危险与可操作性分析(HAZOP)方法简介

危险与可操作性分析(HAZOP)方法简介

吴晓娜

新疆蓝山屯河新材料有限公司 新疆奎屯市 833200

摘要：Hazard and Operability Analysis(危险与可操作性分析)是20世纪60年代ICI（英国帝国化学工业公司）开发的，1977年英国化学工业协会(CIA) 对外发布。HAZOP分析方法是工艺安全管理体系(PSMS)中，工艺危害分析工作所使用的方法之一，适用于装置从设计至退役的工艺危害分析工作。

关键词：工艺安全管理体系、工艺危害分析、装置

一、前言：

HAZOP分析方法诞生在英国，1963年，首次在帝国蒙德化学公司（ICI）新建苯酚工厂应用，在公司内部摸索和应用了10年之后才在英国普及推广；

开始不叫HAZOP，其在ICI公司应用经历了三个阶段：早期：“关键审查”；中期：“可操作性分析”；后期：“危险性分析” 。

二、事故案例：

随着社会需求的不断增加,石油及石化行业各类生产装置工艺系统越来越复杂，操作条件愈加苛刻，导致一系列重大工艺安全事故的发生，为我们带来深刻的教训。

案例一：东方化工厂“6.27”特大事故（ 燃烧区域6万多平方米，大火烧毁储罐17个，储料19257吨，卸油泵房被炸毁，1000 m3乙烯球罐爆炸起火，造成死亡9人，伤37人，直接经济损失1.17亿人民币）

原因分析：

①轻质柴油和石脑油共用一根输油管线，建立了轻柴油可能进入石脑油储罐的物理性流程。②可能因培训、规程、现场标识等原因，造成人为操作失误，错误打开了进石脑油储罐的手阀。③石脑油储罐原本就是装满的，所以液位本身处于高报警状态，无法提供发生满罐溢流的报警。④石脑油储罐区现场设置的52台可燃气体检测报警仪，仅有1台发出声光报警信号。⑤石脑油储罐区围堤的排雨水阀门，应该为锁关状态，但是却处于开启状态。

案例二：印度博帕尔泄漏事故（至1984年底，该地区有2万多人死亡，20万人不同程度的接触了有毒气体，附近的3000头牲畜也未能幸免。在侥幸逃生的受害者中，有11000人落下残疾，另有6万余人需要长期接受治疗）。                                   

原因分析：

①负责人安排异氰酸甲酯装置的操作工用水清洗管道，在操作前未用盲板进行隔离，为冲洗水进入储槽创造了条件。②冷冻系统发生工艺变更，未进行工艺危害分析，在事故发生时未能为储槽及时降温，控制急剧产生的大量MIC气体。③储槽漏出的大量MIC进入尾气洗涤塔，因该洗涤塔最大设计处理能力远低于泄漏量，不可能将MIC全部中和。④装置维修时关闭了排气管出口处的火炬装置，事故发生时火炬未起作用。

三、HAZOP分析方法简介：

石油、化工装置是一个危险物料和能量的生产处理系统，我们必须要应用工艺过程安全管理的方法和技术来预防生产事故。开展工艺危害分析可以有效发现工艺装置的潜在风险隐患，提高装置的安全水平，HAZOP分析是工艺危害分析的重要方法之一。

HAZOP分析方法使用的对象：具有流程性特征的连续生产装置。

HAZOP分析方法使用的条件：由于HAZOP分析是对生产过程中具体的工艺危险进行分析研究,因此，开展分析的必须条件是：装置的具体工艺过程已经形成。

1、建立HAZOP分析小组

主持人/记录员：应具备工业安全背景、具有HAZOP分析经验的资深工程师担任；

设计工程师：熟悉基本设计；

工艺工程师：熟悉生产线、工艺控制流程图、基本设计规范；

操作技师：  熟悉标准操作步骤及标准；

仪表工程师：具备设备及控制系统选择经验及知识；

HSE工程师： 了解安全标准、法规、安全管理等；

设备工程师: 熟悉设备原理、设备安全管理。

其他人员………

生产装置组建HAZOP分析团队时，应确定小组成员来自所要分析的装置，且人员结构应尽可能包括各个专业，应确保参与分析人员有足够的时间全程参与。

由于某些在役装置年代久远，并历经多次变更，很难要求原设计人员参与HAZOP分析过程，那么就需要由现场经验丰富的技术管理和操作人员参与分析，并对一些流程的设计意图及工艺变更进行解释。

2、准备HAZOP分析资料

管道和仪表控制流程图（P&ID）；工艺原则流程图(PFD)；物料数据表或物料平衡图；装置及设备平面布置图；工艺说明及操作规程、控制及停车原理说明；管道数据表、设备数据表；危险化学品安全技术说明书；联锁因果关系图、安全泄压系统方案；其它相关资料。

风险是事故发生概率和事故后果严重程度的组合。达到可接受风险要求即为安全，反之即为不安全；风险标准是用于衡量企业安全状态好坏的准绳；风险标准决定了企业安全投入的力度和对风险降低的要求；用风险矩阵的形式来表达企业的风险标准。

在役装置的HAZOP分析图纸往往与现场实际情况存在一定的出入，业主方确认资料与现场的一致性，待资料完善之后再开展HAZOP分析。

3、进行HAZOP分析

（1）HAZOP分析方法思路

（2）

分析步骤

第1步  划分节点；

第2步  解释节点设计意图；

第3步  用引导词和参数构建偏差矩阵

第4步  选择参数

第5步  确定偏差；

第6步  分析偏差原因

第7步  确定偏差的危害后果

第8步  列出当前现有的用来防止偏差、原因和后果的安全保护措施

第9步  评估风险的接受性并确定可行的建议措施。

第10步 填写会议记录

第11步 分析下一个偏差

第12步 分析下一个参数

第13步 分析下一个节点

第14步分析完成装置全部P&ID图

第15步完成装置HAZOP研究报告

4、记录

描述节点的工艺，图纸，设备，参加人员等，标出HAZOP讨论的所有“设备/仪表/管线”的位号，偏差的每个原因单独列出，后果要对应到具体的原因，标明每个行动负责人，HAZOP组长每天审核记录，每个节点的记录交组员审核。

5、完成HAZOP报告

报告内容包括封面、目录、简写、人员介绍、项目简介、HAZOP方法、HAZOP记录、主要的问题和建议、附件：标识的P图纸，因果图等 。

6、行动跟踪

确立跟踪负责人、制定行动计划、领导月度会议跟踪。

三、开展HAZOP分析的益处：

1、开展HAZOP分析有助于提高装置本质安全水平，降低重大事故发生可能性。HAZOP分析贯穿于整个装置生命周期，深入挖掘潜在工艺安全问题，制定具体的安全防范技术措施，提供故障分析决策支持。

2、开展HAZOP分析有助于合理进行工艺风险控制，科学的投入和落实安全措施。HAZOP分析是依据工艺现状，采取具体措施，确保安全措施投入水平的合理，安全投入及时被纳入项目建设概算，将工艺危害消灭在设计阶段。

3、开展HAZOP分析，有助于技术人员理解和掌握工艺过程，有助于员工培训，提高技术素质。HAZOP分析使设计和操作人员充分理解工程设计，设计人员合理设计操作过程，完善操作规程和应急预案，员工培训，提高整体安全管理水平。

一个复杂系统的分析，不应该完全依赖HAZOP。它应该和其他合适的技术结合应用。在一个有效的全面的安全管理系统中与其他相关分析的协调是必要的。 HAZOP分析的成功很大程度上依赖于分析小组组长的领导能力和经验以及小组成员之间的知识、经验和合作。HAZOP分析只考虑出现在设计描述中的部分，不考虑那些在描述中没有出现的行动和操作。

参考文献

[1]《危险识别技术选择》英国健康安全管理局（HSE ）2000年

[2]《危险与可操作性分析指南》英国化学工业协会（CIA）1993年

[3]《危险识别方法》欧洲工艺安全协会（EPSC）2003年

[4]《危险与可操作性分析-最佳实践指南》欧洲化学工程师协会（IChemE）2000年

[5]《危险评估程序指南-第三版》 美国化学工程师协会化工工艺安全中心（CCPS）2008年

[6]国家安全生产监督管理总局正在进行HAZOP分析方法技术标准的制定工作。拟等同采用《危害与可操作性分析-应用指南》（ IEC 61882 ）标准。