化工生產(chǎn)危險(xiǎn)與可操作性研究

危險(xiǎn)和可操作性研究HAZOP

（HazardandOperabilityStudy）

HAZOP是一種以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，針對(duì)化工裝置而開(kāi)發(fā)的一種危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，由英國(guó)帝國(guó)化學(xué)工業(yè)公司（ICI）于1974年開(kāi)發(fā)的，用于熱力——水力系統(tǒng)安全分析?；具^(guò)程是以關(guān)鍵詞（引導(dǎo)詞）為引導(dǎo)，找出系統(tǒng)中工藝過(guò)程或狀態(tài)的變化（即偏差），然后再繼續(xù)分析造成偏差的原因、后果及可以采取的對(duì)策。適用階段：設(shè)計(jì)階段現(xiàn)有的生產(chǎn)裝置可操作性研究的分析步驟是：①建立研究組，確定任務(wù)、研究對(duì)象。建立一個(gè)有多方面專(zhuān)家組成的研究組，并配備行業(yè)專(zhuān)家作為負(fù)責(zé)人。研究組的任務(wù)要明確，如研究的最終目的是解決系統(tǒng)安全問(wèn)題，還是產(chǎn)品問(wèn)題、環(huán)境問(wèn)題，或者是綜合問(wèn)題。②劃分單元，明確功能。將分析對(duì)象劃分為若干單元，在連續(xù)過(guò)程中單元以管道為主，在間歇過(guò)程中單元以設(shè)備為主。明確各單元的功能，說(shuō)明其運(yùn)行狀態(tài)和過(guò)程。③定義關(guān)鍵詞表，按關(guān)鍵詞分析可能產(chǎn)生的偏差。④分析產(chǎn)生偏差的原因及后果。⑤制訂對(duì)策。

可操作性研究的分析程序

常用的引導(dǎo)詞及其意義常用HAZOP分析工藝參數(shù)流量時(shí)間頻率混合溫度pH值電壓分離壓力組成粘度添加劑液位速度信號(hào)反應(yīng)

引導(dǎo)詞工藝參數(shù)偏差NONE（空白）＋FLOW（流量）＝NONEFLOW（無(wú)流量）MORE（過(guò)量）＋PRESSURE（壓力）＝HIGHPRESSURE（壓力高）ASWELLAS（伴隨）＋ONEPHASE（一相）＝TWOPHASE（兩相）OTHERTHAN（異常）＋OPERATION（操作）＝MAINTENANCE（維修）分析結(jié)果文件節(jié)點(diǎn)的選擇節(jié)點(diǎn)應(yīng)以“簡(jiǎn)單”為原則：可依據(jù)工藝流程進(jìn)行；從進(jìn)入管線(xiàn)開(kāi)始；直至工藝條件的重大變化；直至下一個(gè)設(shè)備。常見(jiàn)的節(jié)點(diǎn)有：管線(xiàn)，泵，分批反應(yīng)器，連續(xù)反應(yīng)器，罐/槽/容器，塔，壓縮機(jī)，鼓風(fēng)機(jī)，熔爐及爐子，熱交換器，軟管，公用工程和服務(wù)設(shè)施及以上節(jié)點(diǎn)的合理組合。原因分析從節(jié)點(diǎn)本身和進(jìn)出系統(tǒng)入手如：閥門(mén)關(guān)閉，控制失效，機(jī)械故障，操作失誤，侵蝕，腐蝕，管路失效等。后果分析考慮整體，想象沒(méi)有安全措施及根本的后果。主要考慮：火災(zāi)、爆炸、毒氣釋放、設(shè)備損壞、產(chǎn)量損失，影響運(yùn)轉(zhuǎn)違反許可規(guī)定。安全措施防止和減少事故后果的角度考慮。注意的安全措施如：報(bào)警，操作程序，保護(hù)系統(tǒng)，檢修，檢查檢測(cè)，訓(xùn)練及合理規(guī)劃。建議防止和減少事故后果的角度考慮。如：訓(xùn)練，修改設(shè)計(jì)方案，防泄漏系統(tǒng)，應(yīng)急響應(yīng)，操作程序，冗余系統(tǒng)，更新設(shè)備，重新選址。保證可操作性和合理性。HAZOP分析示例某反應(yīng)器系統(tǒng)如下圖所示。由于反應(yīng)是放熱的，在反應(yīng)器外面安裝了夾套冷卻水系統(tǒng)。當(dāng)冷卻能力下降時(shí)，反應(yīng)器溫度會(huì)增加，從而導(dǎo)致反應(yīng)速度加快，壓力增加若壓力超過(guò)反應(yīng)器的承受能力就會(huì)發(fā)生爆炸。為控制反應(yīng)溫度，在反應(yīng)器上安裝了溫度測(cè)量?jī)x并與冷卻水進(jìn)口閥門(mén)聯(lián)接，根據(jù)溫度控制冷卻水流量。

該系統(tǒng)在反應(yīng)中的安全性主要取決于溫度的控制，而溫度又與冷卻水流量有關(guān)。此冷卻水流量的控制是至關(guān)重要的。下面用關(guān)鍵詞對(duì)冷卻水流量進(jìn)行HAZOP研究.

反應(yīng)器系統(tǒng)危險(xiǎn)和可操作性研究

關(guān)鍵詞偏差原因后果措施N0否沒(méi)有冷卻水1．控制閥失效，閥門(mén)關(guān)閉；2．冷卻管堵塞；3．冷卻水源無(wú)水；4．控制器失效，閥門(mén)關(guān)閉；5．氣壓使閥門(mén)關(guān)閉1．反應(yīng)器內(nèi)溫度升高；2．熱量失控，反應(yīng)器爆炸1．安裝備用控制閥或手動(dòng)旁路閥；2．安裝過(guò)濾器，防止垃圾進(jìn)人管線(xiàn)；3．設(shè)置備用冷卻水源；4．安裝備用控制器；5．安裝高溫報(bào)警器；6．安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)；7．安裝冷卻水流量計(jì)和低流量報(bào)警器MORE多冷卻水流量偏高1．控制閥失效，開(kāi)度過(guò)大；2．控制器失效，閥門(mén)開(kāi)度過(guò)大反應(yīng)器冷卻，反應(yīng)物增加，保溫失控1．安裝備用控制閥；2．安裝備用控制器LESS少冷卻水流量偏低l．控制閥失效而關(guān)小；2．冷卻管部分堵塞；3．水源供水不足；4．控制器失效閥門(mén)關(guān)小1．反應(yīng)器內(nèi)溫度升高；2．熱量失控，反應(yīng)器爆炸1．安裝備用控制閥或手動(dòng)旁路閥；2．安裝過(guò)濾器，防止垃圾進(jìn)入管線(xiàn)；3．設(shè)置備用冷卻水源；4．安裝備用控制器；5．安裝高溫報(bào)警器，警告操作者；6．安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)；7．安裝冷卻水流量計(jì)和低流量報(bào)警器ASWELLAS以及冷卻水進(jìn)入反應(yīng)器反應(yīng)器壁破損，冷卻水壓力高于反應(yīng)器壓力1．反應(yīng)器內(nèi)物質(zhì)被稀釋?zhuān)?．產(chǎn)品報(bào)廢；3．反應(yīng)器過(guò)滿(mǎn)1．安裝高位和（或）壓力報(bào)警器；2．安裝溢流裝置；3．定期檢查維修設(shè)備產(chǎn)品進(jìn)入夾套反應(yīng)器壁破損，反應(yīng)器壓力高于冷卻水壓力1．產(chǎn)品進(jìn)入夾套而損失；2．生產(chǎn)能力降低；3．冷卻能力下降；4．水源可能被污染1．定期檢查維修設(shè)備；2．在冷卻水管上安裝止逆閥防止逆流PARTOF部分只有一部分冷卻水同冷卻水流量偏低同冷卻水流量偏低同冷卻水流量偏低REVERSE相反冷卻水反向流動(dòng)1．水源失效導(dǎo)致反向流動(dòng)；2．由于背壓而倒流冷卻不正常，有可能引起反應(yīng)失控1．在冷卻水管上安裝止逆閥；2．安裝高溫報(bào)警器，以警告操作者OTHERTHAN其它除冷卻水外的其他物質(zhì)1．水源被污染；2．污水倒流冷卻能力下降，可能反應(yīng)失控1．隔離冷卻水源；2．安裝止逆閥，防止污水倒流3．安裝高溫報(bào)警器通過(guò)研究，對(duì)這個(gè)反應(yīng)器系統(tǒng)應(yīng)增加如下幾項(xiàng)安全措施：1）安裝高溫報(bào)警系統(tǒng)，以便溫度超過(guò)規(guī)定值時(shí)能提醒操作者。2）安裝高溫緊急關(guān)閉系統(tǒng)，當(dāng)反應(yīng)溫度過(guò)高時(shí)，自動(dòng)關(guān)閉整個(gè)過(guò)程。3）在冷卻水進(jìn)水管和出水管上分別安裝止逆閥，防止物料漏入夾套時(shí)污染水源。4）確保冷卻水水源，防止污染和供應(yīng)中斷。5）安裝冷卻水流量計(jì)和低流量報(bào)警器，當(dāng)冷卻水流量小于規(guī)定值時(shí)能及時(shí)報(bào)警。另外，在管理方面也要加強(qiáng)，如定期檢查設(shè)備，保持完好，無(wú)滲漏。對(duì)工人加強(qiáng)教育，嚴(yán)格執(zhí)行操作規(guī)程等。理解要點(diǎn)（1）主要用于工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)審查階段查明潛在危險(xiǎn)源和操作難點(diǎn)，以便采取措施加以控制；（2）化工生產(chǎn)中工藝參數(shù)控制是非常重要的，HAZOP特別適合于化工裝置設(shè)計(jì)審查和運(yùn)行過(guò)程分析；（3）危險(xiǎn)和可操作性研究是FMEA的改版。小結(jié)

評(píng)價(jià)目標(biāo)：偏差及其原因、后果、對(duì)系統(tǒng)的影響