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hazop安全分析方法详述

类别:文章分享 发布时间:2018-03-12 浏览人次:

摘要:详细阐述HAZOP(危险性和可操作性)分析方法及进行岌分析工作时应注意的事项。


1、前言


随着化工行业的蓬勃发展,易燃、易爆或巨毒类危险化学品的大量使用,在生产、使用、储存的过程中,如果人们对其危险性不能正确认识,不采取科学有效的防范措施,事故的发生并造成严重的生命财产的损失及环境污染将是不可避免的。加强安全管理,增强员工的安全意识是防止事故发生的有效的手段,一套科学的、行之有效的危险性评价分析方法便是必不可少的措施之一。它可以使人们对整个生产、制造、储存系统的危险性有一个明确的认识,针对性的进行管理、检查并消除安全隐患、制定严格的操作规程并加强员工的安全保护措施。本文将介绍在国际上被普遍使用的一种HAZOP分析方法,并对HAZOP执行程序及进行HAZOP分析时应注意的问题加以讨论。

hazop安全分析方法详述


2、什么是HAZOP分析


中文HAZOP(HAZardandOPerabilitystudy)的意思是“危险性和可操作性分析”,是由有经验的跨专业的专家小组对装置的设计和操作提出有关安全上的问题,共同讨论解决问题的方法。研究中,连续的工艺流程分成许多片段,根据相关的设计参数指导词,对工艺或操作上可能出现的与设计标准参数偏离的情况来提出问题,组长引导小组成员寻找产生偏离的原因,如果该偏离导致危险发生,小组成员将对该危险做出简单的描述、评估安全措施是否充分,并可为设计和操作推荐更为有效的安全保障措施。如此对设计的每段工艺反复使用该方法分析,直到每段工艺或每台设备都被讨论过后,HAZOP分析工作才算完成。


3、HAZOP审查小组的组成


HAZOP分析工作是由专家小组来完成,该小组有设计方案权,所以小组的成员必须具有丰富工作经验和广泛知识。专家小组的具体组成如下:


组长/主持人、设计工艺工程师、工艺控制仪表工程师、专利商代表、生产及操作人员代表(业主代表)、秘书。


HAZOP分析工作小组组长是由HSE经理根据HAZOP工作的要求选定的,组长必须具备一定的工作经验和工作能力,他的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。组长的责任是:


(1)将工艺设计分解成若干段,这种分解必须符合工艺目的、方便HAZOP讨论,必须确保工艺装置、公用设施、储运设施、公用工程、其它服务设施和界处设备的每一部分,每一方面都被覆盖到,不被遗漏。根据每段的具体情况和重要性的大小,给予不同的重视。当供货商的资料不详时,包内的HAZOP研究将在获得详细资料后着重进行。


做好HAZOP分析会议前的准备工作包括组员的分工及要求、会议的时间、程序及工作制度、会议资料等,特别是会议资料,这是开好分析会议的基础,这些资料包括:


工程设计基础、工艺叙述、供审查用的工艺流程图、前期做的危险因素调查报告、物料和热量平衡、仪表逻辑框图或因果关系图、电信号单线图、装置区图、总图、物料安全数据表、健康风险性分析、安全备忘录、工艺安全性描述、主要设备的数据表、安全阀数据表或泄放情况汇总、定义分包商的工艺包(当资料不详时,将来再作分HAZOP析)。


(3)组织分析会议,调动各专业人员积极提出审查意见,充分发扬民主。确保各专业人员按照自己的专业经验提出意见,讨论中没有人占支配地位。当小组成员对有争议的问题提出不同意见时,组长负责裁决或提出解决该问题的办法(例如与其它专家协商,由承包商解决或作进一步调查等)。


(4)做好会后工作,保证秘书整理出准确、恰当、全面的记录(由软件整理出详实、明确的HAZOP报告),特别是安全措施一栏,组长将签署最终的报告并对其负责。


秘书负责清楚、准确的记录和编写HAZOP报告,必须选择熟悉HAZOP软件,打字快并能理解会议讨论内容的人员担任,要边开会边做记录。一般工艺工程师担任HAZOP秘书。报告必须清楚的列出危险和可操作性的问题,以及推荐解决问题的方法。


HAZOP小组成员应具有相当的资格和经验,对设计意图具有详尽的了解,或是在设计中具有多重专业身分的专业人员(例如工艺技术工程师,仪表控制工程师,项目工程师)以及那些熟悉相似装置操作的人员,如果有重要的机械问题,例如压缩机等问题,工程机械工程师将参加PEF-Ss审查,如有要求,可邀请其他的专家临时参加(例如材料专家,化学专家等)。


4、HAZOP的具体方法


在详细的HAZOP分析进行前,工艺流程图应达到相当完善的程度。在分析开始时,工艺工程师对整个装置设计做一个详细介绍,并讲解每一段细节的设计目的作用,讲解内容由秘书记录下来。根据表1中的标准引导词,结合适当的参数,组长将以引导词和参数结合得到的合理的意义,针对装置的某段提出问题。例如组长将选择第一个引导词“无”结合第一个参数“流量”向研究小组提问什么情况下正常流量会变成无流量结合设计中的安全措施对该非正常情况起的作用,研究这种情况发生后的结果。组长将概括专家提出的措施,秘书将该措施记录下来。团队队长将指定某人或某组织对完成该项指令负责,并注明日期。如果对无流量的情况的分析满意的话,组长可在表中选择下一个标准引导词同时考虑当有“较多流量”“较少流量”时可能发生什么情况。同样的程序也适用于表1的标准参数.

标准参数


5、HAZOP报告


HAZOP研究报告将列出审查的小组成员名单,定义被研究的装置的某一部分,报告应显著说明设计中已有的安全措施并记录针对每个指导词和参数的讨论,要清楚记录安全措施并落实到具体的人员和时间,保证下一阶段的执行HAZOP安全措施的人员能够正确理解。

表2 各种可能导致偏离的例子

参数与引导词相结合可能导致偏离的原因
无流量

阀门关闭,流向错误,管路堵塞,误加盲法兰,止回阀错误,过滤器堵塞,管线破裂,伴热故障,气锁,物料中的水在管线中冻结,流量转换器/控制阀故障,泵或容器损坏等。

较少流量部分堵塞,容器或阀故障,泄漏,泵效率损失。
较多流量

控制阀开得过大,流量控制器故障,多泵操作,泵出口压头降低,入口压力增加,其它路线的物流流入,换热管破裂.

其它流量

压力突然降低导致双相流,过热导致汽液混合,换热管破裂导致冷热媒体混合,分离罐中的分离界面破坏。

水和空气进入,水压试验残留的液体,穿过绝缘层的物料等。

压力降低

压控阀故障,泄压阀起跳后没有回落,泵的输出能力大于罐的放空能力,当罐倒空时放空阀关闭,冷却罐使罐中

的蒸气冷凝,泵或压缩机人口管线阀门关闭.

压力较高湍流,泄放,高压蒸气泄漏,日光照射到出口阀关闭的罐或管路上,压控阀故障,液位控制故障导致高压气体进入,当装料时放空阀没打开.
温度较低低温或霜冻,压力损失,热损失,换热管破裂,温度控制器故障,压力释放,夹套冷却。
温度较高温度控制故障,紫外线照射,常温升高,冷却管堵塞,冷却水故障,换热管破裂.
液位高液位控制故障,控制阀打开,进人容器的流量大于排出的量,排出管线堵塞.
液位低液位控制故障,控制阀关不上,排放阀打开.
部分组成变化物料通过隔热层,从换热管漏出,错误进料.
其它组成变化阀门泄漏导致物流污染,换热管泄漏,物料分离不完全,产品腐蚀,压力低导致气体泄漏,沉淀,固化,蜡或烃的形成,水泥块或其它管路或容器的内件.


6、HAZOP会议持续时间


持续时间限制在1天不超过2次会,每次会议3h。


7、HAZOP报告的执行


HAZOP的修改方案。由EP/C承包商在详细设计和施工建设阶段执行,重大的步骤将写入开车、操作、维修、停车的手册中。在详细设计和执行阶段中,由于各种原因在设计过程中有可能作少量的设计修改,当出现对装置的总体性有影响导致投资,质量,程序等的影响的修改或者EP/C承包商对HAZOP提案有异议时,需要得到HAZOP组长的认可。


8、HAZOP的优点


HAZOP不是唯一的装置风险评估方法,它之所以被广泛使用是因为它据有一系列优点:


(1)能对工艺设计进行全面系统的分析研究和审查,分析审查的质量取决于审查小组的人员组成和素质、组长的能力和工艺安全文件的精确性。


(2)能对生产操作人员的操作错误及由此而产生的后果进行分析研究,对那些由于人为的操作错误导致的严重后果进行某些预测,并针对性的提出措施,以确保装置的生产安全。


(3)针对工艺设计中的潜在危险进行分析研究,HAZOP可以有效的发现这种潜在危险,甚至更微小隐蔽又可导致从来没有发生过的事故隐患,并采取措施消除。


(4)通过的HAZOP分析审查,排除了工艺装置在设计和操作中可能发生的突然停车、设备破坏、产品不合格以及爆炸、着火中毒等恶性事故,从而提高装置的生产效率和经济效益。


(5)通过HAZOP的分析研究,可以使设计和操作人员更加全面深入的了解装置的性能,既完善了设计,保证了装置的生产安全,又能充实了生产操作规程,提高操作人员的培训质量。


9、进行HAZOP分析工作应注意的事项


成功的HAZOP分析要求有经验的人员,完善的计划,持续认真的工作及出色的管理。


(1)对HAZOP程序管理及人力资源的需求


给予充分的理解,因为该技术是全面的、系统性的细致的工作,需要一定的时间保证其工作质量。一般的主要工艺单元的HAZOP分析将要消耗8一12周(半天),如果人为的压缩时间,将会忽略许多重要的信息,有可能埋下不安全的隐患。同时注意劳逸结合,每天工作不超过5h,使专家小组不致过于疲劳。


(2)要注意专家小组成员的素质。


专家小组成员每个人都应是本专业领域内有丰富经验的人。缺乏经验的小组不仅不能成功的完成审查,而且还容易得出不必要的结果和给出错误的提议。专家组长必须具备丰富的工作经验和一定的专业技术水平,他能够引导参加分析审查人员全方位的投入工作,并充分发挥他们的经验和才能。


(3)要注意HAZOP分析工作的民主气氛,凡是参加分析的审查人员都能充分发表意见,集思广益,不怕矛盾,不要怕揭露问题,这样才能高水平高质量的完成HAZOP审查任务。


(4)HAZOP分析审查工作不单纯是对设计评估,而是要安全挖掘设计和操作中的安全隐患,分析事故发生的原因和事故发生的后果,并进一步提出应采取的安全措施。注意不要把HAZOP分析审查变成设计讨论会,反之,不能用工艺设计查审会来代替HAZOP分析审查,这是两种不同性质、不同内容、不同阶段的审查。


(5)对安全措施要有清楚的认识,首先要相信基本的设计保护措施,象设计压力的保障,冗余控制及双线供电系统的可靠性等,其次要对某些安全措施的有效性进行评估,象设置报警、联锁停车等自动控制系统,不仅要评估它们对装置的安全性能否起作用,而且要确保其系统本身运作的可靠性。


(6)要重视装置开停车阶段的审查,因为,许多严重的事故多发生在开车或停车阶段,所以要给予特别的重视,此外,影响装置的界外设施的措施也应考虑,在HAZOP研究时应给予关注。


(7)要注意HAZOP分析是一项动态的工作,它与设计阶段同步进行,直至施工安装完毕,每个阶段的HAZOP工作的深度和广度不同,确保消灭一切安全隐患。


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