化工生产危险与可操作性研究

危险和可操作性研究HAZOP

（HazardandOperabilityStudy）

HAZOP是一种以系统工程为基础，针对化工装置而开发的一种危险性评价方法，由英国帝国化学工业公司（ICI）于1974年开发的，用于热力——水力系统安全分析。基本过程是以关键词（引导词）为引导，找出系统中工艺过程或状态的变化（即偏差），然后再继续分析造成偏差的原因、后果及可以采取的对策。适用阶段：设计阶段现有的生产装置可操作性研究的分析步骤是：①建立研究组，确定任务、研究对象。建立一个有多方面专家组成的研究组，并配备行业专家作为负责人。研究组的任务要明确，如研究的最终目的是解决系统安全问题，还是产品问题、环境问题，或者是综合问题。②划分单元，明确功能。将分析对象划分为若干单元，在连续过程中单元以管道为主，在间歇过程中单元以设备为主。明确各单元的功能，说明其运行状态和过程。③定义关键词表，按关键词分析可能产生的偏差。④分析产生偏差的原因及后果。⑤制订对策。

可操作性研究的分析程序

常用的引导词及其意义常用HAZOP分析工艺参数流量时间频率混合温度pH值电压分离压力组成粘度添加剂液位速度信号反应

引导词工艺参数偏差NONE（空白）＋FLOW（流量）＝NONEFLOW（无流量）MORE（过量）＋PRESSURE（压力）＝HIGHPRESSURE（压力高）ASWELLAS（伴随）＋ONEPHASE（一相）＝TWOPHASE（两相）OTHERTHAN（异常）＋OPERATION（操作）＝MAINTENANCE（维修）分析结果文件节点的选择节点应以“简单”为原则：可依据工艺流程进行；从进入管线开始；直至工艺条件的重大变化；直至下一个设备。常见的节点有：管线，泵，分批反应器，连续反应器，罐/槽/容器，塔，压缩机，鼓风机，熔炉及炉子，热交换器，软管，公用工程和服务设施及以上节点的合理组合。原因分析从节点本身和进出系统入手如：阀门关闭，控制失效，机械故障，操作失误，侵蚀，腐蚀，管路失效等。后果分析考虑整体，想象没有安全措施及根本的后果。主要考虑：火灾、爆炸、毒气释放、设备损坏、产量损失，影响运转违反许可规定。安全措施防止和减少事故后果的角度考虑。注意的安全措施如：报警，操作程序，保护系统，检修，检查检测，训练及合理规划。建议防止和减少事故后果的角度考虑。如：训练，修改设计方案，防泄漏系统，应急响应，操作程序，冗余系统，更新设备，重新选址。保证可操作性和合理性。HAZOP分析示例某反应器系统如下图所示。由于反应是放热的，在反应器外面安装了夹套冷却水系统。当冷却能力下降时，反应器温度会增加，从而导致反应速度加快，压力增加若压力超过反应器的承受能力就会发生爆炸。为控制反应温度，在反应器上安装了温度测量仪并与冷却水进口阀门联接，根据温度控制冷却水流量。

该系统在反应中的安全性主要取决于温度的控制，而温度又与冷却水流量有关。此冷却水流量的控制是至关重要的。下面用关键词对冷却水流量进行HAZOP研究.

反应器系统危险和可操作性研究

关键词偏差原因后果措施N0否没有冷却水1．控制阀失效，阀门关闭；2．冷却管堵塞；3．冷却水源无水；4．控制器失效，阀门关闭；5．气压使阀门关闭1．反应器内温度升高；2．热量失控，反应器爆炸1．安装备用控制阀或手动旁路阀；2．安装过滤器，防止垃圾进人管线；3．设置备用冷却水源；4．安装备用控制器；5．安装高温报警器；6．安装高温紧急关闭系统；7．安装冷却水流量计和低流量报警器MORE多冷却水流量偏高1．控制阀失效，开度过大；2．控制器失效，阀门开度过大反应器冷却，反应物增加，保温失控1．安装备用控制阀；2．安装备用控制器LESS少冷却水流量偏低l．控制阀失效而关小；2．冷却管部分堵塞；3．水源供水不足；4．控制器失效阀门关小1．反应器内温度升高；2．热量失控，反应器爆炸1．安装备用控制阀或手动旁路阀；2．安装过滤器，防止垃圾进入管线；3．设置备用冷却水源；4．安装备用控制器；5．安装高温报警器，警告操作者；6．安装高温紧急关闭系统；7．安装冷却水流量计和低流量报警器ASWELLAS以及冷却水进入反应器反应器壁破损，冷却水压力高于反应器压力1．反应器内物质被稀释；2．产品报废；3．反应器过满1．安装高位和（或）压力报警器；2．安装溢流装置；3．定期检查维修设备产品进入夹套反应器壁破损，反应器压力高于冷却水压力1．产品进入夹套而损失；2．生产能力降低；3．冷却能力下降；4．水源可能被污染1．定期检查维修设备；2．在冷却水管上安装止逆阀防止逆流PARTOF部分只有一部分冷却水同冷却水流量偏低同冷却水流量偏低同冷却水流量偏低REVERSE相反冷却水反向流动1．水源失效导致反向流动；2．由于背压而倒流冷却不正常，有可能引起反应失控1．在冷却水管上安装止逆阀；2．安装高温报警器，以警告操作者OTHERTHAN其它除冷却水外的其他物质1．水源被污染；2．污水倒流冷却能力下降，可能反应失控1．隔离冷却水源；2．安装止逆阀，防止污水倒流3．安装高温报警器通过研究，对这个反应器系统应增加如下几项安全措施：1）安装高温报警系统，以便温度超过规定值时能提醒操作者。2）安装高温紧急关闭系统，当反应温度过高时，自动关闭整个过程。3）在冷却水进水管和出水管上分别安装止逆阀，防止物料漏入夹套时污染水源。4）确保冷却水水源，防止污染和供应中断。5）安装冷却水流量计和低流量报警器，当冷却水流量小于规定值时能及时报警。另外，在管理方面也要加强，如定期检查设备，保持完好，无渗漏。对工人加强教育，严格执行操作规程等。理解要点（1）主要用于工程项目设计审查阶段查明潜在危险源和操作难点，以便采取措施加以控制；（2）化工生产中工艺参数控制是非常重要的，HAZOP特别适合于化工装置设计审查和运行过程分析；（3）危险和可操作性研究是FMEA的改版。小结

评价目标：偏差及其原因、后果、对系统的影响