危险及可操作性分析

1、危险与可操作性分析Hazard and Operability Studies（HAZOP）陈全HAZOP分析一、概述二、术语定义三、HAZOP分析的基本原理四、HAZOP分析程序五、案例分析一、概述 危险与可操作性分析（Hazard and Operability Studies，HAZOP），是上世纪60年代英国帝国化学公司（ICI）提出的、用于识别化工生产工艺系统中危害因素和确定工艺系统可操作性问题的一种系统、结构化分析方法。一、概述 HAZOP最初是化学工业为流体介质处理或物料输送所开发的技术。但是近几年，它的应用范围逐步扩大，例如将HAZOP用于： a) 软件应用，包括可编程电子系统

2、； b) 对人员进行输送的系统，如公路、铁路； c) 检查不同的操作顺序和操作程序； d) 评价不同行业的管理程序； e) 评价特定的系统，如医疗设备。二、术语定义1、部分 part2、要素 element3、特性 characteristic4、设计意图 design intent5、偏差 deviation6、引导词 guide word7、危害 harm8、危险源（危害因素）hazard9、风险 risk1、部分 part 当前分析的对象，该对象是系统的一个部分。 注：一个部分可能是物理的（如硬件）或者逻辑的（如操作步骤）。2、要素 element 系统一个部分的构成因素，用于识别该部分

3、的基本特性。 注：要素的选择取决于具体的应用，包括所涉及的物料、正在开展的活动、所使用的设备等。物料应广义地考虑，包括数据、软件等。3、特性 characteristic 要素的定性或定量性质。 注：如压力、温度和电压。4、设计意图 design intent 设计人员期望或规定的各要素及特性的行为范围。5、偏差 deviation 与设计意图的偏离。6、引导词 guide word 描述一种特定的对要素设计意图偏离的词或短语。7、危害 harm 人员身体伤害、健康损害、财产损失或环境破坏。8、危险源（危害因素）hazard 潜在的危害源。9、风险 risk 危害发生的可能性和严重性的结合。三

4、、HAZOP分析的基本原理1、概述2、分析原理3、设计陈述1、概述 HAZOP分析是由一个小组完成的、详细识别危害因素与确定可操作性问题的过程。 HAZOP分析包括辨识潜在的偏离设计意图的偏差、分析其可能的原因并评估相应的后果。 HAZOP分析由4个基本顺序步骤构成，如图：2、分析原理 HAZOP的基础是“引导词检查”，它是仔细地查找与设计意图背离的偏差。 为便于分析，可将系统分成多个部分。部分的划分方式是每个部分的设计意图应能充分界定。 所选部分的大小取决于系统的复杂性和危害的严重程度。复杂或高危害的系统要划分较小的部分；简单或低危害的系统可划分较大的部分，以加快分析进程。2、分析原理 系统

5、给定部分的设计意图通过要素表示，要素体现该部分的基本特性，代表该部分的属性分段。 分析要素的选择在某种程度上是一种主观决定。可通过多种组合方式来实现想达到的目的，并且要素的选择也可能取决于特定的应用。 要素可能是一个程序中离散的步骤或阶段，或是控制系统中的单独信号和设备元件，或是工艺或电子系统中的设备或零部件等。2、分析原理 有些情况下，可以用如下方式表示系统某一部分的功能： a) 从来源处的输入物料； b) 对该物料实施的活动； c) 送往某一目的地的输出物料。 因此，设计意图将包含以下要素：物料、活动、以及可视为部分的要素的来源和目的地。2、分析原理 要素常通过定量或定性的特性做更明确的界

6、定。例如，在化工系统中，“物料”要素可以进一步通过温度、压力和成分等特性界定。对于“运输活动”要素，可通过行驶速率或货物或乘客数量等特性界定。对基于计算机的系统，信息（不是物料）可作为各部分的要素。2、分析原理 HAZOP小组对于会导致不利后果的偏离设计意图的偏差，分析每个要素（和相关的特性）。使用预先确定的“引导词”，通过问询过程识别与设计意图的偏差。引导词的作用是激发分析人员的想象性思维，使其专注于分析，提出观点并进行讨论，从而尽可能使分析完整全面。 基本引导词及其含义如表。引导词含义没有做（NOT DONE）疏漏失误(Omission error）。多或少（MORE OR LESS TH

7、AN）执行失误（Commission error）。例如阀门没有开到位。部分（PART OF）执行失误（Commission error）。出现了偏离目标的错误行为。异常（OTHER THAN）判断失误（Mistake error）或故意违反规则（Violation）。例如，由于沿用了一个强烈的以前养成的习惯，完成了一个完全不同的任务。早（EARLY）；晚（LATE）；先（BEFORE）；后（AFTER）执行失误（Commission error） 顺序失误（Miss sequence）。完成的任务比要求的顺序早、晚、先、后。在进行操作程序的人失误HAZOP分析时，需要运用下述引导词：2、分析

8、原理 在HAZOP分析的计划阶段，分析组长应提出要使用的引导词的初始清单。 分析组长应针对系统测试所提出的引导词，确认其适宜性。应仔细考虑引导词的选择，如果引导词太具体可能会限制思路或讨论，如果引导词太笼统可能又无法有效地集中到HAZOP分析中。 不同类型偏差和其相关的引导词的例子如表。2、分析原理 选定了所要分析的部分后，部分的设计意图分解为分别的要素。然后，将每个相关的引导词应用于各个要素，从而系统地完成对偏差的全面分析。 运用一个引导词后，分析给出的偏差的可能原因和后果，也可以调查故障迹象或探查途径。 分析结果记录到确定的表格中。2、分析原理 引导词/要素的组合可视为一个矩阵，其中引导词

9、定义为行，要素定义为列。在所形成的矩阵中每个部分格里都是特定引导词/要素的组合。 为全面进行危害因素识别，要素及关联特性应涵盖设计意图的所有相关方面，引导词应能引导出所有偏差。并非所有组合都会给出可信的偏差，因此考虑所有引导词/要素的组合时，矩阵可能会出现空格。 矩阵中各部分格中可能有两种顺序，即是行序，也就是要素在先；或列序，也就是引导词在先。原则上，两种分析的结果应是相同的。3、设计陈述 对需分析的系统进行准确且全面的设计陈述是完成HAZOP分析任务的先决条件。 设计陈述是充分描述所分析的系统、部分和要素，及识别的特性的一种系统描述模型。 设计陈述可以是对物理设计或逻辑设计的描述，其描述内

10、容应清晰。3、设计陈述 设计陈述应以定性或定量的方式表述各部分和要素的系统功能。设计描述还应描述分析系统和其他系统、操作者/用户以及（或）环境的相互作用。 要素或特性与其设计目的的一致性决定了系统操作的正确性，在有些情况下还决定了系统的安全性。 系统的陈述包括两个基本方面： a) 系统要求； b) 设计的物理描述和（或）逻辑描述。3、设计陈述 HAZOP分析结果的价值取决于设计陈述（包括设计意图）的完整性、充分性和准确性。因此，在准备信息资料时应仔细。 如果HAZOP分析在运行或处理阶段进行，应注意确保任何变更均体现在设计陈述中。 开始分析前，分析小组应再次审查信息资料，若有必要，应进行修改。

11、四、HAZOP分析程序1、分析启动2、分析范围和目标的确定3、作用和职责的确定4、准备工作5、分析6、形成文件7、跟踪五、案例分析 将船舶运来的流体货物，通过码头的设备、设施及公用管线，将船舶运来的流体货物，通过码头的设备、设施及公用管线，输送到指定的库区。输送到指定的库区。石化码头公司流体装卸工艺过程华北华北2#库至北方港航库区转输柴油工艺库至北方港航库区转输柴油工艺HAZOP分析分析石油化工码头公司编制：系统：华北2#库至北方港航库区转输柴油审核：图纸及编号：华北2#库与北方港航转输柴油工艺作业票（CY-HB2#-Z-BFGH-02），中石化华北南疆2号库至北方库区转输方案会 议 日 期

12、：2013/05/19分析部分：柴油转输管线（华北2#库石化计量间至北方港航库区TKB05储罐）设计意图：由华北2#库至北方港航库区TKB05储罐输送柴油；流量：初始阶段200m3/h，北方港航库区见液后400m3/h；压力：小于0.6MPa；要素特性引导词偏差风险（可能导致的事故）导致偏差的因素（危险源）现有控制措施现有控制措施评价建议或计划的控制措施柴油流量多流量大收油储罐溢油；爆炸；（1）泵排量过大，没采取控制流量的措施；值班调度工作标准船舶作业过程中重点环节的检查、核对、确认1、要求库区和业务员注意控制初始速率，打开回流阀才能开泵作业；6、全程掌握船方、库区作业情况，根据船舶整体作业计

13、划安排和进度在保证安全前提下合理调整作业速度；没有针对转输相关规定；建议库区作业方案给出控制流量的方法；建议设置储罐高位报警；柴油流速多流速快管道内爆炸；密封圈泄漏；（1）管道未连接静电导出装置或导出装置失效；（2）开泵时，油气混合物瞬间冲击过大，导致密封圈泄漏；生产安全管理作业指导书3.1.2.5 操作人员对装卸设备、辅助机具的静电防护装置，在作业前要认真检查调试，确保完好有效。同时备齐足够数量、规格的变径、盲板以及残液收集、清除吸附设备，具体标准参照现场定置管理图要求。生产安全管理作业指导书3.1.2.16 开泵后初始流速应缓慢运行，待各方检查管线无跑、冒、滴、漏且船（或罐）液位到达安全高

14、度后，渐渐提高压力至规定流速。作业方案上有对初始流量的给出规定；严格执行，满足要求；库区作业方案给出初始与正常作业流量大小，但码头不能把握库区如何操作；建议库区作业方案给出控制流量的方法；要 素特性引导词偏差风险（可能导致的事故）导致偏差的因素（危险源）现有控制措施现 有 控 制措施评价建议或计划的控制措施柴 油流向异常流到其它地方泄漏，爆炸（1）华北2#库YF883，YF875，YF716阀门，2#库3，2#库8阀门；码头北方1，20241、北方3-1，北方8-1，扫线S北方3-2、S北方3-1、S北方8-2，S北方8-1，S20123-1，S20123阀门，2号分配站连接短节扫线阀门；北方港航VB203，TKB05储罐VB502、VB504阀门未关闭或未关紧，导致柴油流到相邻管线；作业前确认、作业中监督检查及作业后验收管理作业指导书规定：.与作业库区签订操作协议；制定工艺作业票提供调度室；核实工艺作业票是否与动态相符；按照工艺作业票对相应的阀门进行开闭；对船舶装卸作业中的管线、相邻管线、船方作业管线的温度、压力值是否在正常范围内进行监督检查；对相关及相邻设备、设施、工艺进行监督检查，发现问题以现场检查反馈单进行反馈；对船舶装卸作业管线、相连管线及作业阀门、相邻的阀门进行检查；对船舶装