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1、HAZOP分析重點步驟詳解,1,HAZOP分析是一種定性的風險分析方法，其益處很多，如：對分析對象（流程、設備）的隱患和可操作性進行系統、全面的評審；能對誤操作的后果進行分析評價并提出相應的預防措施；能對從未發生過但可能出現的事故和險情進行預測性的評價；能改進流程設備的安全性和效率；通過分析的過程能讓參與者分析對象有徹底深入的了解。,3,HAZOP的主要目的及分析方法特點,HAZOP的主要目的是對裝置的安全性和操作性進行設計審查.HAZOP分析由生產管理、工藝、安全、設備、電氣、儀表、環保、經濟等工種的專家進行共同研究；這種分析方法包括辨識潛在的偏離設計目的的偏差、分析其可能的原因并評估相應的2、后果。它采用標準引導詞，結合相關工藝參數等，按流程進行系統分析。并分析正常/非正常時可能出現的問題、產生的原因、可能導致的后果以及應采取的措施。,4,HAZOP分析方法的特點首先是確立了系統安全的觀點，而不是單個設備安全的觀點；其次是系統性、完善性好，有利于發現各種可能的潛在危險；再次是結構性好，易于掌握。,HAZOP分析一般包括下面5個步驟：定義危險和可操作性分析所要分析的系統或活動;定義分析分析所關注的問題；分解被分析的系統并建立偏差；進行HAZOP工作；用HAZOP分析的結果決策。通常培訓教材上會介紹這些步驟，但如何做到并沒有詳細內容，在這里向大家介紹親身體會和經驗。,5,第一步，定義危3、險和可操作性分析所要分析的系統或活動。首先要確定分析對象的功能、范圍。因為所有的危險和可操作性分析所要分析的都是一個系統在正常的運行中各種可能的偏差，清楚地定義一個系統的設計功能或正常運行是分析工作的非常重要的第一步。詳細和清晰的記錄這第一步工作對HAZOP分析工作是很重要的。在現實生活中很少有系統是完全孤立的。絕大多數系統是和其他系統相連或相互作用的。通過清楚地定義一個系統或運行的范圍或邊界，可以避免忽略邊界附近重要系統的組成部分;也可以避免囊括不屬于這個系統或運行的組成部分從而避免混淆問題或浪費資源。,第二步，定義分析需要關注的問題。需要關注的問題包括安全問題、環境問題、經濟問題等。危險和4、可操作性分析可以聚焦在一個間題或風險上，也可以同時聚焦在幾個問題上。在分析的時候還需要考慮可接受的風險限度。,第三步，分解被分析的系統并且建立偏差。在整個HAZOP團隊集中開會之前，HAZOP團隊的LEADER和記錄員應該作一些積極的準備工作來確保團隊開會的時間得到充分的利用。這些準備工作包括:定義系統的組成部分(流程的節點)、建立可信的偏差、建立HAZOP工作表。一個有結構的HAZOP分析的規程是遵照特殊的引導詞的方法。有兩種方式識別偏差:參數方法和設計意圖方法。參數方法討論節點設計意圖，選擇相關流程參數，然后將引導詞與參數結合，創造偏差。設計意圖方法是團隊領導從設計意圖創造偏差。設計意圖方5、法是團隊領導從設計意圖中提煉出關鍵的外在特征和參數，創造潛在的偏差。,6,第四步，進行HAZOP工作。系統的HAZOP分析工作的流程為:（1）介紹分析團隊成員。（2）描述這個HAZOP的過程。（3）確認節點1。（4）分析團隊確立節點1的設計意圖。（5）對節點1應用第一個偏差，并且問分析團隊，“這個偏差的后果會是什么？”允許團隊成員花一點時間來考慮這個系統偏差的問題。有時候可能需要允許提示來促動討論。如果這個偏差不會導致事故，對第二個偏差重復這一個步驟。如果討論的偏差不會導致事故，就沒有必要考慮原因或安全裝置。（6）當分析團隊討論完這個偏差所可能導致的所有需要分析的事故后，將討論轉為考慮那些造成6、偏差的原因。（7）辨識用來防止和延緩系統的偏差的工程裝置和管理控制。分析團隊的討論應該包括考慮到這些裝置和控制可以是防止性的(即它們幫助防止偏差的發生)或延緩性的(即它們幫助減輕那些偏差所導致的事故的嚴重性)。（8）如果分析團隊認為對一些系統的偏差的安全裝置不夠充分，分析團隊就必需提出推薦建議。防止和延緩系統的偏差包括安全裝置的數量，類型和有效性。（9）總結對這個偏差所收集的信息。（10）對這個節點所有的偏差重復步驟(5)”到“(9)”。（11）對所有的節點重復步驟+(3)”到“(10)”。以上的工作內容，全部要記到工作表中。記錄員負責文檔的建立。咨詢公司一般采用專門的HAZOP記錄軟件，如H7、azardReview-Leader,PHA-Works,PHA-Pro等。其中HazardReview一Leader是美國ABS(美國船級社)專門進行危險辨識設計的軟件，它會議記錄方便，確保措詞一致。,7,第五步，運用HAZOP分析的結果進行決策。HAZOP分析的結果可用來決策。首先，要根據HAZOP分析的結果來確定被分析系統的風險的可接受性,即系統有沒有符合預先設立的風險的可接受性標準一般可采用風險矩陣的方法,并根據以分析的結果來確定對這個系統的風險的最大貢獻的組成部分子系統或步驟。這些子系統或步驟是考慮改進機會的最主要的對象。其次,對系統風險的最大貢獻的子系統或步驟提出具體的和切實可行的8、改進建議,例如設備改進、操作程序改進。行政措施改進。譬如，預防性的維修計劃、人員培訓等。同時也要估算貫徹昂貴或較有爭議的改進建議對未來運行的影響，對貫徹這些建議作費用效益比較;在比較時，不要忘記考慮貫徹這些建議的整個生命周期的效益和費用。另外，HAZOP分析如果在跟蹤措施責任上缺乏溝通，那么其效果會大大降低。HAZOP分析產生大量的工作表，其中掩藏了許多重要的條款，所以總結報告是很重要的。總結報告應能夠告訴讀者分析的目標、范圍，描述完成了什么，最重大的發現是什么。HAZOP跟蹤要分配到人和部門。最有效的溝通是來自最高管理層，分析團隊要準備給最高管理層一個有效的報告，這個報告要鮮明地體現出管理層9、要承諾和決策的行動。,什么是HAZOP?,8,危險和可操作性分析,9,偏差（事故狀態）,指一個工藝系統里，工藝參數偏離正常值的波動范圍。例如：過高或過低的流量/溫度/壓力/液位/組分等。,定 義,偏差=引導詞+工藝參數,10,偏差（事故狀態）,偏差=引導詞+工藝參數,工藝參數,11,事故狀態（偏差）,高流量低流量高液位低液位維護等,偏差,哪些原因會引起下列偏差？每個原因會有那些后果？如何避免事故的發生？,問題,請對低流量、低液位進行分析,什么是HAZOP？,右圖閃蒸罐閃蒸后，氣體從頂部送火炬，液體從下部進入下游工藝系統。液位調節回路控制液位；罐內壓力過高將報警和SIS切斷進料。請對此系統進行H10、AZOP分析,HAZOP舉例,是針對設計PID圖紙和設計資料，召集工藝/生產/安全等各專業的工程師，在組長引導下，識別每一個工藝系統可能出現潛在事故，分析產生這些事故的原因、后果、控制措施，并提出改進意見的審核會議。,什么是HAZOP?,HAZOP定義,14,什么是HAZOP?,HAZOP 組長；記錄員；業主代表（工藝/生產/安全/儀表/設備等）；設計院代表（一般為工藝）專利商代表（一般為工藝）；其他兼職專業工程師（來自HAZOP進行地點所在單位）；取決于項目實際情況（現役裝置，或設計階段裝置等）,HAZOP參加人員,HAZOP分析流程,15,假設控制措施不存在；識別潛在偏差和原因；識別潛在后11、果（假設沒有措施）；風險分析（發生可能性，和后果嚴重性）；識別出現有控制措施；進行殘余風險分析；評估現有措施是否足夠，是否需要改進意見。,HAZOP的意義,16,優點,系統、詳細地檢查設計里存在的遺漏和錯誤；優化工藝和提高系統可靠性；多專業匯聚；頭腦風暴；定性分析強。,17,HAZOP 分析的局限性,僅“檢查”圖紙，不能事先“策劃”全廠性的問題；-必須與其他安全分析組合。,局限性,18,HAZOP 分析的局限性,局限性,僅考慮一種“失效”工況；耗時長，對項目進度有影響；側重技術，易忽視人為失誤；容易忽略“可能性低但后果嚴重”的隱患；定量分析不足。,波帕爾毒氣事故,MIC儲罐安全起跳的時候夜班換12、班后,交接混亂；儲罐冷凍系統不動作；光氣洗滌系統不動作；光氣火炬焚燒系統熄火；,HAZOP節點劃分,19,HAZOP分析的節點劃分,問題,右圖可分為幾個節點？,劃分原因,HAZOP是非常耗時和具體的“檢查”工作；必須把裝置分解成更小系統進行HAZOP。,劃分流派,按照管線和設備劃分；按照工藝系統劃分。,21,HAZOP分析的節點劃分,按照管線和設備劃分,把每一根管線作為節點；把每一個設備作為一個節點。,優點：,HAZOP研究非常詳細,缺點：,節點多，HAZOP報告可讀性差原因/后果/措施/建議等問題討論，經常在節點外。,22,HAZOP分析的節點劃分,按照工藝系統劃分,把一個工藝系統作為節點；13、如蒸餾，壓縮機，吸收，合成等系統,優點：,HAZOP都在一個工藝系統內探討問題。節點少，報告可讀性強。,缺點：,HAZOP組員需要對該系統工藝很熟悉。易遺漏一部分重要性低的管線。,蒸餾系統,HAZOP分析的節點劃分,把其中一個工藝系統作為節點，進行HAZOP分析；完成一個工藝系統后，在考慮幾個系統并聯后，可能產生的問題。,并聯工藝系統,HAZOP分析的節點劃分,管道/設備/儀表工程師，把節點看成一根根管線、一個個設備、和一個個儀表回路；只有工藝工程師，把HAZOP節點看成一個工藝系統。節點的一個偏差討論完后，再進行另一個偏差；,HAZOP節點一般問題,HAZOP分析的節點劃分,對其他系統造成后14、果的，應在該系統的節點討論；詳細設計的小變更，和系統界面之間HAZOP，節點可考慮按管線劃分；如工藝系統非常復雜，組員對工藝不熟悉，可把工藝系統劃成更細的工藝系統。,HAZOP節點一般問題,26,如下LPG混合氣制備系統，可以分成多少個節點？,HAZOP分析的節點劃分,27,HAZOP分析的節點劃分,Slide 28,HAZOP記錄格式,備注,HAZOP記錄可采用EXCEL，并有各公司定義格式；可采用國際通用軟件，DYADEM公司的 PHA Pro8。,HAZOP 練習1,29,HAZOP 練習1,30,壓力為3.0MPaG，溫度為45oC的甲醇溶液，進入罐A閃蒸。閃蒸后的馳放氣送往下游壓縮機15、系統，進行回收。閃蒸后的甲醇溶液，通過液位控制回路調節，進入下游壓力為0.2MPaG的甲醇收集罐B。罐A和罐B的距離約為500米。甲醇從罐A送往罐B的管路上，與另外一股并聯系統過來的甲醇混合，同時進入罐B進行收集。罐A和罐B容器的頂部，均安裝有按照最壞泄放工況設計的安全閥。當罐A的液位“高高”時，獨立的聯鎖信號LSHH將會報警，并聯鎖停下馳放氣下游的壓縮機。試對此系統進行HAZOP分析。,HAZOP分析的注意問題,記 錄 員,記錄員必須具有工藝背景；記錄員必須理解分析內容和組長的意思，自行輸入；記錄員一般不能參與討論；打字速度快，最好專職。,HAZOP分析的注意問題,方 法 論 問 題,首先分16、析造成事故的原因；再考慮事故的后果；之后，再考慮現有措施；最后，提出改進意見。,進料上游為高壓系統，洗滌塔為低壓。試對進料調節閥故障進行HAZOP分析,HAZOP分析的注意問題,33,原因按數字順序，列出各原因1,2,3等；后果按對應原因，列出分序號1.1，1.2等；,編號問題,現有措施按對應后果，列出分分序號1.1.1，1.1.2等；改進措施所有建議，按照統一的阿拉伯數字順序：,HAZOP分析的注意問題,34,硬件上：設備，管道，儀表，設計，施工，材料；軟件上：技術參數，DCS/SIS程序，工作指令；人為失誤：領導，操作工，維護工；外部因素：公用工程，自然災害，故意破壞等。,出現偏差的潛在原17、因,HAZOP分析的注意問題,35,對上游系統的影響；對下游系統的影響；對自身設備/系統的影響；對裝置、全廠的影響；一個原因可能有多個后果；每一個后果都必須識別。,后果,故障/失誤發生時,注意問題：不能混淆原因和后果，上圖“塔”壓力低不是“泵”高流量的原因,HAZOP分析的注意問題,36,控制措施和改進意見-“分層保護”原則,HAZOP分析的注意問題,37,控制措施和改進意見按“分層保護”原則，識別和記錄；工藝穩定性；DCS系統；SIS系統；,過壓保護；設備本質安全措施；圍堰、報警、逃生、應急等減緩措施,控制措施并不是到達“人”，就是安全的！,HAZOP分析的注意問題,38,控制措施和改進意見18、,從上游系統控制；從下游系統控制；,從全廠進行控制；從設計本身進行控制。,HAZOP分析的注意問題,39,控制措施和改進意見,不同后果，可能對應不同的控制措施。,40,改進系統設計，降低危險發生可能性、后果嚴重性；培訓、程序、行政措施消除人為錯誤；,HAZOP分析的注意問題,控制措施和改進意見,不能解決的嚴重問題，建議會后專門研究。HAZOP只提出問題，不解決問題；不能以進度為由，拒不執行改進意見。,HAZOP分析的注意問題,紀 錄問 題,標明節點工藝意圖，圖紙和設備編號；標明所有動設備、靜設備、儀表、閥門的位號；,按上、中、下游、全廠順序記錄后果；按分層保護原則記錄。,42,HAZOP分析的19、“偏差”,偏差 火災：火災氣體探測系統消防系統；安全閥泄壓工況；火炬設計工況；系統隔離；緊急泄壓；鄰近設施的影響。,偏差 管線或設備破裂：上下游是否需要破管保護？；系統是否可以遠程隔離？是否可以轉液？是否有圍堰圍壩？是否有移動泵和臨時管線？是否有溢油清理設施？,43,HAZOP分析的“偏差”,偏差 維護：人孔；止回閥；水冷器；SIS儀表；安全閥；壓力管道/容器；管線設備腐蝕。,帶安全功能的設備，必須進行定期維護,防爆配電箱面板緊固螺栓缺失,防爆配電箱面板緊固螺栓缺失,偏差 維護,爆炸前的油庫,爆炸后的油庫,罐區設計：嚴格遵循IEC51611分層保護原則,事故原因：缺乏維護、調校，導致層層故障,20、46,偏差 開停車：置換；升壓；升溫；放空/緊急泄壓；中間罐/產品罐/倉庫；開停車順序；緊急停車的邏輯；泄壓/排放/降溫等。,注意部分裝置停車是否需要氮氣等安全系統？氮氣等安全系統是否可靠？,HAZOP分析的“偏差”,47,安全隔離；過壓保護；火炬系統；DCS系統；SIS系統；排水水系統；廢液收集系統；生產污水系統；地下水污染；,焚燒系統；平面布置；壓縮機空氣系統；氮氣系統（安全系統）蒸汽系統；水、電、汽、氣中斷；工藝裝置界面；作業許可證；應急管理程序等。,HAZOP分析的“偏差”,全廠性問題,HAZOP策略,48,49,HAZOP分析對象和時間,現役裝置改、擴建項目新建項目初步設計新建項目詳21、細設計,分析對象,現役裝置改動很困難工藝包階段資料不全初步設計商對工藝不了解詳細設計會延誤進度,時間難點,50,HAZOP 對象和時間,P&ID定稿后。或基礎設計審查前。,新系統、成套設備、變更、界面等資料具備時。或批準作為施工前。,隨時進行。由變更管理程序，確定HAZOP。,初步設計階段,詳細設計階段,現役裝置,51,HAZOP 對象和時間,1.HAZOP策略難點：承包商和正確時間點的選擇,專利商和初步設計承包商為不同公司,專利商和初步設計承包商為同一公司,原始設計,現役裝置,工藝包設計階段,初步設計階段,初步設計階段,生產階段,資料潛在不全,承包商潛在抵制,專利商參與，但設計潛在混亂,改動22、困難，無專利商，容易忽略原設計意圖,52,HAZOP 需要的資料,資料,53,組建HAZOP隊伍2.HAZOP準備工作,HAZOP 程序,進行HAZOP分析記錄完成HAZOP報告6.跟蹤,54,HAZOP 程序,1.1運營裝置HAZOP-組長；-技術秘書；-工藝工程師；-生產/維護工程師；-工藝安全工程師；-儀表工程師；-其他專業兼職工程師。,1.2設計裝置HAZOP-組長；-技術秘書；-業主代表（生產、安全、維護等）；-設計院代表（工藝、儀表等）；-專利商代表（工藝）；-其他專業兼職工程師。,現役裝置、工藝包、BED、DED等不同階段，將影響HAZOP隊伍組成；不同的項目架構，也將影響HAZ23、OP隊伍組成。,1.組建HAZOP隊伍,55,2.HAZOP準備工作,HAZOP 程序,2.1硬件方面-工藝說明；-工藝流程圖PFD-帶控制點管道儀表圖P&IDs；-因果圖；-設備/儀表/安全閥等數據表；-工廠/設備布局圖；-會議室；-投影儀、鋼筆、色筆、黑板等。,56,2.HAZOP準備工作,HAZOP 程序,2.2軟件方面-工藝設計意圖；-節點分布；-裝置上下游界面條件/工藝；-全廠性的工藝/公用工程考慮；-專利商/設計承包商的特殊考慮。,如圖，603IC1124，603LI1161，回流等的設計有何特殊考慮？,57,HAZOP 程序,進行HAZOP分析,58,HAZOP 程序,4.記錄,24、描述節點的工藝，圖紙，設備，參加人員等標出HAZOP討論的所有“設備/儀表/管線”的位號偏差的每個原因單獨列出后果要對應到具體的原因標明每個行動負責人HAZOP組長每天審核記錄每個節點的記錄交組員審核,59,HAZOP 程序,5.編制報告,封面目錄簡寫人員介紹項目簡介HAZOP方法HAZOP記錄主要的問題和建議附件：標識的P圖紙，因果圖等,6.行動跟蹤,確立跟蹤負責人制定行動計劃領導月度會議跟蹤,60,HAZOP 記錄,61,HAZOP 組長,注意問題人機界面,確保會議室寬敞明亮；確保一套A1或A2的PID和PFD圖紙，掛在墻壁上；位于主席臺附近的一張黑板/白板；投影儀位置正確，顯示清晰；技術25、秘書有完整的電子版設計圖紙和設計資料；,62,HAZOP 組長,注意問題人機界面,確保人手一冊A3圖紙和資料；每人一張桌子；人手一套色筆、鉛筆、鋼筆；關閉手機；不準吸煙；專兼職人員有足夠的空間。,63,HAZOP 組長,注意問題第一天會議,是否有領導要對HAZOP做講話；介紹自己；讓每個組員介紹自己(職位、專業、經驗等)；確保每個組員知道如下重要事項；建筑撤退路線；廁所和茶水廳位置；休息時間和午餐安排等,64,HAZOP 組長,注意問題第一天會議,介紹每天HAZOP開始和結束時間；請業主工程師介紹整個項目情況；請工藝工程師詳細介紹第一個HAZOP的節點；控制會議進度，使每個組員進入狀態。,6526、,HAZOP 組長,注意問題個人技巧,采用正確版本的圖紙；采用引導詞前，確保組員完全了解節點的工藝；考慮“偏離設計意圖”的偏差；確保偏差的危險是可信的；不考慮“兩個或以上的偏差”，除非“非常可能”；,66,HAZOP 組長,注意問題個人技巧,阻止加快HAZOP速度，以加快進度壓力；鼓勵組員參與討論；阻止部分組員開小會；把討論的話題控制在節點內。,67,HAZOP 組長,注意問題改進意見,消除隱患的預防措施為主，降低后果嚴重性的減緩措施為輔；復雜的儀表系統，可能導致頻繁的誤停車，并招致大量維護和調試的成本；過度設計的系統，如果缺乏維護的調試，可能比原有設計更不可靠；,68,HAZOP 組長,注意27、問題改進意見,多考慮具有生產經驗的組員的意見；繁雜的設計，可能會在生產實際中被丟棄不用，或甚至產生額外的危險。,HAZOP練習,69,70,HAZOP練習2,LPG混合氣制備系統,71,HAZOP練習2,如圖所示，壓力5.3MPaG，溫度25oC的LPG，進入LPG蒸發器加熱到約150oC，進行氣化（超臨界）后，在混合器與加熱到約140oC的高壓氮氣（約5.3MPaG）進行混合以降低LPG氣體熱值。混合后的氣體：氮氣76%，LPG24%，溫度105oC，壓力5.1MPaG。混合LPG氣體進入緩沖罐后，分成5路送往五臺煤氣化爐，與純氧燃燒作煤氣化爐點火升溫用途。混合氣體里LPG含量過高，將會導致28、熱值過高燒毀煤氣化爐燒嘴；過低，將會導致煤氣化爐過氧。；PG加熱后，將處于超臨界狀態；緩沖罐的混合LPG，靜置時間過長，將可能分層或析出；乙二醇蒸發器由1.0MPaG，180oC低壓蒸汽加熱氣話后，在LPG蒸發器加熱和氣化LPG。注意LPG流量將根據工藝要求和氣化爐數目不同，在1005,000kg/h之間波動。試對此工藝裝置進行HAZOP分析。,LPG混合氣制備系統,72,HAZOP 練習3,原油段塞流捕集器系統,73,HAZOP 練習3,上圖所示，從另外一個平臺過來的原油，通過一根長約10公里的、設計壓力為3.0MPaG的6英寸海底管線，經壓力回路PIC9022減壓后，進入段塞流捕集器V-229、412的油水氣三相分離池進行油水氣分離。氣體通過壓力調節回路PIC2405，送往火炬系統焚燒。水從底部的管線，經油水界面儀調節回路LIC2401控制，把水從底部排往廢水處理系統。油從頂部溢流進入集油池，并經液位調節回路LIC2402控制，進入下游進一步進行油水分離。段塞流捕集器正常操作壓力為0.9MPaG，設計壓力1.3MPaG。該系統在運行過程中出現的主要問題，是PV2401A過大，一打開就開度過大，造成原油管線的氣體出現嚴重的段塞流，對段塞流捕集器造成嚴重沖擊，并造成火炬系統出現火雨，及下游的廢水處理系統和油水分離系統的瞬時處理量超過設計負荷。同時，油水界位儀LI2401由于設計錯誤，導致長期擱置而造成油水分離系統工藝混亂。請針對上述實際問題，進行HAZOP并提出改進意見,原油段塞流捕集器系統,