兩者搭配形成一種異常的偏離“沒有流量”。引導(dǎo)詞的應(yīng)用使得HAZOP分析的過程更具結(jié)構(gòu)性和系統(tǒng)性2022-3-2515引導(dǎo)詞（續(xù)） - IEC61882規(guī)定的11個(gè)標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)詞無過多過少伴隨部分相反異常早晚先后（NO 或者NOT）（MORE）（LESS）（AS WELL AS）（PART OF）（REVERSE）（OTHER THAN）（EARLY）（LATE）含義正常狀態(tài)的完全否定定量增加定量減少定性修改/增加定性修改/減少正常狀態(tài)的邏輯取反完全替代相對(duì)于時(shí)鐘時(shí)間相對(duì)于時(shí)鐘時(shí)間相對(duì)于順序或序列相對(duì)于順序或序列（BEFORE）（AF

9、TER）2022-3-2516產(chǎn)生偏離化工HAZOP偏離句法（組合法得到合理偏離）:引導(dǎo)詞 + 參數(shù)例如： 無（NO） 過多（MORE） 伴隨（AS WELL AS） 早（EARLY）= 偏離無流量壓力高兩相操作超前流量 （FLOW） 壓力（PRESSURE） 相（ PHASE） 操作（OPERATION ） 2022-3-2517產(chǎn)生偏離 - 參數(shù)優(yōu)先和引導(dǎo)詞優(yōu)先的分析流程 可以選擇“參數(shù)優(yōu)先”，也可以選擇“引導(dǎo)詞優(yōu)先”，理論上兩者無太大差別。參數(shù)優(yōu)先選擇節(jié)點(diǎn)或操作步驟解釋工藝指標(biāo)或操作步驟下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作步驟引導(dǎo)詞優(yōu)先選擇節(jié)點(diǎn)或操作步驟解釋工藝指標(biāo)或操作步驟下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的操作步驟選擇某工藝

10、參數(shù) 下一個(gè)工藝參數(shù)選擇某一個(gè) 引導(dǎo)詞下一個(gè)引導(dǎo)詞使用工藝參數(shù) +引導(dǎo)詞建立有意義的 偏差下一個(gè)引導(dǎo)詞 使用引導(dǎo)詞 +工藝參數(shù)建立有意義的 偏差下一個(gè)參數(shù)提出措施分析偏差后果（假設(shè)所有保護(hù)失效）分析偏差后果（假設(shè)所有保護(hù)失效）提出措施根據(jù)后果、原因及保護(hù)估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)根據(jù)后果、原因及保護(hù)估計(jì)風(fēng)險(xiǎn)列出偏差的可能原因列出偏差的可能原因識(shí)別已有避免偏差的保 護(hù)裝置識(shí)別已有避免偏差的保 護(hù)裝置2022-3-2518偏離矩陣引導(dǎo)詞/參數(shù)一覽表無流量壓力過多過少伴隨部分相反異常溫度組成液位 相態(tài)（汽相）偏離矩陣：在實(shí)際應(yīng)用中，將參數(shù)與引導(dǎo)詞的組合能形成有實(shí)際意義的偏離，構(gòu)成一個(gè)偏離矩陣來進(jìn)行使用。參考教材附錄3

11、2022-3-2519建立偏離矩陣偏離矩陣時(shí)間引導(dǎo)詞設(shè)計(jì)參數(shù)流量溫度過多流量偏高過少流量偏 低無無流量相反回流部分濃度錯(cuò)誤伴隨污染物異常材料錯(cuò)誤溫度偏高 溫度偏低壓力偏高 壓力偏低時(shí)間偏長(zhǎng) 時(shí)間太短缺少步驟壓力時(shí)間太慢太快反向步驟采取多余 錯(cuò)誤時(shí)間缺少部分行動(dòng)的行動(dòng)2022-3-2520偏離與設(shè)備的應(yīng)用矩陣舉例高流量低/無流量高液位低液位高界面低界面高壓力低壓力高溫度低溫度高濃度低濃度逆/反向流動(dòng)管道泄漏管道破裂泄漏破裂塔貯槽/容器節(jié)點(diǎn)類型 管線 熱交換器泵2022-3-2521關(guān)于偏離的問題（2） 問題：設(shè)計(jì)文件有兩類 參數(shù)操作參數(shù)和設(shè)計(jì)參數(shù)，偏離哪個(gè)參數(shù)HAZOP審查要重點(diǎn)關(guān)注的呢？ 偏離

12、操作參數(shù)會(huì)可能會(huì)導(dǎo)致操作問題;偏 離設(shè)計(jì)參數(shù)可能會(huì)導(dǎo)致安全問題, HAZOP審查產(chǎn)生的偏離一般指相對(duì)審查產(chǎn)生的偏離一般指相對(duì)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì) 參數(shù)的偏離?2022-3-2522偏離小結(jié)所有事故工況都是遠(yuǎn)離正常操作、超出控制范圍。工藝流程的狀態(tài)參數(shù)（如溫度、壓力、流量等）一旦與設(shè)計(jì)規(guī)定的基準(zhǔn)狀態(tài)發(fā)生偏離（偏差），就會(huì)發(fā)生問題或出現(xiàn)危險(xiǎn)?；AZOP偏離句法：引導(dǎo)詞+參數(shù)=偏離借助引導(dǎo)詞與參數(shù)分析團(tuán)隊(duì)可以系統(tǒng)全面地識(shí)別各種異常工況，綜合分析事故劇情，激發(fā)分析團(tuán)隊(duì)的創(chuàng)新思維，彌補(bǔ)分析團(tuán)隊(duì)在某些方面的不足。2022-3-25233、原因和后果分析HAZOP 分析團(tuán)隊(duì)設(shè)備參數(shù)P&ID物性數(shù)據(jù)HAZOP

13、分析工作流程分析工作流程從P&ID中選一個(gè)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)過程偏離識(shí)別導(dǎo)致該偏離的原因確定該偏離的所能產(chǎn)生的后果2022-3-2524（1）原因 原因（Cause）：是指導(dǎo)致偏離(影響)的事件或條件。 原因是偏離發(fā)生的緣由。例如：設(shè)備故障； 腐蝕或外力沖擊使得管道或儲(chǔ)罐破裂； 操作人員操作失誤； 管理不善或缺乏管理； 外部事件等。2022-3-2525原因 - 各種原因舉例1. 容器失效（例如）：管線、導(dǎo)管、儲(chǔ)罐、容器、膠管、 玻璃視鏡、墊片、密封等失效。2. 設(shè)備故障（例如）：泵、壓縮機(jī)、攪拌器、閥門、儀 表、傳感器、控制器、虛假聯(lián)鎖、排放、釋放等失效。3. 公用工程失效（例如）：停電、

14、氮?dú)?、水、制冷?壓縮空氣、加熱、流體輸送、蒸汽、通風(fēng)等失效。4. 人員失誤（例如）：操作失誤、維修失誤等。5. 外部事件（例如）：吊車沖擊、天氣條件、地震、相 鄰裝置事故沖擊、人為破壞、消極怠工等。2022-3-2526原因 - 原因分類直接原因：直接導(dǎo)致事故發(fā)生的原因。起作用的原因：是指對(duì)事故的發(fā)生起作用，但其本身不會(huì)導(dǎo)致事故的發(fā)生。根原因：根原因如果得到矯正，能防止由它所導(dǎo)致的事故或類似事故再次發(fā)生。2022-3-2527原因 - HAZOP尋找原因的標(biāo)準(zhǔn)HAZOP分析的原因是指引起偏離發(fā)生的事件，分析的原因是指引起偏離發(fā)生的事件，即直接原因或初始原因。必要時(shí)再深入一步到基本原因。 初始

15、原因初始原因+ +基本原因基本原因初始原因一般分為三大類： 設(shè)備失效（閥門失效、管線斷裂、泄漏）人員因素（沒有明確的操作規(guī)程造成人員操作不當(dāng)） 環(huán)境因素（考慮超出設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的外部環(huán)境，如異常天氣）尋找原因小竅門-具體化失效事件: 某臺(tái)設(shè)備故障了、壞了、出問題了 某個(gè)操作步驟做錯(cuò)了 外部環(huán)境某個(gè)參數(shù)偏離設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2022-3-2528原因 初始原因、基本原因、根原因涉及到管理問題的根原因在HAZOP審查會(huì)上不做分析偏離能當(dāng)原因嗎？什么情況下偏離可當(dāng)原因?根原因可當(dāng)原因嗎? 什么情況下根原因可當(dāng)原因？2022-3-2529原因 分析原因時(shí)的注意事項(xiàng)產(chǎn)生偏離的原因，多指系統(tǒng)中某個(gè)設(shè)備或元件失效或誤操作，

16、可以是節(jié)點(diǎn)外資料不詳?shù)膮^(qū)域，導(dǎo)致節(jié)點(diǎn)內(nèi)的工藝參數(shù)產(chǎn)生偏離。清楚描述原因，不同的原因可能導(dǎo)致完全不同的后果，應(yīng)對(duì)不同的原因進(jìn)行單獨(dú)分析。可以考慮多個(gè)設(shè)備損壞同時(shí)發(fā)生，只要引發(fā)數(shù)個(gè)設(shè)備損壞的原因是同一個(gè)。也可以考慮多個(gè)原因同時(shí)發(fā)生的情況，但僅限于后果非常嚴(yán)重的情景。2022-3-2530原因 舉例例4：原因舉例 蒸餾塔CWR偏 原因差液 出料閥關(guān)位高 液位指示故障進(jìn)料閥開 后果液位高，泛塔，液位高，泛塔塔溫降低,泛塔,塔溫降低,泛塔,防范措施液位高報(bào)警無流量高報(bào)警，液位高報(bào)警液位高報(bào)警建議項(xiàng)CWCWRFICCW流量指示故障液 出料閥開位低 液位指示故障進(jìn)料閥關(guān)LICLS竄氣，下游超 液位低報(bào)警壓竄

17、氣，下游超 無壓溫度升高、壓 液位低報(bào)警，力升高，液位 流量低報(bào)降低溫度升高、壓 液位低報(bào)警，力升高，液位降低流量指示故障LC2022-3-2531原因 原因分析問題 問題：在節(jié)點(diǎn)內(nèi)找原因，還是節(jié)點(diǎn) 內(nèi)外都找原因？?能夠?qū)е鹿?jié)點(diǎn)內(nèi)的設(shè)備產(chǎn)生偏離的所有原因，既包括節(jié)點(diǎn)內(nèi)又包括節(jié)點(diǎn)外 問題：根原因：管理不善、維修不及時(shí)、培訓(xùn)不到 位、安裝質(zhì)量不好等，這些是否可以作為偏離原因？由分析對(duì)象決定,安全設(shè)計(jì)分析/操作規(guī)程分析 物料偏離：來料溫度高，來料有雜質(zhì)是否可以作為 原因？究竟什么情況下偏離能當(dāng)原因？ 原因來自界外未知的設(shè)備或資料不 詳?shù)墓r。2022-3-2532原因小結(jié)原因是指引起偏離發(fā)生的原因，

18、是產(chǎn)生某種影響的條件或事件。HAZOP分析原因的標(biāo)準(zhǔn)是分析原因的標(biāo)準(zhǔn)是找初始原因找初始原因（即直接（即直接原因），是指導(dǎo)致事故發(fā)生的原因。原因分析可以增進(jìn)對(duì)事故發(fā)生機(jī)制的了解,有助于確定相關(guān)的安全措施.直接原因（初始原因）一般分為三類：設(shè)備因素（閥門失效、管線斷裂、泄漏）人員因素（操作不當(dāng)）環(huán)境因素 （異常天氣）2022-3-2533（2）后果后果（ Consequence）：是指偏離所導(dǎo)致 的結(jié)果(不利后果)；偏離設(shè)計(jì)意圖時(shí)導(dǎo)致的 結(jié)果例如：儲(chǔ)罐壓力超高導(dǎo)致有毒物料的釋放； 毒氣泄漏導(dǎo)致人員傷亡； 易燃易爆物料泄漏導(dǎo)致爆炸和火災(zāi)等 。 后果有不同類型和不同的嚴(yán)重程度之分，不同類型分別指對(duì)人、

19、環(huán)境、財(cái)產(chǎn)、企業(yè)聲譽(yù)等的影響；嚴(yán)重程度是對(duì)影響程度的量化，例如：死亡人數(shù) 的多少 ；財(cái)產(chǎn)損失數(shù)量等 。2022-3-2534后果 后果常見分類1事故后果：1. 火災(zāi)（例如）：池燃、噴燃、閃燃、火球等。2. 爆炸（例如）：區(qū)域爆炸、非區(qū)域蒸汽云團(tuán)爆炸、容器 開裂爆炸、粉塵爆炸、爆燃、冷凝相爆燃等。3. 沖擊（例如）：過壓、發(fā)射物體、有毒、腐蝕、熱力等 作用。4.5.6.7.8.社會(huì)影響工作場(chǎng)所影響環(huán)境破壞公司資產(chǎn)損失產(chǎn)品影響2022-3-2535后果 后果常見分類2偏離造成的最終事故后果（在風(fēng)險(xiǎn)矩陣中）一般可分為以下幾類：人員傷害財(cái)產(chǎn)損失環(huán)境破壞聲譽(yù)下降違反法律原因偏離后果危險(xiǎn)源事件點(diǎn)火源火災(zāi)爆

20、炸鏈狀事故劇情2022-3-2536后果 后果分析的問題（1） 問題:節(jié)點(diǎn)內(nèi)找后果還是節(jié)點(diǎn)內(nèi)外都找后果？ 問題:最終后果的查找不統(tǒng)一：例如把超壓，超溫 做后果。究竟什么情況下可以把偏離當(dāng)后果？能夠?qū)е仑?cái)產(chǎn)損失、人員傷害、環(huán)境影響、聲譽(yù)下降、違反法律等的可能性事件。能夠與風(fēng)險(xiǎn)矩陣對(duì)應(yīng)的,通過概率分析得出量化風(fēng)險(xiǎn)并能計(jì)算出損失的事件。由概念性參數(shù)引出的偏離，分析出來的非過程安全事故的后果。2022-3-2537后果 后果分析的問題（2） 問題:是否是可能的后果都要討論：究竟選是最嚴(yán) 重的結(jié)果，還是可能性最大的結(jié)果。一個(gè)偏離通 常會(huì)有許多后果，究竟選擇哪個(gè)做后果，通常意 見不一致。所有的后果都要辨識(shí)

21、,然后通過風(fēng)險(xiǎn)矩陣識(shí)別風(fēng)險(xiǎn),最終目的是控制風(fēng)險(xiǎn) 。2022-3-2538后果小結(jié)分析后果時(shí)，首先要考慮現(xiàn)有安全保護(hù)措施失效的情況下導(dǎo)致的最終不利后果偏離造成的最終事故后果一般可分為以下幾類：人員傷害財(cái)產(chǎn)損失環(huán)境破壞聲譽(yù)下降違反法律中國化學(xué)品安全協(xié)會(huì)2022-3-2539后果小結(jié)后果是指偏離造成的后果（偏離導(dǎo)致的結(jié)果）應(yīng)假設(shè)任何已有的安全保護(hù)措施失效（安全閥、聯(lián)鎖、報(bào)警、緊停按鈕、放空等）相關(guān)管理措施也都失效（作業(yè)制度、巡檢等）從安全角度講,后果識(shí)別時(shí)人身傷害的事故后果要特別關(guān)注2022-3-25408、現(xiàn)有安全措施分析HAZOP 分析團(tuán)隊(duì)設(shè)備參數(shù)P&ID物性數(shù)據(jù)HAZOP分析工作流程分

22、析工作流程從P&ID中選一個(gè)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)過程偏離識(shí)別導(dǎo)致該偏離的原因確定該偏離的所能產(chǎn)生的后果 安全保護(hù)設(shè)施是否足夠?2022-3-2541（）基本概念 - 安全保護(hù)措施安全防護(hù)措施(protective measures)：降低風(fēng)險(xiǎn)的方法，主要包括本質(zhì)安全設(shè)計(jì)、防護(hù)裝置、個(gè)人防護(hù)用品、使用和安裝信息及培訓(xùn)等安全措施用于減少偏離發(fā)生的概率或減緩后果的嚴(yán)重度。常見的安全措施有： 功能安全儀表系統(tǒng)； 報(bào)警系統(tǒng)； 安全閥； 防火堤； 防火系統(tǒng)； 阻火器； 爆破片。2022-3-2542（）基本概念 - 安全措施的優(yōu)先策略工藝安全設(shè)計(jì)措施優(yōu)先策略優(yōu)先級(jí)從高到低本質(zhì)被動(dòng)主動(dòng)程序2022-3-25

23、43（）基本概念 - 安全措施的優(yōu)先策略（續(xù)）工藝安全設(shè)計(jì)措施優(yōu)先策略2022-3-2544（）基本概念 洋蔥模型社區(qū)應(yīng)急反應(yīng)工廠應(yīng)急反應(yīng)泄漏后的物理保護(hù) (圍堤圍堤)物理保護(hù) (泄壓裝置泄壓裝置) 安全儀表關(guān)鍵報(bào)警+操作人員干預(yù)基本控制工藝設(shè)計(jì)2022-3-2545（2）安全措施 安全措施(Safeguards)：或稱現(xiàn)有安全措施、現(xiàn)有防護(hù)措施，是指當(dāng)前設(shè)計(jì)、已經(jīng)安裝的設(shè)施或管理實(shí)踐中已經(jīng)存在的安全措施。它是防止事故發(fā)生或減緩事故后果的工程措施或管理措施。對(duì)于新建裝置，是指那些出現(xiàn)在P&ID圖上的措施；對(duì)于在役裝置，是指那些安裝在生產(chǎn)裝置上的措施。 常見的安全措施有： 安全閥；報(bào)警系

24、統(tǒng)；緊急切斷閥；防火堤；安全儀表系統(tǒng)（SIS）；防火系統(tǒng)；阻火器；爆破片；操作規(guī)程等。2022-3-2546（3）識(shí)別“安全措施”時(shí)的注意事項(xiàng) 在分析現(xiàn)有安全措施時(shí)，分析團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)關(guān)注可能出 現(xiàn)的最最嚴(yán)重的后果，針對(duì)最最惡劣的事故劇情，進(jìn) 而分析已經(jīng)存在的有效的安全措施。 現(xiàn)有安全措施應(yīng)是實(shí)際投用或執(zhí)行的措施。 安全措施應(yīng)獨(dú)立于產(chǎn)生偏差的原因。 應(yīng)優(yōu)先考慮硬件的安全措施，安全閥；報(bào)警系統(tǒng)； 緊急切斷閥；防火堤；安全儀表系統(tǒng)（SIS）； 防火系統(tǒng)；阻火器；爆破片； 安全措施的識(shí)別：在P&ID圖上，對(duì)照“洋蔥模 型”，由里到外一層一層地進(jìn)行識(shí)別。2022-3-25479、風(fēng)險(xiǎn)矩陣及風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的確

25、定HAZOP 分析團(tuán)隊(duì)設(shè)備參數(shù)P&ID物性數(shù)據(jù)HAZOP分析工作流程分析工作流程從P&ID中選一個(gè)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)過程偏離識(shí)別導(dǎo)致該偏離的原因確定該偏離的所能產(chǎn)生的后果 安全保護(hù)設(shè)施是否足夠?2022-3-2548HAZOP分析相關(guān)概念和術(shù)語(續(xù))2022-3-2549HAZOP分析相關(guān)概念和術(shù)語(續(xù)) 風(fēng)險(xiǎn)（Risk）: 是對(duì)傷害發(fā)生的可能性和傷害的 嚴(yán)重程度的綜合衡量。風(fēng)險(xiǎn)矩陣： 就是將 每個(gè)損失事件發(fā)生的可能性（Likelihood）和和后果嚴(yán)重程度（Severity）兩個(gè)要素結(jié)合起來，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)（R）在矩陣中的位置，確定其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。 R=f（L，S）下圖為 某公司 所 應(yīng)用

26、的 風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖。2022-3-2550HAZOP分析相關(guān)概念和術(shù)語(續(xù))可容許風(fēng)險(xiǎn)(tolerable risk)：按當(dāng)今社會(huì)價(jià)值取向在一定范圍內(nèi)可以接受的風(fēng)險(xiǎn)。剩余風(fēng)險(xiǎn)(residual risk)：在實(shí)施防護(hù)措施后還存在的風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)降低(risk reduction)：通過采取措施，減少風(fēng)險(xiǎn)的消極后果或降低其發(fā)生概率，也可二者兼有。低風(fēng)險(xiǎn)可接受限值高風(fēng)險(xiǎn)風(fēng)險(xiǎn)R剩余風(fēng)險(xiǎn)0風(fēng)險(xiǎn)降低2022-3-2551評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí) 評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)是HAZOP審查分析的重要環(huán)節(jié)，因 為團(tuán)隊(duì)要判斷現(xiàn)有安全措施是否充分，是否將風(fēng)險(xiǎn) 降低到可接受水平。 如果認(rèn)為現(xiàn)有安全措施已經(jīng)把風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受水 平，危險(xiǎn)劇情分析到此

27、結(jié)束。 如果認(rèn)為現(xiàn)有安全措施不能把風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受水 平，那么分析團(tuán)隊(duì)要提出一系列建議措施. 進(jìn)行HAZOP分析最常用的工具是風(fēng)險(xiǎn)矩陣 風(fēng)險(xiǎn)=事故發(fā)生頻度*后果嚴(yán)重度（下面以兩個(gè)風(fēng)險(xiǎn)矩陣為例，說明如何進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估）2022-3-2552風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)判定 后果嚴(yán)重程度對(duì)于嚴(yán)重的事故后果應(yīng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)判定 職業(yè)健康類：對(duì)人體的短期及長(zhǎng)期健康影響 財(cái)產(chǎn)損失類：設(shè)備損壞、裝置停車、下游影響 環(huán)境影響類：?；返沫h(huán)境排放，噪音 聲譽(yù)類：企業(yè)形象受影響 違反法律中國化學(xué)品安全協(xié)會(huì)2022-3-2553風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)判定 事故發(fā)生頻率對(duì)于嚴(yán)重的事故發(fā)生頻率進(jìn)行判定從未聽說國內(nèi)發(fā)生過行業(yè)內(nèi)發(fā)生過企業(yè)內(nèi)部發(fā)生過工作場(chǎng)所發(fā)

28、生過2022-3-2554舉例1 - 不同風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)所需要采取的措施舉例1:描述需要的行動(dòng) HAZOP建議措施必須通過工程和/或管理上的專門措施，限期（不過六個(gè)月內(nèi)）把風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受水平 中度風(fēng)險(xiǎn)（應(yīng)采取措施控制風(fēng)險(xiǎn)）低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)可以接受嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)（不能容忍） 需要并制定工程整改予以削減到可接受水平可采取硬件整改也可采取管理和加強(qiáng)維護(hù)降低風(fēng)險(xiǎn)具體依據(jù)成本情況采取措施不需要采取進(jìn)一步措施降低風(fēng)險(xiǎn)不需要可適當(dāng)考慮提高安全水平2022-3-2555舉例2 - 風(fēng)險(xiǎn)矩陣舉例2:5評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)I5I4I3I2I11III10II 8II 6 I 4 I 2 2IV15III12II 9II 6 I 3 3IV

29、20IV16III12II 8 I 4 4IV25IV20IV15III10II 5 5事故發(fā)生概率等級(jí)4321風(fēng)險(xiǎn)矩陣事故后果嚴(yán)重程度等級(jí)中國化學(xué)品安全協(xié)會(huì)2022-3-2556舉例2 不同級(jí)別的風(fēng)險(xiǎn)需要采取的措施2022-3-2557風(fēng)險(xiǎn)分析步驟 在不考慮已有的任何安全措施（現(xiàn)有安全措施失效）的情況下辨識(shí)可信的最惡劣后果，分析其嚴(yán)重性及風(fēng)險(xiǎn)程度； 然后將已設(shè)的安全措施考慮進(jìn)去，判斷風(fēng)險(xiǎn)衰減程度，檢查風(fēng)險(xiǎn)是否降低到可接受程度。 明確現(xiàn)階段風(fēng)險(xiǎn)程度是否可以接受。 風(fēng)險(xiǎn)仍處于不可接受區(qū)域，則必須提出建議措施。風(fēng)險(xiǎn)分析的過程也就是確定是否需要增加建議措施的過程2022-3-255810、建議措施H

30、AZOP 分析團(tuán)隊(duì)設(shè)備參數(shù)P&ID物性數(shù)據(jù)HAZOP分析工作流程分析工作流程從P&ID中選一個(gè)節(jié)點(diǎn)生成一個(gè)過程偏離識(shí)別導(dǎo)致該偏離的原因確定該偏離的所能產(chǎn)生的后果 安全保護(hù)設(shè)施是否足夠?是Yes是還有過程偏離嗎？否還有另外的節(jié)點(diǎn)嗎？否給出能夠減緩這些后果的建議結(jié)束否2022-3-2559（）什么是建議措施 建議措施(Recommendation) ：是指所提議的消除或控制危險(xiǎn)的措施。HAZOP分析過程中，如果現(xiàn)有安全措施不足以分析過程中，如果現(xiàn)有安全措施不足以將事故劇情的風(fēng)險(xiǎn)降低到可以接受的水平，HAZOP分析團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)提出必要的建議降低風(fēng)險(xiǎn)。分析團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)提出必要的建議降低風(fēng)險(xiǎn)。例如：

31、增加一些安全措施或改變現(xiàn)有設(shè)計(jì)。提醒設(shè)計(jì)人員存在尚未解決的問題或需要進(jìn)一步解決的問題等信息。2022-3-2560（2）提建議措施所依據(jù)的兩種情況1.實(shí)際應(yīng)用過程中，建議措施由審查團(tuán)隊(duì)集體決定，因?yàn)閷彶閳F(tuán)隊(duì)是業(yè)內(nèi)的專家， 對(duì)可能起作用的安全措施，從技術(shù)可行性和資源消耗有較清晰地的認(rèn)識(shí)，通過集體的討論就可以做決定。2.對(duì)于經(jīng)驗(yàn)不足的團(tuán)隊(duì)，可以通過安全矩陣確定風(fēng)險(xiǎn)的位置及風(fēng)險(xiǎn)程度，通過風(fēng)險(xiǎn)降低程度，來判斷是否增加相應(yīng)安全措施。2022-3-2561“措施”充分性的兩種判定方法 在審查安全措施的充分性時(shí)，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)矩陣判斷風(fēng)險(xiǎn)是否降到“風(fēng)險(xiǎn)可接受標(biāo)準(zhǔn)”以下，即前面講的風(fēng)險(xiǎn)分析； 更進(jìn)一步的判別方法是針

32、對(duì)一個(gè)“原因-后果”對(duì)所形成的事故劇情進(jìn)行保護(hù)層分析（簡(jiǎn)稱LOPA）。保護(hù)層是指已有安全措施和建議措施，獨(dú)立保護(hù)層是LOPA中的一個(gè)重要概念通過LOPA分析，一是可以判斷風(fēng)險(xiǎn)是否降低到可以接受的程度，二是可以確定是否需要設(shè)置SIS系統(tǒng)，以及SIL(安全完整性）等級(jí)。所以對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)級(jí)別高或者后果嚴(yán)重度高的危險(xiǎn)，HAZOP分析后需要做LOPA和SIL分析，即：，HAZOP LOPA SIL2022-3-2562安全措施的獨(dú)立性能夠降低風(fēng)險(xiǎn)，防止事故發(fā)生或減緩事故后果的措施都是安全措施。但是，只有能夠獨(dú)立起作用的安全措施才可作為獨(dú)立保護(hù)層。與其它保護(hù)層共用一個(gè)測(cè)量元件或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全措施作不能叫作獨(dú)立

33、保護(hù)層。2022-3-2563風(fēng)險(xiǎn)分析小結(jié)風(fēng)險(xiǎn)（Risk）: 是對(duì)傷害發(fā)生的可能性和傷害的嚴(yán)重程度的綜合衡量。風(fēng)險(xiǎn)矩陣：就是將 每個(gè)損失事件發(fā)生的可能性 （Likeli-hood）和）和 后果 嚴(yán)重程度 （Severity）兩個(gè)要素 結(jié)合起來，根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)（R）在 矩陣中的 位置，確定其風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)。R=f（L，S）評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)是HAZOP審查分析的重要環(huán)節(jié)，因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)要判斷現(xiàn)有安全措施是否充分，是否將風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受水平，如果現(xiàn)有安全措施不能把風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受水平，那么分析團(tuán)隊(duì)要提出一系列建議措施.2022-3-2564安全措施的獨(dú)立性 問題:什么情況下只需提出一般的建議即可,什么 情況下一定要獨(dú)立的

34、建議措施才可以接受?對(duì)于風(fēng)險(xiǎn)矩陣的中低風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，提出一般的建議即可,對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)或是嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)區(qū)域，一定要獨(dú)立的建議措施才能將風(fēng)險(xiǎn)降低到可接受水平。2022-3-2565安全措施及建議措施小結(jié)能夠降低風(fēng)險(xiǎn)，防止事故發(fā)生或減緩事故后果的措施都是安全措施。只有能夠獨(dú)立起作用的安全措施才可作為獨(dú)立保護(hù)層。與其它保護(hù)層共用一個(gè)測(cè)量元件或執(zhí)行機(jī)構(gòu)的安全措施作不能叫作獨(dú)立保護(hù)層。設(shè)計(jì)階段建議措施應(yīng)以采取工程措施為優(yōu)先;在資源條件有限的情況下，加強(qiáng)操作管理也是消除隱患的一種方法。在役裝置建議措施應(yīng)以采取管理控制措施為優(yōu);特別高危隱患,應(yīng)及時(shí)停車采取工程整改。2022-3-2566如何記錄分析結(jié)果 記錄討論全過程

35、，偏離、原因、結(jié)果、已設(shè)安全措施、建議措施等均應(yīng)落實(shí)到設(shè)備或元件的位號(hào)。2022-3-2567記錄方式1 DBD表表偏離到偏離的HAZOP表 在偏離到偏離（DBD）方法中，所有的原因、后果、保護(hù)裝置及建議措施都與一個(gè)特定的偏離聯(lián)系在一起，但該偏離下單個(gè)的原因、后果、保護(hù)裝置之間沒有關(guān)系，因此，對(duì)某個(gè)偏離所列出的所有原因并不一定產(chǎn)生所列出的所有后果，換句話說某偏離的原因后果保護(hù)設(shè)施之間沒有對(duì)應(yīng)關(guān)系。 例如，蒸汽流量高和外部著火均能導(dǎo)致溫度升高，但噴淋系統(tǒng)只對(duì)著火起安全保護(hù)作用。 用DBD方法得到的HAZOP分析文件表需要閱讀者自己推斷原因、后果、保護(hù)設(shè)施及建議措施之間的關(guān)系。 DBD方法應(yīng)用較多

36、，主要是因?yàn)樗钑r(shí)間少而且其長(zhǎng)度與其他方法相比也少得多。2022-3-2568記錄方式2 CBC表表原因到原因的HAZOP表 在原因到原因（CBC）方法中，表中原因、后果、保護(hù)設(shè)施及建議措施之間有準(zhǔn)確的對(duì)應(yīng)關(guān)系。分析組可以找出某一偏離的各種原因，每個(gè)原因單獨(dú)對(duì)應(yīng)著某個(gè)（或幾個(gè)）后果以及保護(hù)設(shè)施。 例如，對(duì)偏離“泵泄漏”，第一個(gè)原因是由于密封故障，表中將列出所有與密封故障有關(guān)的后果、安全設(shè)施及建議措施，然后再分析其他原因，可能是泵出口法蘭故障。CBC處理的數(shù)據(jù)比DBD準(zhǔn)確得多，而且CBC能減少歧義。例如，液位控制器失效可能導(dǎo)致高液位，但是同一個(gè)液位控制器也許就是對(duì)付高流量引發(fā)高液位的安全保護(hù)裝置

37、，按照DBD的方式，同一項(xiàng)目既是原因又是安全保護(hù)裝置將引起混淆。因此，為準(zhǔn)確起見，最好使用最好使用CBCCBC方式方式。2022-3-2569DBD和和CBC表舉例表舉例2022-3-2570舉例例8, 硫酸罐T-001硫酸泵 P-0012022-3-2571舉例節(jié)點(diǎn) 參數(shù) 偏離硫酸罐 液位液位高原因LI-08液位計(jì)失效或XV-03閥門故障后果硫酸溢出，產(chǎn)生灼傷、腐蝕安全措施LI02高位報(bào)警建議液位低硫酸泵P-001 硫酸溢出失效停泵沒有及時(shí)補(bǔ)充 硫酸泵氣蝕硫酸損壞LI02高位報(bào)警LI02低位報(bào)警 確認(rèn)呼吸閥BV-01的能力是否滿足排放氮?dú)庾粤⑹秸{(diào)節(jié)閥PCV03全開流量。壓力壓力高PCV-03

38、故障儲(chǔ)罐T-001超 BV-01呼吸閥壓，硫酸溢 平衡壓力出，產(chǎn)生灼傷、腐蝕壓力低室外溫度低(泵出料，液位降低)產(chǎn)生負(fù)壓，損壞儲(chǔ)罐。1）補(bǔ)充氮?dú)?）BV-01呼吸閥平衡壓力制定操作規(guī)程定期對(duì)T-001補(bǔ)物料。LI02液位低低聯(lián)鎖停泵P-0012022-3-2572舉例例8, 硫酸罐核算呼吸閥增加泵聯(lián)鎖T-001制定操作規(guī)程定期補(bǔ)料硫酸泵 P-0012022-3-2573危險(xiǎn)分析方法分類一、非“劇情”安全分析方法（2008 CCPS）1. 危險(xiǎn)預(yù)分析方法2. 安全檢查3. 危險(xiǎn)相對(duì)排序方法4. 檢查表方法二、“劇情”安全分析方法（2008 CCPS）1. 故障假設(shè)法2. 故障假設(shè)法/檢查表3. HAZOP4. FMEA5. LOPA6. FTA7. ETA8. 因果分析9. “領(lǐng)結(jié)領(lǐng)結(jié)”分析分析各主要危險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法的推理模式危險(xiǎn)分析方法在不同階段的適用情況常用危險(xiǎn)分析方法的選擇條件或使能原因在HAZOP分析中的特殊作用初始事件、關(guān)鍵事件或后果都可能