工艺危害分析方法技术

工艺危害分析方法技术第一页，共一百四十一页，2022年，8月28日

一、工艺安全异常

二、什么是HAZOP方法

三、HAZOP分析步骤介绍

四、岗位异常处置标准编制程序

HAZOP方法进展提纲：第二页，共一百四十一页，2022年，8月28日一、工艺安全异常第三页，共一百四十一页，2022年，8月28日

是指运行工艺发生因操作参数越限（如：压力底限、高限）或设备、附件故障导致工艺过程运行出现偏差或存在重大隐患，若不及时处置将会导致事故发生。工艺安全管理异常基本分类包括：工艺参数异常、运行不稳定、基础缺陷、冷却保护缺陷、润滑系统缺陷、内部问题、强度不够、附件问题、仪器仪表系统问题、联锁保护问题、其它工艺与设备问题。工艺安全异常第四页，共一百四十一页，2022年，8月28日工艺参数正常状态安全仪表功能基本工艺控制系统操作干预安全阀／爆破片堤防主动保护层被动保护层紧急响应层装置和应急响应工艺控制层联锁停车手动停车人员对工艺报警进行处理联锁对装置自动停车安全阀泄压事故发生

由于工艺安全管理异常涉及偏差因素多，同一偏差导致的原因多，若处理不及时或处理方法不对，将会导致严重的工艺安全灾难。工艺参数溢出到事故发生过程第五页，共一百四十一页，2022年，8月28日

2005年11月13日13时40分左右，地处吉林省吉林市的中石油吉林石化公司101厂(双苯厂)一化工车间(硝基苯精馏塔)连续(5次）发生爆炸（5人死亡、1人失踪）工艺参数异常，异常处置不当导致的事故第六页，共一百四十一页，2022年，8月28日【事故经过与原因】错误关了进料，没关蒸汽阀，导致T101温度升高。

11月13日，因苯胺二车间硝基苯精馏塔塔釜蒸发量不足、循环不畅，班长组织停硝基苯初馏塔和硝基苯精馏塔进料，排放硝基苯精馏塔塔釜残液，降低塔釜液位。10时10分，徐某组织人员进行排残液操作。在进行该项操作前，错误地停止了硝基苯初馏塔T101进料，没有按照规程要求关闭硝基苯进料预热器E102加热蒸汽阀，导致进料温度升高，在15分钟时间内温度超过150℃量程上限。11时35分左右，徐某回到控制室发现超温，关闭了硝基苯进料预热器蒸汽阀，硝基苯初馏塔进料温度开始下降至正常值。第七页，共一百四十一页，2022年，8月28日再次组织进料时，没有按照“先冷后热”的原则进行操作，导致冷料进入超温容器，物料急剧气化。

13时21分，在组织T101进料时，再一次错误操作，没有按照“先冷后热”的原则进行操作，而是先开启进料预热器的加热蒸汽阀，7分钟后，进料预热器温度再次超过150℃量程上限。13时34分启动了硝基苯初馏塔进料泵向进料预热器输送粗硝基苯，当温度26℃粗硝基苯进入超温的进料预热器后由于温差较大，加之物料急剧气化，造成预热器及进料管线法兰松动，导致系统密封不严，空气被吸入到系统内（T101塔为负压操作），与T101塔内可燃气体形成爆炸性气体混合物，引发硝基苯初馏塔和硝基苯精馏塔相继发生爆炸。

第八页，共一百四十一页，2022年，8月28日引起T101塔、T102塔发生爆炸，随后致使与T101、T102塔相连的两台硝基苯储罐及附属设备相继爆炸，随着爆炸现场火势增强，引发装置区内的两台硝酸储罐爆炸，并导致与该车间相邻的55#灌区内的一台硝基苯储罐、两台苯储罐发生燃烧。

第九页，共一百四十一页，2022年，8月28日

2002年，某企业乙烯裂解气压缩机四段出口放火炬线消音器发生爆裂着火事故。

压力等级划分不合理工艺安全设计出现的问题导致的事故第十页，共一百四十一页，2022年，8月28日压力等级划分不合理工艺安全设计出现的问题导致的事故第十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日英国一化工厂管道变更失误导致的爆炸事故工艺变更导致的事故第十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日英国一化工厂管道变更失误导致的爆炸事故

工艺变更导致的事故第十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日偏差处置措施产生原因HAZOP系统可能的异常状态（偏差）,识别是否清晰；偏差产生的原因；现场控制措施，是否充分，工艺设计是否存在问题？操作规程、异常与应急处置标准是否合理。总结：第十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日

二、什么是HAZOP方法？

HAZardandOPerabilityStudy

危险（害）与可操作性研究

HAZardandOPerabilityAnalysis

危险（害）与可操作性分析

第十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日热身：有关HAZOP的几个关键词我是一种基于风险的安全分析方法！我能提供过程系统安全性的证明文件！我是一种团队活动，需要集体智慧！我的方法简单、比较耗时、但很省钱！我能解决一些重要的安全问题，但不能包打天下！哪里会出错？如何出的错？有何保护措施？我是谁？第十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP的魅力所在魅力之一：集体智慧魅力之二：引导词激发创新魅力之三：系统化审查……

第十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日魅力之一：集体智慧实施关键：

通过审查会议的方法实现集体智慧；依据和基础：相关的多种专业具有不同知识背景的人员所组成的分析组一起工作比他们独自一人单独工作更具有创造性与系统性，能识别更多的问题。

头脑风暴（BrainStorming）第十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日常用引导词：无、增加、减少、早、晚、先、后、伴随、部分、逆向、异常……常见参数：流量、液位、压力、温度、组成、时间、速度、转速、频率……

化工HAZOP偏离句法（组合法得到合理偏离）:

例如：

无（NO）＋流量（FLOW）＝无流量

增加（MORE）＋压力（PRESSURE）＝压力高

伴随（ASWELLAS）＋相（PHASE）＝两相

早（EARLY）＋操作（OPERATION）＝操作超前

魅力之二：引导词激发创新

引导词＋参数＝偏离第十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日引导词是打开创新思维的：引导词偏离双向分析

魅力之二：引导词激发创新

找到危险原因；找到危险不利后果；揭示安全措施作用；找到事故变化路径；找到妨碍有效操作的原因；找到妨碍有效操作的后果；找到影响产品产量和质量原因；适合于连续过程；适合于间歇过程；适合于设计阶段和在役过程；适合于机械系统；适合于电子信息系统；

……偏离是故障传播的推动力查找事故的完整传播路径第二十页，共一百四十一页，2022年，8月28日魅力之三：系统化审查

系统化审查实施要点：

遍历过程所有部分（部件），用尽所有可行的引导词。

“HAZOP是一种技术，它提供给人们机会，使他们的想象力能自由地发挥，以便考虑所有的危险或可操作问题。由于已经通过系统化的方法对每一个管线以及每一个危险源都依次考虑过了，从而减少了某事物出错的机会。”－T.克莱兹

（1999）

第二十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日通过双重循环审查，实现“遍历”和“用尽”选择一条管线

选择偏离（例如流量小）流量小可能吗？有危险吗？或妨碍了有效操作吗？操作工是否知道这种流量小的情况？有何防止偏离和减缓后果的措施措施成本合理吗？

确定安全措施

跟踪措施的落实

考虑其它措施

过程的什么变化应告诉他们？还有新的偏离吗？

考虑其它流量小的原因是是是是是否否否否否系统化审查步骤示意图－T.克莱兹（1999）第二十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP方法和传统的检查表法的

主要区别和联系是什么？检查表用来普查危险“原因”和“后果”在装置的哪些部位发生；HAZOP用于揭示系统性危险，即找到检查表得到的“原因”与“后果”的内在关系以及防止该危险发生的措施。两者联系是，检查表的结果为HAZOP提供基本信息。第二十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP的优势与局限--HAZOP的益处

根据以往的统计数据，HAZOP可以减少29%设计原因的事故和6%操作原因的事故。

在设计阶段采用HAZOP能够识别设计中存在的问题，并在详细设计阶段得到纠正，从而降低开工后的变更成本，更快实现工艺流程的正常运转。

对在役装置的HAZOP分析,可以查找遗留的设计缺陷和现场生产运行管理的漏洞，提高在役装置的安全水平。第二十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP分析结果如果用于操作规程、异常处置标准的编制，可以提高可操作性和异常处置的准确性，从而确保生产装置平稳运行，保证产品质量，降低生产成本。

落实直线组织职责，提高工艺、设备、运行等管理水平。在进行HAZOP的过程中，可以培养和筛选一批工艺安全分析专业人才。HAZOP分析结果还可作为员工的辅助培训教材。HAZOP的优势与局限--HAZOP的益处第二十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日

可以在工厂运行周期内的任何时间段进行项目建议书编制阶段的方向性分析。可行性研究阶段的确认性分析。在设计阶段（设计审查前）进行的全面分析。对建设阶段出现的设计变更进行的小型分析。在工厂完工后进行的试生产前的分析。在工厂生存期限内进行的定期分析。HAZOP的优势与局限--HAZOP的益处第二十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP的优势与局限--局限性假定设计对于正常工况是正确的。要求有准确的资料或图纸。分析易跑题。定性而不定量。有时一个严重的危险将涉及到系统几个部分之间的相互作用，在这种情况下可能需要用故障树分析等技术进行更详细的研究任何一种分析工具都不可能保证所有的危险或可操作性问题都能识别，HAZOP分析也是如此。HAZOP分析的成功很大程度上依赖于分析小组领导的能力和经验以及小组成员之间的知识、经验和合作。HAZOP只考虑出现在设计描述中的部分。不考虑那些在描述中没有出现的行动和操作。第二十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日三、HAZOP分析步骤介绍

第二十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日分析题目：表页：图纸编号：修订号：日期：小组成员：会议日期：分析部分：设计目的：序号引导词参数偏离原因后果现有措施建议12HAZOP分析报告形式第二十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日认识几个HAZOP分析常用名词节点

节点是在流程图中所对应实际过程的一个位置，在该位置上可以通过施加偏离进行安全分析。

或者解释为，节点是一个点，在该点上的过程参数能够识别HAZOP评价意图。节点一般由组长在HAZOP团队会议之前选定。节点的例子有：从一个过程向另一个过程输送物料的管道；一个储罐。参数

参数是有关过程的，用来描述它的物理、化学状态或按照什么规律正在发生的事件。参数分为具体参数和概念参数两类：具体参数：例如，压力、温度、液位、流量、组成、转速、时间等；概念参数：例如，反应、混合、汽化、结晶、精馏、吸收、萃取等。第三十页，共一百四十一页，2022年，8月28日意图

意图解释为系统在该节点上期望如何操作。它提供了一个参考点以便施加偏离。引导词

引导词是一个简单的词或词组，用来限定或量化意图，并且联合参数以便得到偏离。

常见的引导词有：无、增加、减少、部分、异常、伴随、逆向、早、晚、超前、迟后等。

偏离

偏离是对评价意图或设计意图的偏离，它们是通过系统地使用引导词对每一个节点的每一个参数加以组合得到有实际意义的偏离。例如：增加＋温度＝温度过高；减少＋流量＝流量过小；异常＋反应＝反应异常。认识几个HAZOP分析常用名词第三十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日原因

原因是偏离发生的缘由。原因可以是：设备失效、人为失误或外部事件。不是所有可能的偏离都有实际意义。后果

后果是偏离所导致的结果。

例如：储罐压力超高导致有毒物料的释放。安全措施

在所评价位置的防止措施或减缓措施以及管理系统，该措施减少了偏离发生的概率或减缓了后果的严重度。常见的安全措施有：安全阀；报警系统；阻火器；爆破片。建议

安全措施的行动用来防止或减缓一个偏离的后果，或特殊的偏离评估所需要的进一步的信息。认识几个HAZOP分析常用名词第三十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP分析的三大步骤搜集资料开讨论会编写报告第三十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日定义

准备

分析

文档和跟踪

HAZOP分析步骤

确定分析范围和目标；确定职责；选择分析小组（5-7人）；组长记录员组员第三十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP会议组长

近期5次以上组长经历；有综合专业特长和实际工作经历；善于启发集体智慧；善于把握分析深度和进度；善于启发和把握评价的客观性和真实性。

从他人的立场看问题；奉献真诚的感激和赞扬；给予巨大的热情和动力；尊重他人；批评决不能过分；给人们以好的声誉；保持乐观和公平的意识。第三十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP会议组长职责与任务1.预先提出会议计划时间表，并且得到项目经理的批准，按照项目经理的要求提出评价预算。2.组织（安排）会议的地点、日期、时间和餐饮（茶点服务、午餐等）；3.为评价提供识别、获取和复制必要的图纸和文档，分发给每一个成员（图纸和文档从项目经理处获得）；4.组织必要的硬件设备和软件（投影仪、实时计算机投影仪、阅读设备等）；5.选择分析节点，与项目经理一起选定；6.主持HAZOP会议的所有议程；7.在把握时间进度的前提下，确保充分的技术审查；8.在会议期间，提出子会议或研讨建议，以便从技术和会议安排的观点讨论特定的更有成效的问题。9.给项目经理准备和提交初步的草稿（送批稿）和最终HAZOP审查报告，包括从准备和草稿（送批稿）报告到最终报告的注解内容；10.专心主持所有评价会议；11.每天的HAZOP会议结束后检查工作报告的技术上的正确性；12.在会议上和会议外指导HAZOP纪录员的工作；13.在传达和复审HAZOP会议时提供专家意见；14.帮助项目经理准备和完成HAZOP复审的补遗报告，该报告是有关建议和解释或关闭（消除）的补遗；15.使得HAZOP评价与公司的研究、风险基本原理和保护方法具有一致性。第三十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日记录员职责与任务1.

在每一次会议之前，提供HAZOP审查会议的节点列表和工作单；2.以分列单的方式记录HAZOP审查讨论的要点；3.专心参加所有审查会议；4.帮助组长准备初稿、草稿（送批稿）和最终HAZOP报告的打印件；5.检查拼写、词语、将每一个报告的设备目标数、流体组分、测量单元等列表，特别是建议措施；6.订购并且安排会议餐饮。

记录员必须具备专业知识和经验。第三十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日项目经理、工艺、设备、自控工程师职责与任务1.组织HAZOP评审（获得所需的支持、经费、选择和通知团队成员等）。过程危险分析项目的审查通常应当包括在项目设计成本的一部分（例如，项目联合预算申请）或在役装置的操作成本的一部分；2.选择团队人员并且保证他们出席所有审查会议；3.向组长提供所需要的准确/最新的图纸和说明文本；5.专心参加所有审查会议；6.在审查会议之前提供项目的知识、过程系统或装置设计专家意见和公司的策略。在具体审查中，提供节点的设计意图和过程条件与限制。审查报告中应当提供过程的说明；7.在审查会议中，对于已经找到的任何将会成为直接严重威胁生命的恶兆事项，立即使用公司的变更管理规程给出校正措施（行动）；8.让管理层知道审查活动和结果，作为日常公司的（安全）策略和实践的需要；9.审查、评议和批准HAZOP报告的初稿、草稿（送批稿）和最终文件；10.与管理层一起定义审查报告的分配；11.发布和分配HAZOP报告的初稿、草稿（送批稿）和最终文件；12.坚持到底执行所识别的行动项目作为分析审查的（必不可分的）部分。获得建议措施的解答或关闭（完成）。准备和发布任何HAZOP补遗报告文本、建议解决方案或关闭（完成）。第三十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日操作方代表职责与任务1.专心参加所有审查会议；2.为审查会议提供操作知识、策略、规程和装置的实践；3.在审查会议期间负责装置的操作讨论；4.识别装置现场的任何在设计图中尚未标识的改变；5.识别维修关心的问题和要求；6.当有需要时，验证设备目标数量；7.当有需要时，审查和评议报告的初稿和草稿（送批稿）。

“操作方代表的职务必须是班组长以上，有控制室和现场操作经验的代表。”第三十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日风险工程或安全代表职责与任务1.

专心参加所有审查会议；2.为会议提供失去预防的知识和公司失去预防和环境（保护）策略及实践；3.确认公司可接受风险和保护方法的基本原理；4.在审查会议中负责失去预防问题的讨论；5.当讨论需要时，提供可用于本装置近期事故的知识；6.对过程安全管理目标提出建议，对会议提供帮助；7.当有需要时，审查和评议报告的初稿和草稿（送批稿）。

（当有需要时特邀参加评审）第四十页，共一百四十一页，2022年，8月28日补充的团队成员职责与任务1.当需要时，由项目经理安排参加审查会议；2.为了回答个别代表的问题提供策略和装置实践知识；3.在审查会议中负责讨论；4.当有需要时，审查和评议报告的初稿和草稿（送批稿）。

第四十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日定义

准备

分析

文档和跟踪

HAZOP分析步骤

制定分析计划；收集数据；商定记录形式；估算时间；安排时间进度表；进度表技术资料第四十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日进度时间内容确定HAZOP进度时间表（举例）第四十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP审查所需基本技术资料1.带控制点的工艺流程图PID（管道及仪表图）。2.系统设计原理和过程说明书。3.防火和防爆系统图或分布图（火焰和漏气检测/报警，被动和主动的保护设施）。4.货物的化学与物理性质，特别是危险物料（原油的油气比，物料安全数据表等）。5.操作规程（包括开车或停车）以及维修规程。6.工艺流程图（PDF）和物料与能量平衡。7.管线和材料说明书（如果在其它处没有指出）；8.火炬、排放和排液集总图；9.仪表基本原理（就地/遥控、硬件的/数据总线、失效模式、模拟/数字、紧急报警等）；10.公用工程说明书和可靠性（供电、供水等）；11.在役或相似装置的历史事故。第四十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP审查所需详细资料1.

带控制点的工艺流程图（管道及仪表图），用施工建设时的图纸检验在役装置。2.设备和主管线分布平面图和适当的断面图，包括表面排水分布图。3.带报警顺序和跳闸设置的原因和影响图（SAFE安全图）。4.最终版本的带控制点的工艺流程图（管道及仪表图）。5.系统设计原理和过程说明书。6.防火和防爆系统图或分布图（火焰和漏气检测/报警，被动和主动的保护设施）。7.货物的化学与物理性质，特别是危险物料（原油的油气比，物料安全数据表等）。8.操作规程（包括开车或停车）以及维修规程。9.工艺流程图（PDF）和物料与能量平衡。10.电的危险区域图。11.有关紧急停车（ESD）隔离和排放能力包括集总管、排放口和火炬的全部说明和系统设计计算。12.设计资质和所有安全阀、爆破片等基本计算。13.腐蚀的监测和防护系统；14.所有工厂项目包括厂方项目的工程设计数据表；15.仪表和控制阀数据表；16.管线和材料说明书（如果在其它处没有指出）；17.火炬、排放和排液集总图；18.电信号线图；19.仪表基本原理（就地/遥控、硬件的/数据总线、失效模式、模拟/数字、紧急报警等）；20.在役系统界面显示图；21.特殊的分析研究或计算（蒸汽分散作用、爆破压力等）；22.周围环境数据（预期的温度、天气、地震等）；23.公用工程说明书和可靠性（供电、供水等）；24.设计遵循的法规和标准（国家标准、国际标准、他国标准、行业标准等，例如：API,NFPA,ANSI,ASME,NACE）。25.人员配备、人员分布、监管配备和疏散路线或计划；26.人类功效或人的因素特征（颜色编码、可达性、实际的使用、语言和指导等）27.在役或相似装置的历史事故。第四十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP分析最主要的分析对象是：

管道和仪表流程图即P&ID46第四十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日P&ID图几乎包含了洋葱模型的所有安全措施。显示了所有的设备、管道、工艺控制系统、安全联锁系统、物料互供关系、设备尺寸、设计温度、设计压力、管线尺寸、材料类型和等级、安全泄放系统、公用工程管线等关于工艺装置的关键信息。通过分析P&ID,几乎可以分析所有安全措施的充分性检查强制性标准规范在设计中的执行和落实情况。通过对P&ID图的HAZOP分析

-全面检查安全设施的充分性47第四十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日定义

准备

分析

文档和跟踪

HAZOP分析步骤

将系统分解为若干部分（划分节点）；选择某一部分并定义分析目的；使用选定的引导词与参数构成偏离；从偏离双向识别原因和后果；确定其中是否存在重大问题；识别其中保护、检测和指示装置；确定可能的补救/减缓措施；对建议措施达成一致意见；实施“遍历”和“用尽”双重循环审查。会议讨论跟踪记录第四十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日化工过程分析节点划分及选定

将过程在P&ID图中划分为不同的片段称为“节点”方便于分析。划分节点的优点是，能集中注意力于重要部分，有利于分析。第四十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日

流量、液位、压力、温度、组成、

PH、时间、速度、转速、频率……化工HAZOP句法（组合偏离）:

“

引导词＋工艺参数＝偏离”例如：

NO（空白）＋FLOW（流量）＝无流量

MORE（过量）＋PRESSURE（压力）＝压力高

ASWELLAS（伴随）＋ONEPHASE（一相）＝两相

EARLY

（超前）＋OPERATION（操作）＝操作超前化工HAZOP分析常用工艺参数及句法第五十页，共一百四十一页，2022年，8月28日主要引导词的进一步说明

No

否

对原设计意图的全部消除或没有实现。

组合偏离例：流量/否无流量压力/否无压力Less（定量）减少参数的值比预期的少（小、低）

组合偏离例：流量/少流量小压力/少压力低第五十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日主要引导词的进一步说明More

（定量）增加

参数的值比预期的多（大、高）。

组合偏离例：温度/增温度高压力/增压力高Reverse反向对于原设计意图相反的方向。

组合偏离例：流量/反向流量反向

第五十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日主要引导词的进一步说明Other

其它

原设计意图实现，但实现的方法不同。

组合偏离例：流量/其它不期望的流量组成/其它不期望的比份Early（时间）早原设计意图出现得过早。

组合偏离例：流量/早流量产生过早稳定/早预期的温度（高或低）取得过早

第五十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日主要引导词的进一步说明Late

晚

引导词早的对立面。

组合偏离例：液位/晚预期容器中的液位（高或低）建立过晚※Also（局部）异常原设计意图正常，但有局部异常（额外物）

组合偏离例：流量/异常流量污染液位/异常容器中有不期望的物质第五十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日主要引导词的进一步说明※Fluctuation（变动）波动原设计意图只在部分时间内实现。

组合偏离例：流量/波动流量时有时无温度/波动温度时高时低第五十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日流量无减少增加其它反向压力减少增加波动温度减少增加波动液位无减少增加波动分离无减少腐蚀增加隔离无排液无少其它排气/置换无少其它采样无其它

化工常见偏离词选定第五十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日

HAZOP会议有关事项

每个分析节点平均需20～30分钟。每个设备分配2～3小时。分析会每天会议时间4-6小时。每隔1-1.5小时休息10分钟。团队成员要从始至终参加会议。提供合适的房间设施、可视设备及记录工具（软件）。第一次会议前，应将包含分析计划及必要参考资料的简要资料包分发给分析小组成员，便于他们提前熟悉内容。8.最好把装置划分成几个相对独立的区域，每个区域讨论完毕后，会议组作适当修整，再进行下一区域的分析讨论。9.对于大型装置或工艺过程，可以考虑组成多个分析组同时进行。第五十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日系统化审查方法第五十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日定义

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分析

文档和跟踪

HAZOP分析步骤

记录分析情况；签署分析文档；完成分析报告；跟踪措施的执行情况；需要时重新分析系统某些部分；完成最终输出报告。HAZOP报告第五十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日国际标准IEC-61882加热炉HAZOP报告案例第六十页，共一百四十一页，2022年，8月28日国际标准IEC-61882加热炉HAZOP报告案例第六十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日项目HAZOP分析-例1：流程简图,压缩机进料管线62第六十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日63项目HAZOP分析-例1：分析示意63偏差：压力低原因：过滤器堵塞后果：吸入管线承受真空压缩机喘振吸入管线破裂压缩机损坏，设备损失和生产损失有可能产生进一步的后果第六十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日2.项目HAZOP分析-例1：分析报告设计工况报警设计控制系统设计运行维护技术设计标准设计惯例经验风险矩阵洋葱模型……..大型装置要检查上万个安全措施！第六十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日65项目HAZOP分析-例1：关闭完全按要求执行答复是否满意？为什么？第六十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日66项目HAZOP分析-例2：分析示意123消声器堵塞放气阀无法打开压缩机超速压缩机出口管线压力高第六十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日

反应器项目HAZOP分析-例2：分析示意6745止逆阀损坏或安装错误反应器跳车（ZCV关闭）--后路压缩机出口管线压力高第六十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日项目HAZOP分析-例2：报告68安全联锁工艺控制安全泄放设施设计工况运行维护第六十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP的跟踪和关闭

在HAZOP审查完成后，由项目经理等负责完成如下关闭任务：

向建议的负责人追踪每一条建议的落实情况、关闭状态。

召开HAZOP建议的关闭会议，一般由全体成员参加，对HAZOP报告逐条进行验证。

全部建议关闭后，签署终版的HAZOP报告，经业主书面认可，该项工作正式结束。

保留记录。要根据项目要求对HAZOP报告和审查用的P&ID等资料进行归档保存。第六十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP分析步骤小结HAZOP分析方法特点：成熟！规范！准确！有效！定义

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分析

文档和跟踪

第七十页，共一百四十一页，2022年，8月28日风险分级色标（R=F×S）将HAZOP结果风险分级以便突出重点第七十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日风险矩阵方法U－不可接受水平的风险，需要考虑重新设计该系统。R－需要考虑减少风险的措施。C－风险水平的减少措施不需要较大的开支。

R=F×SR－“原因-后果对”的风险值F－原因发生概率S－后果严重程度第七十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日风险矩阵中的参数说明原因频度（F）（Frequency）（次/年）

[0]1次/1000年

[1]1次/100年

[2]1次/10年

[3]1次/1年

[4]1次/1月后果严重度（S）（Severity）潜在危险的严重程度

[0]轻度

[1]一般

[2]较重

[3]严重

[4]灾难后果危险分类（C）（HazardCategory）危险分类

[1]人员伤害

[2]设备损坏

[3]工厂停产

[4]环境影响

[5]外界反应第七十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日S－后果严重度分类和分级第七十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日F

初始原因发生概率数据

（举例）第七十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日四、安全措施充分性考虑第七十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日HAZOP找到如此多的“原因－后果对”……谁重要？?第七十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日7878本质工艺安全分析-举例3问题：

1.冷却水丧失，2.热介质继续供再沸器，塔顶馏出物无法冷凝！

3.塔超压，安全阀起跳，大量物料排往火炬。火炬能力有限或受制约。如何解决？123第七十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日79（1）更加安全可靠的循环水系统（3）设计能力足够大的火炬系统（4）安全仪表系统（SIS）进行切断（2）根据物性和操作条件改进工艺设计本质工艺安全分析-举例3第七十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日

减少事故发生频率设置安全联锁、紧急停车或安全仪表控制系统设备、管道材料的合理选用安装安全阀/爆破膜/可燃气体探测器等采用防爆电气仪表/防雷/防静电等电气安全防护严格执行安全生产管理规程降低事故风险的主要措施第八十页，共一百四十一页，2022年，8月28日降低事故后果设置防火墙、防爆墙，采用抗爆建筑物等设置火灾报警系统及消防灭火设施编制应急预案，制定应急措施，设置避难/逃生设施等降低事故风险的主要措施第八十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日本质控制特性（消除或降低危险)按照本质安全设计原则，从根本上消除危险（如用低风险物质代替高风险物质，减少危险物质量、缓和工艺条件，不是通过控制手段）将事故频率或后果降为最低外在控制特性（附加控制)采取措施，降低事故发生频率（预防性）减轻事件后果的严重程度（减灾性）外在措施可以是被动的，也可以是主动的程序控制特性（管理控制)制定操作规程、安全管理制度紧急响应、应急预案与演练安全对策措施特性第八十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日83尽量降低工艺设备的物料量本质工艺安全分析-举例3第八十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日84安全措施-优先策略

本质安全措施

被动安全措施主动安全措施

程序/规程

优先级从高到低第八十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日事故预防优先原则采取本质安全设计消除或削减危险可靠性优先原则采用被动性安全技术措施，不需启动任何主动动作的元件或功能来消除或降低风险，如防火堤、防爆墙、较高等级的设备管道采取主动性安全技术措施，能自动启动预防事故发生或减轻事故后果的功能，如安全仪表系统（SIS）、泄压装置采取程序性管理措施，预防事故的发生，如操作程序等安全措施-优先策略第八十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日工程设计主要安全对策措施第八十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日安全对策措施主要包括下列几方面：1.工艺装置、储运及辅助设施系统设计 （工艺流程/设备选型/安全泄压）2.仪表控制系统 （SIS、ESD系统/安全联锁控制）3.设备管道材料选择及设计 （压力容器与管道/超压保护）4.防火防爆 （总图布置/消防系统/防雷防静电/建筑物设计）5.应急措施第八十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日什么是本质安全（inherentsafety）

采用无危险性物料和工艺条件来消除危险，而不是依靠控制系统、联锁、报警和工作程序来终止初始事件

摘自《Guidelinesforengineeringdesignforprocesssafety》1.工艺技术

——决定过程的本质安全性第八十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日安全仪表系统（SIS）

完全独立于DCS的安全仪表系统，当工艺过程发生偏差时，用于维持工艺过程的安全状态2.安全仪表系统

——降低风险的重要屏障第八十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日安全完整性等级(SIL—SafetyIntegrityLevel)

满足执行仪表安全功能的平均失效概率,等级越高,安全功能越强SIL值要求的安全率（有效性）要求故障概率（PFD）无效期4>99.99%10-5~

10-4399.9~99.99%10-4~10-30.1%无效（8.76时/年)299~99.9%10-3~10-21%无效（3.65天/年)190~99%10-2~10-110%无效（36.5天/年)2.安全仪表系统

——降低风险的重要屏障第九十页，共一百四十一页，2022年，8月28日SIS系统特点每个工艺装置的SIS系统有多个SIF（安全仪表功能）,每个SIF有确定的SIL值,SIS系统的功能和方案根据安全度等级（SIL）确定SIL等级的确定取决于对仪表故障可能造成的人员、经济损失、环境等方面的风险评估，可采用定性或半量化方法进行评估SIS系统设计为故障安全型，可采用双重或三重冗余、容错系统SIL等级审查可避免过度设计和不必要的投资，使SIS设计的风险控制与投资费用达到最佳合理化2.安全仪表系统

——降低风险的重要屏障第九十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日92SIL（安全仪表系统水平)分析PRCAPZAIALRCHHH热膨胀或火灾工况设定压力60barg120Bar设计压力60Barg烃01001010020100101PRCA-00101PZA-00201PZA-002V10001LRC-00101UZ-10092（1）控制回路故障，导致01PRCA-001全开（2）大量高压物料进入V100（3）系统超压（4）泄漏或破裂（5）火灾或爆炸第九十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日93（1）控制回路故障，导致01PRCA-001全开（2）大量高压物料进入V100（3）系统超压（4）泄漏或破裂（5）火灾或爆炸设计安全仪表系（SIS)统切断SIL（安全仪表系统水平)分析第九十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日9494PRCAPZAIALRCHHH热膨胀或火灾工况设定压力60barg120Bar设计压力60Barg烃01001010020100101PRCA-00101PZA-00201PZA-002V10001LRC-00101UZ-10094SIS回路确定SIL硬件实现运行和维护SIL（安全仪表系统水平)分析第九十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日95风险联锁系统复杂性设计不足过度设计SIL对设计进行优化，使之处于该区域SIL（安全仪表系统水平)分析第九十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日3.超压保护

——防控风险的基本设施主要超压原因工艺反应失控——放热、爆聚公用工程故障——停电/停水/停气出口堵塞——阀门关闭火灾事故——

造成过热、气化、膨胀、分解设备故障——换热器管破裂、控制系统故障第九十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日防止超压的主要措施操作工干预足够强度的设备与管道贮罐的弱缝焊接紧急减压系统，避免物料大量排放泄压措施（安全阀/爆破膜/压力真空呼吸阀）火炬排放系统3.超压保护

——防控风险的基本设施第九十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日《TSG——特种设备安全技术规范》规范号名称1TSGR0001-2004 非金属压力容器安全技术监察规程2TSGR0002-2005 超高压容器安全技术监察规程3TSGR0003-2007 简单压力容器安全技术监察规程4TSGR0004-2009固定式压力容器安全技术监察规程5TSGR1001-2008 压力容器压力管道设计许可规则6TSGR7001-2004压力容器定期检验规则7TSGZF001-2006 安全阀安全技术监察规程8TSGD0001-2009压力管道安全技术监察规程——工业管道9TSGD3001-2009 压力管道安装许可规则

国家质检总局于2004-2009年发布16项TSG标准，主要相关规范如下：第九十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日压力容器/压力管道设计要点设计条件的确认——设计压力应当不小于在操作中可能遇到的最苛刻的压力与温度组合工况的压力材料的选择——特定使用条件和介质,还应考虑在可能发生火灾和灭火条件下的材料适用性及由此带来的材料变化和次生灾害.（TSGD0001第21条）风险评估要求——对第III类压力容器，设计应出具包括主要失效模式和风险控制的评估报告。（TSGR0004第3.6条)第九十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日压力容器/压力管道设计要点安全保护装置安全泄放装置(安全阀、爆破片装置）用于防止管道系统发生超压事故,其控制仪器或仪表和事故联锁装置不能代替安全泄放装置作为系统的保护设施.（TSGD0001第127条）管道与安全阀（爆破片装置）之间一般不宜设置切断阀。（TSGD0001第144条）阻火器、紧急切断装置第一百页，共一百四十一页，2022年，8月28日紧急切断装置可燃液化气或可燃压缩气储运和装卸设施重要的气相或液相管道应当设置紧急切断装置。紧急切断装置包括紧急切断阀、远程控制系统和易熔塞自动切断装置

----（TSGD0001第131条）紧急切断阀是在应急情况下可手动或自动快速关闭的阀门。自动切断装置所用易熔合金应确保75±5℃时熔融，完全关闭时间≤5-10s----（《液化气体设备用紧急切断阀》GB/T22653-2008）压力容器/压力管道设计要点第一百零一页，共一百四十一页，2022年，8月28日压力容器/压力管道设计要点紧急切断装置(续)因物料爆聚、分解造成超温、超压，可能引起火灾、爆炸的反应设备应设报警信号和泄压排放设施，以及自动或手动遥控的紧急切断进料设施

----(GB50160-2008第条)液化烃设备抽出管道应在靠近设备根部设置切断阀。容积超过50m3的液化烃设备与其抽出泵的间距小于15m时，该切断阀应为带手动功能的遥控阀，遥控阀就地操作按钮距抽出泵的间距不应小于15m----(GB50160-2008第条)第一百零二页，共一百四十一页，2022年，8月28日压力管道分类

按照设计压力、设计温度、介质毒性、腐蚀性和火灾危险性分类。

碳素结构钢不得用于GC1级管道，Q215A、Q235A等A级镇静钢不得用于有毒、可燃介质，Q215B、Q235B级等B级镇静钢不得用于极毒、高毒介质。

压力容器/压力管道设计要点第一百零三页，共一百四十一页，2022年，8月28日定期检验规则(TSGR7001-2004)年度检查运行过程中的在线检查，每年至少一次定期检验（1）全面检验——停机时的检验，由检验机构进行（2）耐压试验——全面检验合格后进行的超过最高工作压力的液压或气压试验安全状况等级1、2级3级4级检验周期每6年一次3-6年一次由检验机构定压力容器/压力管道设计要点第一百零四页，共一百四十一页，2022年，8月28日安全阀校验（附件三，第17条）一般每年至少校验一次，对弹簧直接载荷式安全阀，当满足本条规定的条件时，经单位技术负责人批准可适当延长弹簧直接载荷式安全阀同时满足以下各条件，校验周期最长可延至5年压力容器/压力管道设计要点第一百零五页，共一百四十一页，2022年，8月28日4.应急措施

——减缓风险的最后防线

主要应急措施避难间/所——抗爆控制室紧急疏散通道——大门、道路、标识事故池——雨水池、存液池、应急事故电源——柴油发电机组、UPS应急预案和演练——应急广播、人员疏散和转移第一百零六页，共一百四十一页，2022年，8月28日石油化工企业应采取防止泄漏的可燃液体和受污染的消防水排出厂外的措施。（第条）

火灾事故状态下，受污染的消防水应有效收集和排放。（第条）防火堤内的有效容积不应小于罐组内1个最大储罐的容积，当不能满足此要求时，应设置事故存液池储存剩余部分。（第条）液化烃全冷冻式单防罐罐组的防火堤内的有效容积不应小于一个最大储罐的容积。（第条）接纳消防废水的排水系统应按最大消防水量校核排水系统能力，并应设有防止受污染的消防水排出厂外的措施。（第条）

<石化防火规范>对事故应急措施的要求第一百零七页，共一百四十一页，2022年，8月28日更准确的方法保护层分析LOPA第一百零八页，共一百四十一页，2022年，8月28日保护层及保护层分析（LOPA）

保护层（layersofprotection）

采用多重保护层或安全措施，以便深度防止灾难性事故或减轻灾难事故的影响。可提供的防止事故与灾难发生的措施，可以是安全设备、系统或行动（作用），能够防止或减缓危险剧情向不利后果扩展。第一百零九页，共一百四十一页，2022年，8月28日LOPA的由来和应用2001由美国化学工程师协会，化工过程安全中心CCPS发布

LayerofProtectionAnalysis,SimplifiedProcessRiskAssessment,CenterforChemicalProcessSafety(CCPS),AmericanInstituteofChemicalEngineers（AIChE）,NewYork,NY,20012003IEC-61511-3引用2007GB/T21109.3引用自发布8年来得到广泛应用（HAZOP-10%）第一百一十页，共一百四十一页，2022年，8月28日可行的保护方法具备固有安全设计特性（工艺、动设备、静设备、仪表、控制系统、软件系统）；2.

基本过程控制系统BPCS；3.

超限报警和操作员人工介入；4.

紧急停车系统/功能安全仪表；5.物理防护措施（积极保护层），如释放设备（安全阀、爆破片、释放到火炬）；6.后续释放物理防护（消极保护层），切断对水源、土壤、地下水、大气的污染，如围堰、隔离系统；7.工厂和社会的紧急响应（紧急响应层）。第一百一十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日什么是LOPA—保护层技术（简化的风险评估）社区应急响应工厂应急响应物理保护（围堰）物理保护（泄放装置）安全仪表系统关键报警，操作人员人工干预BPCS,工艺报警，操作人员监督工艺设计LAH1I第一百一十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日各级保护层所应对的危险级别第一百一十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日保护层分析（LOPA）考虑的重点怎样的安全是足够的安全？具体的过程需要多少种保护层？每一保护层可以减少多少风险？

实质：HAZOP+ETA两种方法的联合。第一百一十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日LOPA

（layersofprotectionanalysis）

LOPA是一种简化的半定量风险评价方法，用以确定现有的安全措施是否合适，是否需要增加新的安全措施。

LOPA所包含的内容如下：分析由原因-后果对偶所定义的独立的危险剧情；确定剧情的风险（risk）程度；3.分析独立的保护层，其有效性及联合效果。第一百一十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日第一百一十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日LOPA

步骤第一百一十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日第一百一十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日LOPA和HAZOP的关系

LOPA是在HAZOP的基础上，进一步提出安全措施的分析，也可以看作HAZOP的继续和深入。HAZOP分析得到的危险剧情，是LOPA的基础；HAZOP拉偏得到的非正常原因及发生频率，为LOPA分析的引发原因及其概率估算提供直接信息；HAZOP得到的不利后果及后果严重程度，为LOPA分析的影响事件及事件严重程度提供直接信息；HAZOP识别出的现有安全措施，为LOPA分析提供直接信息；HAZOP得出的“行动”（建议），同样也是LOPA的目的。第一百一十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日更准确的方法：保护层分析LOPA案例：LOPA分析将HAZOP得到的1500个

安全措施简化为500个！第一百二十页，共一百四十一页，2022年，8月28日五、岗位异常与应急处置标准编制

（HAZOP的拓展应用）第一百二十一页，共一百四十一页，2022年，8月28日异常与应急处置标准当参数溢出报警后的异常处置措施。当参数进一步溢出，发生事故后的应急处置措施。第一百二十二页，共一百四十一页，2022年，8月28日岗位工艺异常处置标准监控指标异常的处理措施。

岗位工艺异常处置标准：是指岗位所管理的设备设施或工艺出现参数异常（溢出正常值）或设备故障（包括附件）时，岗位员工采取的正确处置程序和方法。应具体、简单、针对性强。包括两部分：

操作参数溢出

设备安全运行保护系统指标（如压缩机油温、成份、震动等）超出范围后的内在原因及相应的异常处置程序和具体方法。第一百二十三页，共一百四十一页，2022年，8月28日岗位应急处置标准编制岗位应急处置措施。岗位应急处置措施也就是当监控指标进一步发展成灾害事件时的现场岗位的应急处置措施，强调及时、准确，避免事态扩大化。包括泄漏事件，火灾爆炸事件、炉膛爆炸事件等。

第一百二十四页，共一百四十一页，2022年，8月28日岗位工艺异常、应急处置标准编制方法按HAZOP分析识别出的节点。

针对偏差的每一原因，分析现场异常表现的现象，制定异常处置措施。根据偏差最终导致的后果，确定该节点的后果事件。结合工艺流程特点，制定现场岗位应急处置对策措施。

第一百二十五页，共一百四十一页，2022年，8月28日针对偏差的每一原因，分析现场异常表现的现象，制定异常处置措施。

针对偏差最终导致的后果，确定该节点的后果事件。结合工艺流程特点，制定现场岗位应急处置对策措施。第一百二十六页，共一百四十一页，2022年，8月28日岗位异常处置标准编制程序多增加了一个步骤（处置程序与措施）第一百二十七页，共一百四十一页，2022年，8月28日岗位异常与应急处置标准要求

岗位异常与应急处置标准是现场岗位员工针对工艺现场可能出现的偏差及事件编制的处置程序和标准。应具体、简单、针对性强。做到岗位人员应知应会，熟练掌握，并通过异常与应急演练，做到迅速反应、正确处置。第一百二十八页，共一百四十一页，2022年，8月28日岗位工艺异常处置标准包括内容岗位异常处置标准指导卡涉及基本项目与内容：工艺节点或主要设备设施；监控指标：操作参数或运行保障系统；监控标准：该操作参数操作范围或运行标准；偏差方式：操作参数溢出范围方式或运行保障系统故障因素；后果分析：可能导致的后果情况；原因分析：导致参数溢出或运行保障系统故障的原因，一般有多个原因；处置措施：针对某原因的处置程序和措施；责任岗位：完成处置措施某一步骤的责任岗位；配合岗位：完成处置措施某一步骤的配合岗位；引用标准：完成该步骤的操作标准。第一百二十九页，共一百四十一页，2022年，8月28日岗位工艺异常处置标准编制说明

☞分析节点：确定监控指标体系某项指标，如：压力或压缩机油温等指标；

☞监控指标（参数）：监控指标体系某项指标，如：压力或压缩机油温等指标；

☞监控标准：具体的指标允许范围，如压力指标：2-3MPa；

☞偏差（引导词）：当指标超出监控标准时，如超出上限或低于下限，并注明是否为不可接受

；

☞原因分析：偏差发生的原因分析；

第一百三十页，共一百四十一页，2022年，8月28日岗位工艺异常处置标准☞处置措施：针对不同原因的处置措施。

为了增加措施执行的明确性和可操作性，编制处置措施应增加准许程序：当岗位员工发现异常可立即采取的行动使用“