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hazop安全分析方法詳述

類別:文章分享 發布時間:2018-03-12 瀏覽人次:

摘要:詳細闡述HAZOP(危險性和可操作性)分析方法及進行岌分析工作時應注意的事項。


1、前言


隨著化工行業的蓬勃發展,易燃、易爆或巨毒類危險化學品的大量使用,在生產、使用、儲存的過程中,如果人們對其危險性不能正確認識,不采取科學有效的防范措施,事故的發生并造成嚴重的生命財產的損失及環境污染將是不可避免的。加強安全管理,增強員工的安全意識是防止事故發生的有效的手段,一套科學的、行之有效的危險性評價分析方法便是必不可少的措施之一。它可以使人們對整個生產、制造、儲存系統的危險性有一個明確的認識,針對性的進行管理、檢查并消除安全隱患、制定嚴格的操作規程并加強員工的安全保護措施。本文將介紹在國際上被普遍使用的一種HAZOP分析方法,并對HAZOP執行程序及進行HAZOP分析時應注意的問題加以討論。

hazop安全分析方法詳述


2、什么是HAZOP分析


中文HAZOP(HAZardandOPerabilitystudy)的意思是“危險性和可操作性分析”,是由有經驗的跨專業的專家小組對裝置的設計和操作提出有關安全上的問題,共同討論解決問題的方法。研究中,連續的工藝流程分成許多片段,根據相關的設計參數指導詞,對工藝或操作上可能出現的與設計標準參數偏離的情況來提出問題,組長引導小組成員尋找產生偏離的原因,如果該偏離導致危險發生,小組成員將對該危險做出簡單的描述、評估安全措施是否充分,并可為設計和操作推薦更為有效的安全保障措施。如此對設計的每段工藝反復使用該方法分析,直到每段工藝或每臺設備都被討論過后,HAZOP分析工作才算完成。


3、HAZOP審查小組的組成


HAZOP分析工作是由專家小組來完成,該小組有設計方案權,所以小組的成員必須具有豐富工作經驗和廣泛知識。專家小組的具體組成如下:


組長/主持人、設計工藝工程師、工藝控制儀表工程師、專利商代表、生產及操作人員代表(業主代表)、秘書。


HAZOP分析工作小組組長是由HSE經理根據HAZOP工作的要求選定的,組長必須具備一定的工作經驗和工作能力,他的責任是組織和指導專家小組高質量的完成HAZOP分析研究工作。組長的責任是:


(1)將工藝設計分解成若干段,這種分解必須符合工藝目的、方便HAZOP討論,必須確保工藝裝置、公用設施、儲運設施、公用工程、其它服務設施和界處設備的每一部分,每一方面都被覆蓋到,不被遺漏。根據每段的具體情況和重要性的大小,給予不同的重視。當供貨商的資料不詳時,包內的HAZOP研究將在獲得詳細資料后著重進行。


做好HAZOP分析會議前的準備工作包括組員的分工及要求、會議的時間、程序及工作制度、會議資料等,特別是會議資料,這是開好分析會議的基礎,這些資料包括:


工程設計基礎、工藝敘述、供審查用的工藝流程圖、前期做的危險因素調查報告、物料和熱量平衡、儀表邏輯框圖或因果關系圖、電信號單線圖、裝置區圖、總圖、物料安全數據表、健康風險性分析、安全備忘錄、工藝安全性描述、主要設備的數據表、安全閥數據表或泄放情況匯總、定義分包商的工藝包(當資料不詳時,將來再作分HAZOP析)。


(3)組織分析會議,調動各專業人員積極提出審查意見,充分發揚民主。確保各專業人員按照自己的專業經驗提出意見,討論中沒有人占支配地位。當小組成員對有爭議的問題提出不同意見時,組長負責裁決或提出解決該問題的辦法(例如與其它專家協商,由承包商解決或作進一步調查等)。


(4)做好會后工作,保證秘書整理出準確、恰當、全面的記錄(由軟件整理出詳實、明確的HAZOP報告),特別是安全措施一欄,組長將簽署最終的報告并對其負責。


秘書負責清楚、準確的記錄和編寫HAZOP報告,必須選擇熟悉HAZOP軟件,打字快并能理解會議討論內容的人員擔任,要邊開會邊做記錄。一般工藝工程師擔任HAZOP秘書。報告必須清楚的列出危險和可操作性的問題,以及推薦解決問題的方法。


HAZOP小組成員應具有相當的資格和經驗,對設計意圖具有詳盡的了解,或是在設計中具有多重專業身分的專業人員(例如工藝技術工程師,儀表控制工程師,項目工程師)以及那些熟悉相似裝置操作的人員,如果有重要的機械問題,例如壓縮機等問題,工程機械工程師將參加PEF-Ss審查,如有要求,可邀請其他的專家臨時參加(例如材料專家,化學專家等)。


4、HAZOP的具體方法


在詳細的HAZOP分析進行前,工藝流程圖應達到相當完善的程度。在分析開始時,工藝工程師對整個裝置設計做一個詳細介紹,并講解每一段細節的設計目的作用,講解內容由秘書記錄下來。根據表1中的標準引導詞,結合適當的參數,組長將以引導詞和參數結合得到的合理的意義,針對裝置的某段提出問題。例如組長將選擇第一個引導詞“無”結合第一個參數“流量”向研究小組提問什么情況下正常流量會變成無流量結合設計中的安全措施對該非正常情況起的作用,研究這種情況發生后的結果。組長將概括專家提出的措施,秘書將該措施記錄下來。團隊隊長將指定某人或某組織對完成該項指令負責,并注明日期。如果對無流量的情況的分析滿意的話,組長可在表中選擇下一個標準引導詞同時考慮當有“較多流量”“較少流量”時可能發生什么情況。同樣的程序也適用于表1的標準參數.

標準參數


5、HAZOP報告


HAZOP研究報告將列出審查的小組成員名單,定義被研究的裝置的某一部分,報告應顯著說明設計中已有的安全措施并記錄針對每個指導詞和參數的討論,要清楚記錄安全措施并落實到具體的人員和時間,保證下一階段的執行HAZOP安全措施的人員能夠正確理解。

表2 各種可能導致偏離的例子

參數與引導詞相結合可能導致偏離的原因
無流量

閥門關閉,流向錯誤,管路堵塞,誤加盲法蘭,止回閥錯誤,過濾器堵塞,管線破裂,伴熱故障,氣鎖,物料中的水在管線中凍結,流量轉換器/控制閥故障,泵或容器損壞等。

較少流量部分堵塞,容器或閥故障,泄漏,泵效率損失。
較多流量

控制閥開得過大,流量控制器故障,多泵操作,泵出口壓頭降低,入口壓力增加,其它路線的物流流入,換熱管破裂.

其它流量

壓力突然降低導致雙相流,過熱導致汽液混合,換熱管破裂導致冷熱媒體混合,分離罐中的分離界面破壞。

水和空氣進入,水壓試驗殘留的液體,穿過絕緣層的物料等。

壓力降低

壓控閥故障,泄壓閥起跳后沒有回落,泵的輸出能力大于罐的放空能力,當罐倒空時放空閥關閉,冷卻罐使罐中

的蒸氣冷凝,泵或壓縮機人口管線閥門關閉.

壓力較高湍流,泄放,高壓蒸氣泄漏,日光照射到出口閥關閉的罐或管路上,壓控閥故障,液位控制故障導致高壓氣體進入,當裝料時放空閥沒打開.
溫度較低低溫或霜凍,壓力損失,熱損失,換熱管破裂,溫度控制器故障,壓力釋放,夾套冷卻。
溫度較高溫度控制故障,紫外線照射,常溫升高,冷卻管堵塞,冷卻水故障,換熱管破裂.
液位高液位控制故障,控制閥打開,進人容器的流量大于排出的量,排出管線堵塞.
液位低液位控制故障,控制閥關不上,排放閥打開.
部分組成變化物料通過隔熱層,從換熱管漏出,錯誤進料.
其它組成變化閥門泄漏導致物流污染,換熱管泄漏,物料分離不完全,產品腐蝕,壓力低導致氣體泄漏,沉淀,固化,蠟或烴的形成,水泥塊或其它管路或容器的內件.


6、HAZOP會議持續時間


持續時間限制在1天不超過2次會,每次會議3h。


7、HAZOP報告的執行


HAZOP的修改方案。由EP/C承包商在詳細設計和施工建設階段執行,重大的步驟將寫入開車、操作、維修、停車的手冊中。在詳細設計和執行階段中,由于各種原因在設計過程中有可能作少量的設計修改,當出現對裝置的總體性有影響導致投資,質量,程序等的影響的修改或者EP/C承包商對HAZOP提案有異議時,需要得到HAZOP組長的認可。


8、HAZOP的優點


HAZOP不是唯一的裝置風險評估方法,它之所以被廣泛使用是因為它據有一系列優點:


(1)能對工藝設計進行全面系統的分析研究和審查,分析審查的質量取決于審查小組的人員組成和素質、組長的能力和工藝安全文件的精確性。


(2)能對生產操作人員的操作錯誤及由此而產生的后果進行分析研究,對那些由于人為的操作錯誤導致的嚴重后果進行某些預測,并針對性的提出措施,以確保裝置的生產安全。


(3)針對工藝設計中的潛在危險進行分析研究,HAZOP可以有效的發現這種潛在危險,甚至更微小隱蔽又可導致從來沒有發生過的事故隱患,并采取措施消除。


(4)通過的HAZOP分析審查,排除了工藝裝置在設計和操作中可能發生的突然停車、設備破壞、產品不合格以及爆炸、著火中毒等惡性事故,從而提高裝置的生產效率和經濟效益。


(5)通過HAZOP的分析研究,可以使設計和操作人員更加全面深入的了解裝置的性能,既完善了設計,保證了裝置的生產安全,又能充實了生產操作規程,提高操作人員的培訓質量。


9、進行HAZOP分析工作應注意的事項


成功的HAZOP分析要求有經驗的人員,完善的計劃,持續認真的工作及出色的管理。


(1)對HAZOP程序管理及人力資源的需求


給予充分的理解,因為該技術是全面的、系統性的細致的工作,需要一定的時間保證其工作質量。一般的主要工藝單元的HAZOP分析將要消耗8一12周(半天),如果人為的壓縮時間,將會忽略許多重要的信息,有可能埋下不安全的隱患。同時注意勞逸結合,每天工作不超過5h,使專家小組不致過于疲勞。


(2)要注意專家小組成員的素質。


專家小組成員每個人都應是本專業領域內有豐富經驗的人。缺乏經驗的小組不僅不能成功的完成審查,而且還容易得出不必要的結果和給出錯誤的提議。專家組長必須具備豐富的工作經驗和一定的專業技術水平,他能夠引導參加分析審查人員全方位的投入工作,并充分發揮他們的經驗和才能。


(3)要注意HAZOP分析工作的民主氣氛,凡是參加分析的審查人員都能充分發表意見,集思廣益,不怕矛盾,不要怕揭露問題,這樣才能高水平高質量的完成HAZOP審查任務。


(4)HAZOP分析審查工作不單純是對設計評估,而是要安全挖掘設計和操作中的安全隱患,分析事故發生的原因和事故發生的后果,并進一步提出應采取的安全措施。注意不要把HAZOP分析審查變成設計討論會,反之,不能用工藝設計查審會來代替HAZOP分析審查,這是兩種不同性質、不同內容、不同階段的審查。


(5)對安全措施要有清楚的認識,首先要相信基本的設計保護措施,象設計壓力的保障,冗余控制及雙線供電系統的可靠性等,其次要對某些安全措施的有效性進行評估,象設置報警、聯鎖停車等自動控制系統,不僅要評估它們對裝置的安全性能否起作用,而且要確保其系統本身運作的可靠性。


(6)要重視裝置開停車階段的審查,因為,許多嚴重的事故多發生在開車或停車階段,所以要給予特別的重視,此外,影響裝置的界外設施的措施也應考慮,在HAZOP研究時應給予關注。


(7)要注意HAZOP分析是一項動態的工作,它與設計階段同步進行,直至施工安裝完畢,每個階段的HAZOP工作的深度和廣度不同,確保消滅一切安全隱患。


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