1、1HAZOP 培訓(xùn)(pixn)中國(zhn u)石化工程建設(shè)公司2011-3-22 共四十七頁2HAZOP培訓(xùn)(pixn)目錄 1 概述(i sh) 2 基本方法3 設(shè)計原則與案例分析4 HAZOP審查注意的問題共四十七頁3一. 概述(i sh)HAZOPHAZard and OPerability Study 定義： 危險和可操作性研究的縮寫， 是通過分析可能出現(xiàn)的工藝偏差，確定(qudng)潛在工藝過程危險和運行問題的一種系統(tǒng)方法，是工藝危害分析 （PHA）的方法之一。目的：發(fā)現(xiàn)可能存在的工藝危險和操作問題，并從根源上提出控制措施。意義：根除過程危險是預(yù)防事故的最佳途徑，在項目設(shè)計階段開展

2、HAZOP 審查是防止生產(chǎn)階段發(fā)生事故的最佳途徑之一;實現(xiàn)本質(zhì)安全設(shè)計是獲得項目全生命周期事故風(fēng)險最小化和經(jīng)濟效益最大化的最佳途徑之一。共四十七頁本質(zhì)(bnzh)安全 什么是本質(zhì)安全 （inherent safety） 采用無危險性物料和工藝條件來消除危險，而不是依靠控制系統(tǒng)(kn zh x tn)、聯(lián)鎖、報警和工作程序來終止初始事件。什么決定工藝本質(zhì)安全性工藝技術(shù)決定工藝過程的本質(zhì)安全性。4共四十七頁5實現(xiàn)(shxin)本質(zhì)安全的主要途徑最小化（Minimize） 最大限度地減小系統(tǒng)中危險物質(zhì)或能量的數(shù)量如：減少中間儲存環(huán)節(jié)，限制換熱器流體溫度防止過熱，而不是依賴溫度聯(lián)鎖裝置，強化反應(yīng)，以降

3、低反應(yīng)器容量。替代 （Substitute） 用危險性較小的物料(w lio)代替，或用危險性較小的化學(xué)過程代替危險的化學(xué)過程。如：使用不燃或不易燃的物料、低毒性的溶劑；采用低危險的反應(yīng)工藝替代；但注意替代也可能引入新的危險源和風(fēng)險。共四十七頁6實現(xiàn)本質(zhì)(bnzh)安全的主要途徑緩解（Moderate）在危險性較小的狀態(tài)或條件下（例如低溫和低壓）處理物料，以削減過程危險源。如稀 釋；緩解苛刻的過程條件；用冷凍液體的形式儲存氨、氯氣和LPG，在低于其沸點以下的壓力而不是在大氣壓力下儲存。簡化（Simplify） 簡化操作的復(fù)雜性。消除不必要的復(fù)雜(fz)操作，使裝置操作更簡單，更人性化，以減少人

4、為失誤和錯誤操作。共四十七頁71963年英國ICI公司試圖對新設(shè)計的一個裝置(zhungzh)進行研究，后來演變成了對偏差的分析，并逐步發(fā)展形成了ICI公司的危害分析程序之一。1974年化學(xué)工程師協(xié)會(IChemE)在安全課程中第一次提出HAZOP方法，1977年出版了HAZOP研究導(dǎo)則。三十多年來，HAZOP方法在世界范圍內(nèi)得到廣泛的應(yīng)用和推廣，被認為是石油化工行業(yè)、化工行業(yè)和核工業(yè)應(yīng)用最廣泛的危害分析方法。7HAZOP 的應(yīng)用(yngyng)發(fā)展共四十七頁8工藝裝置的復(fù)雜性和高科技難度的增加，要求危險性分析具有以下特點：正規(guī)性、系統(tǒng)性、全面性、關(guān)鍵性讓大家獲得協(xié)同合作技巧HAZOP 不是花

5、費，而是投資。保證裝置長期安全平穩(wěn)運行是最直接的經(jīng)濟效益(jn j xio y)。提高設(shè)計本質(zhì)安全性，確保建設(shè)項目的優(yōu)生發(fā)現(xiàn)安全隱患和可操作性問題，顯著降低企業(yè)的風(fēng)險水平為安全管理決策提供技術(shù)支持HAZOP 的必要性共四十七頁9國內(nèi)HAZOP 審查(shnch)體會有利于設(shè)計的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一安全設(shè)計原則滿足不同業(yè)主的安全要求 提高設(shè)計人員的安全設(shè)計水平, 加強各專業(yè)間的協(xié)調(diào)促進業(yè)主與設(shè)計人員的溝通 盡可能在設(shè)計階段解決“隱患”問題HAZOP只是一種審查方法，完善(wnshn)的安全管理體系才是項目最主要的安全保障。共四十七頁10國內(nèi)HAZOP審查存在(cnzi)的問題業(yè)主需求對HAZOP

6、審查必要性的認可，外方業(yè)主已從向進度、投資要效益發(fā)展為向安全、穩(wěn)定要效益。設(shè)計進度審查和修改設(shè)計需要一定的設(shè)計周期，而國內(nèi)項目多是進度驅(qū)動(q dn)型；人工時投入設(shè)計、生產(chǎn)操作、項目管理等投入安全設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)審查需要項目統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定投資費用影響投資的是設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，HAZOP僅僅是依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)檢查設(shè)計，驗證設(shè)計。主持人經(jīng)驗、水平和組織能力影響審查質(zhì)量管理程序?qū)彶橐庖姷年P(guān)閉過程貫穿項目全生命期共四十七頁11HAZOP審查(shnch)基本原理自1960年起，一系列廣為人知的工業(yè)事故發(fā)生，提醒人們需要開發(fā)更好的風(fēng)險控制方法。避免事故的方法之一是“記住”教訓(xùn)吸取(xq)我們和他人的經(jīng)驗與教訓(xùn)項目標(biāo)準(zhǔn)是文件

7、化的經(jīng)驗 項目標(biāo)準(zhǔn)提供了完整的工藝設(shè)計要求，包括基本的工藝危險控制利用標(biāo)準(zhǔn)進行設(shè)計、施工、操作和維修根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)進行工藝過程偏差分析、判斷和審查共四十七頁12HAZOP相關(guān)(xinggun)標(biāo)準(zhǔn)與實施國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)危險(wixin)與可操作性分析（HAZOP分析）應(yīng)用導(dǎo)則(AQ/T-XXXXX)國際標(biāo)準(zhǔn)危險與可操作性分析指南 IEC61882:2002 Hazard and operability studies (HAZOP studies)- Application Guide。美國職業(yè)健康安全局（OHSA） PSM標(biāo)準(zhǔn)29CFR1910.119自從OHSA標(biāo)準(zhǔn)頒布以來，美國大型石化企業(yè)已經(jīng)對現(xiàn)役裝

8、置進行了23輪的HAZOP研究。共四十七頁13OSHA對HAZOP的要求(yoqi)HAZOP必須對人員進行方法培訓(xùn)HAZOP審查組必須有了解工藝和HAZOP方法的人員參加(cnji)HAZOP的審查結(jié)果必須由業(yè)主發(fā)布HAZOP審查記錄必須在裝置的生命周期內(nèi)一直保存每5年要重新進行一次HAZOP審查共四十七頁14影響(yngxing)HAZOP審查有效性的關(guān)鍵因素經(jīng)驗合適的團隊溝通，尤其是有經(jīng)驗的操作人員參與討論管理層的態(tài)度強有力的技術(shù)支持，完善的設(shè)計(shj)規(guī)定積極的人性化環(huán)境行之有效的管理程序共四十七頁15（二）基本(jbn)方法What? 什么是危險和可操作性審查？ 是對裝置設(shè)計進行系

9、統(tǒng)的和全面的分析。Why? 為什么要進行HAZOP審查？ 為了找出會導(dǎo)致安全和運行問題的設(shè)計缺陷。 When? 何時進行HAZOP審查？一般需要進行幾次?基礎(chǔ)(jch)設(shè)計階段后期或詳細設(shè)計階段初期詳細設(shè)計階段后期竣工裝置進行預(yù)投料試車研究裝置穩(wěn)定運行進行開車后研究投產(chǎn)后每5年要重新進行一次HAZOP共四十七頁1616 HAZOP審查(shnch)的投入人工時投入審查會需要多方面人員的投入設(shè)計單位：工藝、安全、自控等多 專業(yè)人員建設(shè)單位：經(jīng)驗豐富的生產(chǎn)操作人員獨立第三方：審查主持人、記錄員相關(guān)方：專利商、設(shè)備供應(yīng)商時間進度的投入審查會一般至少需要12周，大裝置可能需要12月 HAZOP關(guān)閉工作

10、需要大量人工時費用(fi yong)的投入國外HAZOP主持人的費用要價很高審查建議增加安全設(shè)施的投入共四十七頁17HAZOP審查(shnch)方法HAZOP常用的二種方法（1）引導(dǎo)詞法（ Parametric Deviation Based HAZOP）： 通過使用一系列引導(dǎo)詞來發(fā)現(xiàn)參數(shù)偏離的傳統(tǒng)審查方法。優(yōu)點：系統(tǒng)性分析，有助于缺乏經(jīng)驗的技術(shù)人員分析問題；記錄完整，對措施不足的設(shè)計工況提出建議修改，對已設(shè)有足夠安全措施的設(shè)計工況記錄備案。缺點：耗時長，重復(fù)工作較多，過于程式化。適用性：適合(shh)新開發(fā)項目，已工業(yè)化但從沒有做過 HAZOP的項目。共四十七頁18引導(dǎo)(yndo)詞表（Gu

11、ide Words） 引導(dǎo)詞 設(shè)計參數(shù)無None較多More 較少less也As well as部分Partly相反Reverse除此以外Other than流量壓力溫度組成液位 相態(tài)（汽相）共四十七頁19引導(dǎo)詞法用于對設(shè)計進行定量或定性分析，激發(fā)頭腦風(fēng)暴來發(fā)現(xiàn)設(shè)計偏差。每個引導(dǎo)詞用于被審查的每一個節(jié)點(ji din)的工藝變量。重復(fù)多次進行，直到全部工藝審核完畢。引導(dǎo)詞法分析步驟確定發(fā)生的所有原因，如出現(xiàn)無流量的可能原因。分析可能產(chǎn)生的各種后果，重點是對安全、環(huán)境或可操作性方面產(chǎn)生的影響發(fā)現(xiàn)每個后果設(shè)計是否已采取的安全措施 判斷已有安全措施是否適用或是否足夠如果不適用或不足夠，應(yīng)提出建議措施

12、確定完成此措施的責(zé)任方和完成時間HAZOP審查法（一) 引導(dǎo)(yndo)詞法共四十七頁20引導(dǎo)(yndo)詞法工作表（舉例）設(shè)備參數(shù)偏差原因后果安全措施建議P-11005壓力壓力過低過濾器堵塞流量低定期清理過濾器壓力過高泵出口閥門關(guān)閉泵損壞泵出口安全閥液位液位低TK11002液位低泵損壞低液位報警液位高上游流量過大物料溢流，可能引發(fā)火災(zāi)、爆炸或環(huán)境污染事故高液位報警增加高高液位聯(lián)鎖停車共四十七頁21HAZOP審查法（二）知識(zh shi)經(jīng)驗法知識(zh shi)經(jīng)驗法（Knowledge /Experience Based HAZOP)： 基于知識或經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)參數(shù)偏離的審查方法，常輔以檢查表

13、。優(yōu)點：效率高，可節(jié)省大約一半的時間，針對性強。缺點：要求審查成員有豐富的同類裝置設(shè)計和操作經(jīng) 驗，缺乏系統(tǒng)性，記錄不夠完整。適用性：不適于新開發(fā)的工藝流程，適合成熟工藝項 目，有完整的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和管理程序，已進行過 HAZOP審查的項目。共四十七頁22知識經(jīng)驗法特點是引導(dǎo)詞法的專業(yè)化發(fā)展，依靠團隊的知識和專門的檢查表代替引導(dǎo)詞。根據(jù)實際經(jīng)驗，用已選定的項目標(biāo)準(zhǔn)與設(shè)計圖紙進行比較。根據(jù)需要(xyo)，可有選擇性的采用某些引導(dǎo)詞。知識是以項目標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)的。必須保證掌握最新知識和標(biāo)準(zhǔn)。HAZOP審查(shnch)法（二）知識經(jīng)驗法共四十七頁2323HAZOP審查(shnch)方法HAZOP方法特點系

14、統(tǒng)性可全面挖掘工藝過程從開車、檢維修、運行和停車等各個階段中存在的危險及操作問題；對各物料系統(tǒng)從上游到下游進行各專業(yè)綜合(zngh)審查，并對界區(qū)接口審查確認。全面性可同時審查危險和可操作性問題，一般審查發(fā)現(xiàn)：危害性問題安全隱患（40%）可操作性問題穩(wěn)定性、質(zhì)量問題（60%）及時性在設(shè)計階段開展，有時間修改完善圖紙。 共四十七頁項目主持人SEI承擔(dān)1南海PMC項目殼牌公司參加公用工程及輔助設(shè)施部分區(qū)塊的HAZOP審查及參與管理，并關(guān)閉HAZOP報告2賽科項目BP公司落實SEI負責(zé)的HAZOP建議項3揚巴項目BASF公司落實SEI負責(zé)的HAZOP建議項4茂名乙烯項目專利商HDPE/LLDPE裝置

15、，關(guān)閉SEI負責(zé)的HAZOP建議項。5福建煉油乙烯項目EXXON參加主裝置及公用工程輔助設(shè)施的HAZOP審查及參與管理，關(guān)閉HAZOP報告6獨山子項目業(yè)主/第三方提供技術(shù)服務(wù)，參與部分HAZOP審查及管理，關(guān)閉SEI負責(zé)裝置的HAZOP建議項7天津項目SEI主持部分主裝置HAZOP審查，關(guān)閉HAZOP報告8鎮(zhèn)海項目SEI主持部分主裝置HAZOP審查，關(guān)閉HAZOP報告9四川天然氣脫硫第三方SEI參與并關(guān)閉HAZOP建議項2424SEI參與(cny)的一些HAZOP項目共四十七頁25HAZOP審查(shnch)基本步驟制定HAZOP審查計劃準(zhǔn)備審查文件召開審查會編制和發(fā)布(fb)審查報告。執(zhí)行審

16、查意見，跟蹤審查的意見/建議落實交付關(guān)閉報告共四十七頁26HAZOP需要準(zhǔn)備(zhnbi)的文件管道和儀表控制流程圖紙（P&IDs）工藝流程圖（PFD）工藝流程說明因果圖及控制聯(lián)鎖系統(tǒng)說明危險物料(w lio)安全數(shù)據(jù)表（MSDS）設(shè)備數(shù)據(jù)表HAZOP審查程序其他必要的參考文件，如：操作手冊、管道規(guī)格書、安全閥計算書、項目標(biāo)準(zhǔn)等。共四十七頁27審查(shnch)主持人/組長記錄秘書工藝工程師及工藝控制工程師儀表工程師設(shè)備/機械工程師安全工程師生產(chǎn)操作/維修代表（一般來自業(yè)主）專利商（根據(jù)需要）供貨商等（根據(jù)需要）典型(dinxng)的HAZOP審查組成員共四十七頁28審查(shnch)組人員的

17、責(zé)任主持人：獨立于項目組之外的第三方經(jīng)驗豐富,工作重點在于識別危險，不能更改設(shè)計。HAZOP審查是團隊工作，不允許組員受控于他人。避免長時間討論，未解決問題可記錄下來以后解決。注意勞逸結(jié)合，工作人員精力旺盛。主持會議，控制審查節(jié)奏，成熟老練。審查組成員：要知無不言(zh w b yn)，敢于提“傻問題” 不允許開小會共四十七頁29審查(shnch)會管理審查會每天會議時間4-6小時每隔1-1.5小時休息10分鐘團隊成員(chngyun)要從始至終參加會議共四十七頁30HAZOP審查(shnch)會后續(xù)工作實施審查提出的建議方案 指定責(zé)任人和計劃完成日期 出現(xiàn)下述情況可拒絕接受建議方案：建議方案

18、基于錯誤事實不需要保護人員的安全和健康不足以減輕危險不能因為費用的原因而拒絕接受建議方案及時修改，實施跟蹤(gnzng)審查報告及關(guān)閉報告的發(fā)布存擋共四十七頁31（三）設(shè)計原則與案例(n l)分析工藝危險源工藝物料易燃、易爆、有毒、腐蝕、氧化性、不穩(wěn)定特別注意的物料：蒸汽、H2、CL2、H2S、N2、O2（20% O2的爆炸像炮彈）工藝操作條件高溫、高壓、低溫、低壓（真空(zhnkng)）吸熱、放熱（氧化、裂解、聚合、加氫等）31共四十七頁32工藝(gngy)危險（Process Hazard)重大危險源重點設(shè)備，如高壓容器、轉(zhuǎn)動設(shè)備冷凝，如透平機失控可能的釋放源與點火源密集的設(shè)備布置會引發(fā)重

19、大爆炸工藝危害后果火災(zāi)(huzi)、爆炸、毒物泄漏共四十七頁33危險(wixin)控制技術(shù)外因控制特性（附加控制)總是涉及到投資費用影響事件發(fā)生的頻率或后果，或影響兩者。舉例: SIS 安全儀表(ybio)系統(tǒng)，反應(yīng)器自動停車。程序控制特性通常成本最低需頻繁操作，否則效果不好，一般每月1- 2次，。無效程序舉例: 超壓手動停車、“緊急停車程序“步驟不止一項。本質(zhì)控制特性（消除或降低危險)成本可能增加或減少將事故頻率或后果降低為零舉例： 增加設(shè)計壓力/溫度、提高材料等級、改變催化劑形式。共四十七頁34緊急(jnj)切斷閥EBV Emergency Block Valves危險(wixin)物料貯

20、量 泄漏/著火 EBV緊急切斷閥 EBV閥用于緊急情況下設(shè)備與物料泄漏源之間的隔斷及設(shè)備的減壓。共四十七頁35需要安裝EBV閥的典型設(shè)備： 機泵 壓縮機 大容量設(shè)備 有毒氣體/液體的流量或儲量 氧氣 燃料 酸性氣體/液體 裝置(zhungzh)界區(qū) 薄弱設(shè)備 高低壓力系統(tǒng)緊急(jnj)切斷閥EBV Emergency Block Valves共四十七頁36緊急(jnj)切斷閥石油化工企業(yè)設(shè)計防火規(guī)范GB50160-20085.5.13條 因物料爆聚、分解造成超溫、超壓，可能引起火災(zāi)、爆炸的反應(yīng)設(shè)備應(yīng)設(shè)報警信號和泄壓排放設(shè)施，以及自動或手動遙控的緊急切斷進料設(shè)施。7.2.15條 液化烴設(shè)備抽出管

21、道應(yīng)在靠近設(shè)備根部設(shè)置切斷閥。容積超過50m3的液化烴設(shè)備與其抽出泵的間距小于15m時，該切斷閥應(yīng)為帶手動功能(gngnng)的遙控閥，遙控閥就地操作按鈕距抽出泵的間距不應(yīng)小于15m。共四十七頁37HSE 關(guān)鍵(gunjin)項 HSE主要關(guān)鍵設(shè)備 安全泄壓閥和爆破片 大多數(shù)反應(yīng)中和器/反應(yīng)終止系統(tǒng) 影響安全泄壓能力的限流裝置 消防水泵、消火栓、消防水炮、雨淋系統(tǒng) 緊急切斷閥HSE關(guān)鍵儀表 當(dāng)發(fā)生故障或失靈會造成火災(zāi)、爆炸或防御功能減弱的儀表，或者由于不能報警而造成事故(shg)。大部分聯(lián)鎖控制 可燃或有毒氣體探測器 放熱失控反應(yīng)的早期報警 共四十七頁38HSE關(guān)鍵(gunjin)項HSE關(guān)鍵

22、項優(yōu)先(yuxin)等級第一級：本質(zhì)的（通過修改設(shè)計消除危險） 第二級：外在的（可以是被動的或主動的） 被動的、外在控制措施，如：圍堤、耐火保護 主動的、外在控制措施，如：安全閥、爆破膜或儀表 第三級：程序化（總是主動性的） 共四十七頁39HSE重要(zhngyo)程序 為什么60%以上的事故和未遂事件歸于“未執(zhí)行規(guī)定的程 序” ？事故統(tǒng)計分析如下：事故因素是存在的，是有意發(fā)生的 節(jié)省時間，走捷徑 逞能 利潤壓力 想搞惡作劇 事故因素是存在的，但不是故意發(fā)生的 程序(chngx)特殊或被忘記 程序被誤解 疏忽性錯誤 程序不可能執(zhí)行 程序不適用 共四十七頁401.是否給用戶帶來額外的風(fēng)險？ 2.

23、 重大危害是否被正確識別和給予解釋(jish)？ 3.是否正確識別了未能履行某一程序步驟的后果？ 4. 某一程序是否適當(dāng)，或者是否應(yīng)通過某一設(shè)備來控制危險？ 5. 是否該程序能足夠控制此危險？HSE重要(zhngyo)程序共四十七頁416.此程序的執(zhí)行是否考慮了性能調(diào)整因素，例如： 任務(wù)的復(fù)雜性？ 操作工的經(jīng)驗水平？ 執(zhí)行任務(wù)的可用時間？工作壓力(yl)的程度? 系統(tǒng)的錯誤容忍度？ 任務(wù)的重要程度？ 執(zhí)行任務(wù)的頻次？ 7. 是否程序書寫的措辭遵循了人為因素的原則？ HSE重要(zhngyo)程序共四十七頁42人為因素人為(rnwi)誤差類型 疏忽(sh hu)：一個任務(wù)或整個任務(wù)的一個步驟被忽略 執(zhí)行： 任務(wù)執(zhí)行的不正確。 順序： 任務(wù)不按順序執(zhí)行 定性的：任務(wù)執(zhí)行的不充分 額外的： 完成一項額外的不應(yīng)做的任務(wù) 時間：一項任務(wù)完成的過早或過晚，而不是 在給定的時間范圍內(nèi) 共四十七頁43（四）HAZOP審查注意(zh y)的問題確定發(fā)生該參數(shù)偏差的各種可能原因，如: 出現(xiàn)無流量的可能原因, 要特別考慮(kol)有可能出現(xiàn)的意外情況。事故情景必須可信，擔(dān)心的問題和預(yù)測的結(jié)果必須有說服力。分析和評估當(dāng)發(fā)生此偏差時可能產(chǎn)生的各種后果，重點是對安全、環(huán)境或可操作性方面產(chǎn)生的重大影響; 對可能產(chǎn)生重大影響的偏差, 判斷設(shè)計已采取的安全措施是否可以滿足要求;如果現(xiàn)有設(shè)計措施