危險與可操作性研究（HAZOP）第四章危險性分析方法2/5/20230第1頁第一部分概述第二部分基本概念和術語第三部分分析工作程序第四部分舉例2/5/20231第2頁第一部分

概述2/5/20232第3頁一、名稱

HAZOP

HazardandOperabilityStudy

危險（性）與可操作性研究

HazardandOperabilityAnalysis

危險（性）與可操作性分析2/5/20233第4頁二、方法由來HAZOP分析方法是英國帝國化學工業公司（ICI）為解決除草劑制造過程中的危害于1960年代發展起來的一套以引導詞（GuideWords）為主體的危害分析方法，用來檢查設計的安全以及危害的因果來源。2/5/20234第5頁HAZOP分析方法是用來識別和估計過程的安全方面的危險以及操作性問題，雖然這些操作性問題可能沒有什么危險性，但通過可操作性分析以保證裝置達到設計能力。該分析方法最初是為缺乏預報危險和操作性問題經驗的分析組設計的，但發現該方法同樣適用于已投入運行的工藝過程。2/5/20235第6頁三、方法的基礎方法是基于這樣一個基本概念，即各個專業、具有不同知識背景的人員所組成的分析組一起工作比他們獨自一人單獨工作更具有創造性與系統性，能識別更多的問題。BrainStorming（頭腦風暴）2/5/20236第7頁ICI對HAZOP分析的最初定義是：HAZOP分析是各專業人員組成的分析組對工藝過程的危險和操作性問題進行分析，這些問題實際上是一系列的“偏差”——偏離設計工藝條件。雖然可能一個人也能完成整個過程的HAZOP分析，但這種分析不能被稱為HAZOP分析。2/5/20237第8頁四、適用范圍它通過系統分析新設計或已有工廠的生產工藝流程和工藝功能，來評價設備、裝置的個別部位因誤操作或機械故障而引起的潛在危險，并評價其對整個工廠的影響。特別適合于化學工業系統的風險評價。2/5/20238第9頁五、分析的目的HAZOP分析的目的是系統、詳細地對工藝過程和操作進行檢查，以確定過程的偏差是否導致不希望的后果。該方法可用于連續或間歇過程，還可以對擬訂的操作規程進行分析。HAZOP分析組將列出引起偏差的原因、后果，以及針對這些偏差及后果已使用的安全裝置，當分析組確信對這些偏差的保護措施不當時，將提出相應的改進措施。2/5/20239第10頁六、該分析方法的優點相互促進、開拓思路因此，成功的HAZOP分析需要所有參加人員自由地陳述他們各自的觀點，不允許成員之間的批評或指責以免壓制這種創造性過程。但是，為了讓HAZOP分析過程高效率和高質量，整個分析過程必須有一個系統的規則、按一定的程序進行。2/5/202310第11頁七、分析的成敗關鍵分析研究所依據的制造過程圖表及有關數據；小組成員的專業技術和洞察能力；小組成員運用此方法幫助其想象動作偏離、原因和后果的透視能力；小組成員具備事故嚴重性分析能力，尤其是對已指出的危害，在評估其嚴重性之時能對危害可能引起的嚴重性大小，具有衡量其輕重之感。2/5/202311第12頁第二部分

基本概念和術語

2/5/202312第13頁一、常用HAZOP分析術語2/5/202313第14頁2/5/202314第15頁二、HAZOP分析引導詞及其意義2/5/2023152/5/202316第17頁三、常用HAZOP分析工藝參數引導詞工藝參數偏差

NONE（空白）＋

FLOW（流量）＝NONEFLOW（無流量）

MORE（過量）＋

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）2/5/202317第18頁四、使用引導詞時的注意事項引導詞用于兩類工藝參數：一類是概念性的工藝參數如反應、混合；另一類是具體的工藝參數如壓力、溫度。

parametersguidewordsguidewordsguidewordsguidewords2/5/202318第19頁對于概念性的工藝參數，當與引導詞組合成偏差時，常發生歧義，如“過量+反應”可能是指反應速度快，或者是指生成了大量的產品。此外有些引導詞與工藝參數組合后可能無意義或不能稱之為“偏差”，如“伴隨+壓力”。對具體的工藝參數，有必要對一些引導詞進行修改。此外，分析人員可能發現有些偏差的物理意義不確切。例如，當考慮“溫度”這個工藝參數時，一般只能選取“過量”和“減量”這兩個引導詞，而偏差就變成“過量十溫度”或“減量十溫度”，顯然其物理意義就不確切。

2/5/202319第20頁引導詞的外延和內涵的拓展，如：對“時間”而言，引導詞“異常”就是指“快”或“慢”；對“位置”、“來源”、“目的”而言，引導詞“異常”就是指“另一個”；對“液位”、“溫度”、“壓力”而言，引導詞“過量”就是指“高”和“低”。2/5/202320引導詞工藝參數偏差空白流量

過量流量

減量流量

伴隨流量

部分流量

相逆流量

異常流量

無流量

流量大

流量小

輸送過程中有其他物質

物質含量不足

反向輸送

輸送的不是該物質

課堂練習2/5/202321第22頁第三部分

分析工作程序2/5/202322第23頁一、分析的基本步驟分析的準備；完成分析；編制分析結果報告。2/5/202323第24頁2/5/202324第25頁二、分析的準備1、分析組的組成危險分析組的組織者應當負責組成有適當人數且有經驗的HAZOP分析組。HAZOP分析組最少由4人組成，包括組織者、記錄員、兩名熟悉過程設計和操作的人員。雖然對簡單、危險情況較少的過程而言，規模較小的分析組可能更有效率，但5～7人的分析組是比較理想的。如果分析組規模太小，則由于參加人員的知識和經驗的限制將可能得不到高質量的分析結果。小組召集人應具備工業安全及實際進行危害分析及實際進行危害及可操作性分析經驗的資深工程師擔任。生產工程師：熟悉基本設計、程序模擬；系統工程師：熟悉生產線及儀器圖及基本設計規范；品質工程師：熟悉標準操作步驟及標準；儀控工程師：具備設備及控制系統選擇經驗；安全工程師：了解安全標準、法規、安全管理等；其他專業人員：工業衛生專業人員、電機工程師、維修工程師等。2/5/202325第26頁2、確定分析的目的、對象和范圍分析的目的、對象和范圍必須盡可能的明確。分析對象通常是由裝置或項目的負責人確定的，并得到HAZOP分析組的組織者的幫助。應當按照正確的方向和既定目標開展分析工作，而且要確定應當考慮到哪些危險后果。2/5/202326第27頁3、獲得必要的資料在進行HAZOP分析工作之前，必須收集下列資料或數據：流程圖、管線及儀表圖、設計標準流程說明、質能平衡、生產計劃、生產目標設備規格、設備布置圖公共及支援設施說明操作步驟及維修計劃2/5/202327第28頁4、將資料變成適當的表格并擬定分析順序為了讓分析過程有條不紊，分析組的組織者通常在分析會議開始之前要制定詳細的計劃，必須花一定的時間根據特定的分析對象確定最佳的分析程序。連續過程：已更新的圖紙，初步偏差目錄，工作表間歇過程：操作程序2/5/202328第29頁5、安排會議次數和時間每個分析節點平均需20～30分鐘每個設備分配2～3小時每次會議持續時間不要超過4～6小時（最好安排在上午），而且分析會議應連續舉行。最好把裝置劃分成幾個相對獨立的區域，每個區域討論完畢后，會議組作適當修整，再進行下一區域的分析討論。對于大型裝置或工藝過程，可以考慮組成多個分析組同時進行，由某個分析組的組織者擔任協調員，協調員首先將過程分成相對獨立的若干部分，然后分配給各個組去完成。2/5/202329第30頁三、完成分析

HAZOP分析需要將工藝圖或操作程序劃分為分析節點或操作步驟，然后用引導詞找出過程的危險。得到的結果為：①偏差的原因、后果、保護裝置、建議措施；②需要更多的資料才能對偏差進行進一步的分析。2/5/202330第31頁會議組織者應注意的問題HAZOP分析的組織者把握分析會議上所提出的問題的解決程度很重要，為盡量減少那些懸而未決的問題，他應當：每個偏差的分析及建議措施完成之后再進行下一偏差的分析；在考慮采取某種措施以提高安全性之前應對與分析節點有關的所有危險進行分析。為保證會議的高效率，組織者必須牢記以下幾點：①不要與分析組成員對抗；②認真聽取所有成員的意見；③在會議進行過程中，不允許任何人有抵觸；④必要的休息以保持旺盛的精力。2/5/202331第32頁四、編制分析結果文件2/5/202332第33頁第四部分

舉例2/5/202333第34頁一、工藝流程簡介右圖所示為磷酸氫二銨（DAP）生產的工藝流程圖。在該工藝中，磷酸溶液與氨水溶液加入到帶夾套的攪拌反應釜中，磷酸與氨反應生成DAP，DAP是無任何危險的產品。所生成的DAP放入一敞開貯槽中。在氨水溶液貯槽、磷酸溶液貯槽及反應釜上都安裝了安全閥。2/5/202334第35頁二、分析過程將引導詞用于工藝參數，對連接DAP反應器的磷酸溶液進料管線進行分析：分析節點：連接DAP反應器的磷酸溶液進料管線設計工藝指標：磷酸以某規定流量進入DAP反應器引導詞：空白工藝參數：流量偏差：空白+流量=無流量后果：1.反應器中氨過量，導致……2.未反應的氨進入DAP貯槽，結果是……3.未反應的氨從DAP貯槽中逸出到封閉的工作區域4.損失DAP產品原因：

1.磷酸貯槽中無原料

2.流量指示器／控制器因故障顯示值高

3.操作人員將流量控制器設置過低

4.磷酸流量控制閥因故障關閉

5.管道堵塞

6.管道泄漏或破裂安全保護：定期維護閥門B建議措施：

1.考慮安裝當進入反應器的磷酸流量低時報警／停車系統

2.保證定時檢查和維護閥門B3.考慮使用DAP封