hazop分析方法在人员操作规程安全性分析中的应用

hazop分析方法在人员操作规程安全性分析中的应用

0hazep的概念哈兹普分析（危险分析，即哈兹和操作研究）是研究环境、欧洲和美国等国家工业风险的广泛安全分析和评估方法。我国近年HAZOP分析工作开展迅速,2010年,国家安全监管总局和工业和信息化部联合下发“关于危险化学品企业贯彻落实《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》实施意见中对企业开展HAZOP分析提出了建议和指导性要求。中国石油天然气集团公司专门下发了《危险与可操作性分析工作管理规定》等管理文件对中石油企业HAZOP实施提出技术要求,并于2011年颁发了中石油企业标准《危险与可操作性分析技术指南》,其中定义的HAZOP概念为:“在开展工艺危害分析工作中所运用到的,通过使用‘引导词’分析工艺过程中偏离正常工况的各种情形,从而发现危害源和操作问题的一种系统性方法”,这主要是由于我国处于HAZOP应用起步阶段,大部分HAZOP应用和研究主要以工艺过程风险分析为主。实际上,结合引导词开展头脑风暴式的HAZOP分析形式,还可有效应用于各种操作规程、场地布置、管理程序应用、事故调查等领域的风险分析,如IEC61882中提出HAZOP可识别操作问题,并特指那些可能引起生产紊乱和事故的操作偏差。另外,笔者通过HAZOP分析和研究发现,国外工艺包如果在设计阶段已经完成过系统的HAZOP分析,风险控制措施考虑比较完善,其工艺过程的风险水平可能大都处于可接受状态,作为HAZOP研究成果的“建议”相对较少。相关研究结果显示,绝大部分伤害事故是由于不安全行为造成的,仅少量是由不安全的环境和生产条件造成的(如杜邦公司的不安全行为造成伤害的比例为96%)。而操作规程是企业进行各种工艺、维修、特殊作业时必须遵循的人工程序或步骤,其正确与否直接影响人员操作行为安全。因此,企业开展针对操作规程的头脑风暴式风险分析十分必要,本文结合HAZOP分析和研究经验,期望能较系统说明和论述开展操作规程HAZOP分析的技术原理和注意问题,以期深化HAZOP分析技术的推广和应用。1压气站旋转球法工艺分析为能清晰说明本文所述内容,结合某压气站发球操作规程HAZOP为例进行说明。该站由于综合采用本质安全技术、基本过程工艺控制系统和安全联锁系统,并在操作方面有较丰富的操作经验,绝大部分压气站过程风险水平处于基本可以接受状态,少部分处于需要整改状态,站场整体安全水平较高。在针对工艺过程HAZOP部分提出建议23项(约占总分析时间的80%),而在仅做的两个操作规程HAZOP分析中(过滤器GF201在线排污操作、发球筒发球操作)分析建议相对比较集中达到了18项(约占总分析时间的20%)。篇幅所限,表1仅列出了操作规程HAZOP分析中涉及到建议的一部分内容。如图1所示,压气站发球筒工艺原理较简单,发球筒设于压气站压缩机组出口线和旁路线下游、天然气出站前。压气站发球筒F101发球操作规程为:步骤1:如发球筒内有一定压力的天然气,控制打开1306阀,按一定的压降速度将发球筒降压至表压为零,关闭1306阀;步骤2:确认1301、1303阀处于关闭状态,1302阀处于全开状态;步骤3:打开发球快开盲板;步骤4:将清管器送至发球筒偏心大小头处塞实;步骤5:对发球筒快开盲板进行维护、保养后关闭快开盲板;步骤6:打开发球筒平衡阀1307;步骤7:打开1303阀(在20%左右时),手动控制打开1315阀,按一定的升压速度对发球筒充压;步骤8:待阀1301上下游压力平衡后,解除1303、1301阀门锁定,全开1303、1301阀;步骤9:缓慢关闭1302(此时,1303、1315处于全开位置);步骤10:发球前派专人在出站管线弯头处人工监听清管器是否发出;步骤11:关闭阀1302(如压缩机组运行,要适当调整压缩机转速,当以利于发球,防止清管器出站速度过快),将清管器发出;步骤12:确认清管器发出10分钟后,打开阀1302,关闭阀1301、1303、1315;步骤13:控制打开阀1306,按一定的压降速度对发球筒降压至表压为零,关闭阀1306;步骤14:打开发球筒快开盲板,检查清管器是否发出,对发球筒快开盲板进行维护、保养;步骤15:关闭快开盲板;步骤16:如果清管器没有发出,重复以上操作将清管器发出。开始分析之前,来自于现场的工程师认为操作规程由经验丰富的老操作工编写,即使进行严格的安全审计也应该没有大的问题。但是最后分析出结果却让他们十分吃惊,部分结果如表1所示。3综合引导词法分析非织造工艺过程hazep分析操作规程HAZOP分析引导词通常取三个:“未完成”、“部分完成”,“顺序错误(早,晚,先,后等)”,与操作规程组成的偏差含义分别为:“某操作步骤未完成”、“某操作步骤部分完成”、“某操作步骤顺序错误”。操作规程HAZOP分析的记录方式目前有两种方式比较适合:一是将操作步骤视为“节点”,将节点内的各个具体操作动作分解拆分为“动作要素”,如表2所示。当操作步骤比较单一时,可以等同于工艺过程HAZOP分析中的“参数”,“操作步骤+引导词”可以得到较容易理解的偏差,如“开阀1306”这样一个操作动作,可以与引导词组合成“未开该阀门”、“误开其他阀门”、“开阀门过快/开度过高”等偏差。但是,很多生产操作规程并不是单一的简单操作动作,表2分析的形式和内容与实际往往差别较大。实际工作中为完成某一目的的操作规程步骤(比如发球操作规程中需要对发球筒进行泄压,以安全装设发球器)由多个动作组合,各动作要素间往往有明确的影响和逻辑关系。此时,如本文的发球操作规程中规定的发球过程各步骤,其地位不能简单等同于工艺过程HAZOP分析中的“参数”,否则将面临“偏差”很难理解的问题。而且这种的拆分会导致工作量的额外增加,当操作较复杂、动作较多时,需要正式分析之前先拆分操作动作要素,从而忽略动作间的影响和逻辑关系,导致分析陷入混乱。通过实践和应用,提出“综合引导词”概念。将“操作步奏+引导词”统一为一个“偏差”,即“某操作步骤偏差”,如表1所示,在偏差原因上结合引导词和工艺过程、操作条件等开展联想,是比较通顺的做法。这样,既能使分析小组从分析步骤,系统地对该步骤进行分析,也能够与工艺过程HAZOP分析记录形式一致,容易理解。如表1“发球步骤1(如发球筒内有一定压力的天然气,控制打开1306阀,按一定的压降速度将发球筒降压至表压为零,关闭1306阀)”与引导词组成的所谓偏差很难让人理解其具体含义。而分析工作的重点是对该步骤出现“偏离正常工艺条件/安全条件”的原因和后果进行头脑风暴式分析,结合引导词和操作与过程条件,分析可知,该步骤操作偏差由三个原因照成:1.未进行检查,发球筒带压;2.压力指示故障;3.阀1306未有效打开,这些原因都可能使该步骤无法有效完成,其分析是基于设备功能、现场操作习惯和可能的事故与故障形式,这种分析结果并不是通过简单的动作要素拆分就能得到的。这种完整操作规程HAZOP分析要求分析小组对操作人员安全行为有充分的认知,能够猜想到人员在该操作过程中可能出现的省能心理导致的程序简化、疲劳心理导致的完成质量变差等情形。例如发球步骤8(待阀1301上下游压力平衡后,解除1303、1301阀门锁定,全开1303、1301阀)偏差中,操作者可能由于经验的原因、或疲劳等原因使该操作发生顺序错误:先全开阀1301,后全开阀1303,导致清管器被顶回,无法发球,严重时撞击盲板,因此建议建议在第8步中明确先开阀1303,再开阀1301,并辅以确认程序。可见开展操作规程HAZOP分析对HAZOP组长和成员对操作过程偏差原因和后果的想象能力提出了更高的要求。4hazep分析的任务和要求在保证操作人员开展操作规程HAZOP分析的最大目的就是发挥HAZOP分析技术本质优势——各专业专家集体智慧的头脑风暴式审查,充分分析操作规程潜在的隐患。分析参与成员与工艺过程HAZOP分析在角色上存在着一些较明显的区别。HAZOP组长(主席):与工艺过程HAZOP分析类似,组长必须具备一定的工作经验和工作能力,并需掌握操作规程的原理和基本安全要求。组长责任是组织和指导专家小组高质量的完成HAZOP分析研究工作。主要任务有:①将操作规程进行有效“分解”,这种分解必须符合操作目的、便于成员理解,有助于对操作步骤中存在的人员失误、工艺问题进行分析;②做好HAZOP分析会议的准备和组织工作,调动各专业人员积极提出意见;③做好会后工作,保证秘书整理出准确、恰当、全面的记录,签署最终的HAZOP报告并对其负责。操作规程编写者:工艺过程HAZOP分析通常要求设计人员参与,以能帮助分析小组正确解释和理解工艺过程,在操作规程HAZOP中这一类似的位置则换成操作规程编写者,其责任为向成员介绍和解释操作规程规定的步骤实现的目的、要求等内容,操作规程编写者也可以作为HAZOP分析的工艺工程师、或现场操作工程师角色参与分析。现场操作人员:回答现场是如何进行操作的,是否遵守按操作规程,提出操作规程中的出现的各种问题和疑问,并能介绍操作人员常见的违规行为。设备工程师:能解释设备的原理,回答操作人员操作设备的正确方法、步骤。如发球步骤5(对发球筒快开盲板进行维护、保养后关闭快开盲板)偏差,其保护措施虽然仅为“现场确认盲板是否有效关闭”一条,但设备工程师提出盲板加装的卡位开关完全能保证:人员只要确认开关位置正确就能保证该措施充分有效。工艺工程师:能回答操作人员操作过程中工艺系统的变化特征,定义操作的工艺安全条件等,能回答需要诸如不同操作下控制室如何观察和响应配合等问题。安全工程师:能回答操作条件下(包括起停车、维修等)和操作失效后的风险发生形式和后果,有一定的安全行为学分析经验,对人员可能的不安全操作行为进行预测和分析。其他的如仪表工程师、分析秘书等也是操作规程HAZOP分析中的重要成员,对分析都有重要的支持。5其他重要问题5.1人员操作失误/错误频率等级数据通常情况下,很多HAZOP分析小组会结合保护层分析(LOPA)等技术,提供各偏差相对应的事故频率等级、后果等级和风险等级。对于设备失效概率可借鉴相关经验或实验数据,而人员操作失误/错误频率等级数据则直接依赖员工安全行为观察数据,相关经验数据只能作为参考,偏差较大。例如,发球步骤13(控制打开阀1306,按一定的压降速度对发球筒降压至表压为零,关闭阀1306)有的压气站能严格遵守,并有详细的指标。有的压气站则可能完全没有此概念,凭感觉进行降压,也就是说对于有的组织某操作原因的发生率可能仅有0.1%,而对于某些组织却是100%。为此,笔者建议组织应在完成有效的行为观察程序后,再根据观察数据确定人员操作失误/错误频率,否则得出风险等级偏差较大。5.2研究后的后续研究操作规程HAZOP分析的重心是对各操作步骤进行安全审核,识别操作偏差发生的原因、后果、保护措施,并提出小组认为可行的建议,当想不出好的建议时,也应该将其进行标注,以后再进行专门研究。例如发球步骤14(打开发球筒快开盲板,检查清管器是否发出,对发球筒快开盲板进行维护、保养)偏差,通过分析可知之前步骤可保证清管器有效发出,该打开盲板反而会增加作业的风险,研究仅建议删除或修改该步骤,并没有就如何重新设计提出建议,因为这将花费大量时间,并使HAZOP分析任务无法按计划完成。操作规程HAZOP分析的任务并不是进行操作规程的设计,而是对已有规程进行安全审查,若试图利用该方法进行完整的操作规程设计,应对其时间和人力成本有所估计。6安全操作方面(1)操作规程HAZOP分析技术可对操作过程开展系统的头脑风暴式风险