系统安全分析方法6 危险与可靠性分析法

1、系统安全分析方法系统安全分析方法6 6 危险与可操作性研究危险与可操作性研究 (Hazard and Operability Studies)(Hazard and Operability Studies) HAZOPHAZOP 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究 (Hazard and Operability Studies)HAZOP 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究 1 1、危险与可操作性研究背景、危险与可操作性研究背景 1 1）来源）来源 危险和可操作性研究(Hazard and Operability Analys

2、is,简称HAZOD)是一 种基于“引导词引导词(Guide-words)”(Guide-words)”的、由多专业人员组成的研究组通过一系列的 会议来实施的、对系统工艺或操作过程中存在的可能导致有害后果的各种偏差加 以系统识别的定性分析方法定性分析方法。 何为何为HAZOPHAZOP： H A Z O P 一 词 是 于 2 0 世 纪 7 0 年 代 早 期 由 英 国 帝 国 化 学 公 司 （Imperial Chemical Industries 即ICI）建立的提出的，其含义是危险与可操作分析 （Hazard and Operability Analysis, 简称HAZOP）。可

3、操作性分析也称为安全操作研究， 是以系统工程为基础的危险分析方法。该方法采用表格式分析形式，具有专家分析法的特 性，主要适用于连续性生产系统的安全分析与评价，是一种启发性的、实用性的定性分析 方法。 1 1、危险与可操作性研究背景、危险与可操作性研究背景 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) 2 2）HAZOPHAZOP发展过程：发展过程： 二十世纪世纪六十年代随着流程工业逐步大型化，越来越多的有毒和易燃化学品的使 用，使得事故的规模变得越来越难以承受。先前人们那种从事故中汲取经验教训的方法开 始变得难以接受。

4、 随着历史上一些重大事件的发生，一切基本的问题摆在了人们眼前：如何预知将要发 生什么，对流程是否有恰当的技术理解；如何使流程设计易于管理。 这些事故案例使得人们急需一种系统化的结构化的分析方法，在设计阶段对将来潜在 的危险有一个预先的认知，同时也需要工厂能够更多的容忍操作人员的事故和不正常的情 况出现。 因此，英国帝国化学公司（ICI）开发了危险和可操作性分析（HAZOP）技术。 HAZOP分析是一种系统化和结构化的定性危险评价手段，主要用于设计阶段对确定工 程设计中存在的危险及操作问题。 1974年ICI正式发布了HAZOP技术，Kletz等人在书中对HAZOP发展的历史和方法作了详 尽的叙

5、述。 其后历经ICI和英国化学工业协会（CIA）之大力推广此分析法逐渐由欧洲传 播至北美、日本及沙特阿拉伯等国家。很多国际型大公司和机构都根据自身企业特点制定 了相应程序。英美等国还将HAZOP列为强制性国标，强制相关企业遵守。 1 1、危险与可操作性研究背景、危险与可操作性研究背景 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) 1 1）HAZOPHAZOP发展过程：发展过程： 在国内方面，则是由台湾的黄清贤先生于1987年首先撰文介绍该法，在台湾为各大石 化公司所推广及采用。大陆方面这方面工作开始较晚，九十年代虽已开

6、展调查跟踪，但未 采取实质性工作。 进入二十一世纪以来，很多国内设计单位开始在设计过程中引入HAZOP方法。 据此， 我国国内主要石化设计企业的安全审查重点，已由事故调查与统计跨入事前预防的领域， 并同时将风险的观念及做法引入，使得工业安全及卫生管理工作逐渐由事故发生后的急救 与援助阶段迈入防患于未然的境界。 1 1、危险与可操作性研究背景、危险与可操作性研究背景 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) 3 3）HAZOPHAZOP应用领域：应用领域： HAZOP最初是用于化工过程安全分析，目前其应用已扩展至机械

7、、运 输、软件开发等许多领域，并在实践中形成了多种应用类型： 过程HAZOP ( Process HAZOP，主要用于分析工厂或工艺过程)； 程序HAZOP (Procedure HAZOP，主要用于分析操作程序)； 人的HAZOP ( Human HAZOP，主要用于分析人的差错)； 软件HAZOP (Software HAZOP，用于分析软件开发过程中可能出现的错 误) 不同的应用类型的主要区别是结合不同的系统，对引导词做出各自 合理的解释，但基本方法都是一致的。 下面主要以过程HAZOP为例，介绍HAZOP的分析方法。 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研

8、究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) 1 1）过程）过程HAZOPHAZOP使用范围使用范围 HAZOP分析既适用于设计阶段，又适用于现有的生产装置。 对于连续生产过程和间歇生产过程都可以采用HAZOP分析。 在连续过程中，分析的对象确定为管道。 在间歇过程中，分析的对象是主体设备，如反应器等。 通过HAZOP分析，能够发现装置中存在的危险，根据危险带来的后果 明确系统中的主要危害。 通过HAZOP分析，对于在装置的工艺过程及设备中存在的危险及应采 取的措施会有透彻的认识。 2 2、过程、过程HAZOPHAZOP分析的应用范围及作用分析的应用范围及作用 2 2、过程、过程HAZ

9、OPHAZOP分析的应用范围及作用分析的应用范围及作用 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) 2 2）过程过程HAZOPHAZOP分析的作用分析的作用 （1 1）尽可能将危险消灭在项目实施早期）尽可能将危险消灭在项目实施早期 识别设计、操作程序和设备中的潜在危险，将项目中的危险尽可能消灭在 项目实施的早期阶段，节省投资。 HAZOP分析组应包括设计者和操作人员等，采用系统分析的研究方法，以便 能够识别出设计中存在的潜在危险。HAZOP既适用于新建装置，也适用于在役装 置。 HAZOP生成的记录，为企业提供危险分

10、析证明，并应用于项目实施过程。 HAZOP提供早期的措施与实际采取措施偏差之间的因果关系，以消除或降低风险。 HAZOPHAZOP只是识别技术，不是解决问题的方法只是识别技术，不是解决问题的方法。HAZOP不能看做纯粹的设计功 能检查。HAZOP的优点是系统检查整套装置，而不是像设计人员那样只检查他们 自己感兴趣的区域。 2 2、过程、过程HAZOPHAZOP分析的作用分析的作用 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) （2 2）为操作指导提供有用的参考资料）为操作指导提供有用的参考资料 HAZOP分析为企业提供

11、系统危险程度证明，并应用于项目实施过程。对许多 操作，HAZOP分析可提供满足法规要求的安全保障。HAZOP分析确定需采取措施， 以消除或降低风险。 HAZOP能够为包括操作指导在内的文件提供大量有用的参考资料，因此应将 HAZOP的结果全部告知操作人员和安全管理人员。 HAZOPHAZOP可以减少可以减少2929设计原因的事故和设计原因的事故和6 6操作原因的事故操作原因的事故。 HAZOPHAZOP分析示例 分析示例 3 3、过程、过程HAZOPHAZOP分析步骤分析步骤 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP

12、) HAZOP是一种基于“引导词(Guide-words）的、由多专业人员组成的研究组 通过一系列的会议来实施的、对系统工艺或操作过程中存在的可能导致有害后果 的各种偏差加以系统识别的定性分析方法系统识别的定性分析方法。 HAZOP采用的是不同专业领域专家的“头脑风暴”法，通过引导词激发设计 人员、安全专业人员和操作人员等不同专业领域人员的想象力，使他们能够辨识 设备的潜在危险性，以采取措施排除影响系统正常运行和人身安全的隐患。基本 步骤如下: (1)成立研究组。实施HAZOP必须首先成立1个由各方面专家组成的研究组。 研究组的构成一般包括: 组长1人：负责确定分析范围、选择组员、策划分析、主

13、持HAZOP会议。组 长不应对生产过程或操作性能负有责任，以保证其独立性。 秘书1人：负责准备 HAZOP工作表、HAZOP会议记录、草拟HAZOP报月。 组员若干：由组长选择，一般应包括负责项目、调试、工艺、机电及安全方 面的工程技术或管理人员。如有必要还可吸收车间或区队领导、维修工程师、供 应方代表，以及其他相关领域的专业人员加人。 3 3、过程、过程HAZOPHAZOP分析步骤分析步骤 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) (2)(2)收集系统资料：收集系统资料：收集与研究系统有关的详细资料，一般包括工艺

14、流程图、 系统布置图、原料安全性能数据表、操作手册(包括设备启动及紧急停车程序)等。 (3)(3)分解系统分解系统：将研究对象划分成若干适当的部分。 (4)(4)选择研究节点选择研究节点：节点就是所评价系统的特定部位，也就是系统的软、硬 件组成单元或子系统，如管线、容器、泵、操作说明等。 (5)(5)明确节点功能：明确节点功能：对所选择的研究节点应明确其设计意图(功能)和理想的 状态参数。 (6)(6)应用引导词：应用引导词：依次应用所有预先给定的引导词，分析研究节点可能出现 的偏差、导致偏差的原因及偏差所能造成的后果。 (7)(7)提出措施：提出措施：对通过第6步发现的、有重要影响的，且实际

15、存在的原因提出 有效的对策措施。 (8)(8)选择下一研究节点选择下一研究节点，重复5 8步，直到所有节点分析完毕。 (9)(9)编写编写HAZOPHAZOP报告报告。 4 4、引导词的含义、引导词的含义 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) HAZOPHAZOP引导词是一些用于启发思维、激发人对系统偏差产生联想的简引导词是一些用于启发思维、激发人对系统偏差产生联想的简 短词汇。常用的引导词及意义见表短词汇。常用的引导词及意义见表2-102-10。 5 5、HAZOPHAZOP应用实例应用实例 第一节第一节 系

16、统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) 实例实例1 1：反应系统：反应系统HAZOPHAZOP分析分析 图图2-42-4所示为一个简化的反应系统，原料所示为一个简化的反应系统，原料A A和和B B反应生成反应生成C C。如反应。如反应 罐中罐中B B的数量超过的数量超过A A的数量或反应罐中只有的数量或反应罐中只有B B，则会发生爆炸。对该系统，则会发生爆炸。对该系统 进行进行HAZOPHAZOP分析。分析。 反应系统示意图 5 5、HAZOPHAZOP应用实例应用实例 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与

17、可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) 实例实例1 1：反应系统：反应系统HAZOPHAZOP分析分析(1/3)(1/3) 假定研究小组已经成立，并已获取所需的资料，则可按以下步骤进行假定研究小组已经成立，并已获取所需的资料，则可按以下步骤进行HAZOPHAZOP分析。分析。 (1)(1)将该系统分解为将该系统分解为4 4部分部分: :原料原料A A的输送部分的输送部分、原料原料B B的输送部分的输送部分、反应罐反应罐、产品产品C C的的 输出部分输出部分。 (2)(2)首先选择原料首先选择原料A A的输送部分的输送部分( (包括管路、阀门、输送泵包括管路、阀门、输送泵

18、) )为研究节点为研究节点。 (3)(3)该节点的功能是定量将原料该节点的功能是定量将原料A A泵人反应罐，且应保证在原料泵人反应罐，且应保证在原料B B泵人之前将规定数量泵人之前将规定数量 的原料的原料A A泵人反应罐。泵人反应罐。 (4)(4)应用引导词。应用引导词。 第第1 1个引导词是个引导词是“否否”。可想象出的偏差是没有原料。可想象出的偏差是没有原料A A泵入反应罐。可能的原因有泵入反应罐。可能的原因有: : 原料原料A A的储罐是空的的储罐是空的; ; 阀门阀门1 1或阀门或阀门2 2未打开未打开; ; 泵泵1 1堵塞堵塞; ; 泵泵1 1未工作未工作( (有多种可能原因，如电源

19、开关未打开、无电源、泵坏了有多种可能原因，如电源开关未打开、无电源、泵坏了);); 管路破裂。管路破裂。 后果是可能发生爆炸。后果是可能发生爆炸。 5 5、HAZOPHAZOP应用实例应用实例 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) 实例实例1 1：反应系统：反应系统HAZOPHAZOP分析分析(2/3) 第第2 2个引导词是个引导词是“少少”。偏差是泵人反应罐的原料。偏差是泵人反应罐的原料A A太少。可能的原因有太少。可能的原因有: : 泵泵1 1能力不足能力不足; ; 控制阀门控制阀门(1(1或或2)2)开启

20、不够开启不够; ; 管路堵塞管路堵塞; ; 泵泵1 1运行时间太短。运行时间太短。 其后果是产品中物质其后果是产品中物质A A太少或反应罐不满。太少或反应罐不满。 第第3 3个引导词是个引导词是“多多”。偏差是泵人反应罐的原料。偏差是泵人反应罐的原料A A太多。可能的原因有太多。可能的原因有: : 泵泵1 1能力过大能力过大; ; 控制阀门控制阀门(1(1或或2)2)开启过大。开启过大。 其后果是可能发生爆炸。其后果是可能发生爆炸。 第第4 4个引导词是个引导词是“而且而且”。偏差是虽然原料。偏差是虽然原料A A按设计要求被泵人反应罐，但还有其按设计要求被泵人反应罐，但还有其 他事情发生。比如

21、，有其他物质被泵人反应罐他事情发生。比如，有其他物质被泵人反应罐( (可能的原因是阀门可能的原因是阀门3 3被开启被开启) )。 其后果是反应罐被污染，产品中有杂质。其后果是反应罐被污染，产品中有杂质。 5 5、HAZOPHAZOP应用实例应用实例 第一节第一节 系统安全分析方法系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究六、危险与可操作性研究(HAZOP)(HAZOP) 实例实例1 1：反应系统：反应系统HAZOPHAZOP分析分析(3/3) 第第5 5个引导词是个引导词是“部分部分”。可能的偏差是泵人反应罐的原料。可能的偏差是泵人反应罐的原料A A中缺少某种组分，原中缺少某种组分，原 因是原料

22、因是原料A A配比不当，后果是可能发生爆炸。如果原料配比不当，后果是可能发生爆炸。如果原料A A是单一组分，则这是单一组分，则这 种可能不存在。种可能不存在。 第第6 6个引导词是个引导词是“相反相反”。偏差是原料。偏差是原料A A从反应罐被泵人储罐。可能的原因有从反应罐被泵人储罐。可能的原因有: : 泵泵1 1被反向启动被反向启动; ; 由于重力作用发生逆流。由于重力作用发生逆流。 后果是可能发生爆炸。后果是可能发生爆炸。 第第7 7个引导词是个引导词是“其他其他”。可能的偏差是原料。可能的偏差是原料A A没有被泵人反应罐，而其他物质被没有被泵人反应罐，而其他物质被 泵人。可能的原因是泵人。可能的原因是: :阀门阀门3 3开启，阀门开启，阀门1 1关闭。关闭。 后果是可能发生爆炸。后果是可能发生爆炸。 至此，全部引导词应用完毕，可针对造成偏