HAZOP培训课件一 概述和基本方法

HAZOP 培训
胡晨
2011-9-16
一. 概述
HAZOP——HAZ ard and OP erability Study
定义：危险和可操作性研究的缩写，是通过分析可能出现的工艺偏差，确定潜在工艺过程危险和运行问题的一种系统方法，是工艺危害分析（PHA）的方法之一。

目的：发现可能存在的工艺危险和操作问题，并从根源上提出控制措施。

意义：根除过程危险是预防事故的最佳途径，在项目设计阶段开展HAZOP 审查是防止生产阶段发生事故的最佳途径之一;也是实现本质安全设计，获得项目全生命周期事故风险最小化和经济效益最大化的最佳途径之一。

HAZOP 的应用发展
1963年英国ICI公司试图对新设计的一个装置进行研究，后来演变成了对偏差的分析，并逐步发展形成了ICI公司的危害分析程序之一。

1974年化学工程师协会(IChemE)在安全课程中第一次提出HAZOP方法，1977年出版了HAZOP研究导则。

三十多年来，HAZOP方法在世界范围内得到广泛的应用和推广，被认为是石油化工行业、化工行业和核工业应用最广泛的危害分析方法。

HAZOP 的必要性
工艺装置的复杂性和高科技难度的增加，要求危险性分析具有以下特点：
正规性、系统性、全面性、关键性
让大家获得协同合作技巧
HAZOP 不是花费，而是投资。

保证装置长期安全平稳运行是最直接的经济效益。

提高设计本质安全性，确保建设项目的优生
发现安全隐患和可操作性问题，显著降低企业的风险水平 为安全管理决策提供技术支持
国内HAZOP 审查体会
有利于设计的规范化和标准化，统一安全设计原则
满足不同业主的安全要求
提高设计人员的安全设计水平, 加强各专业间的协调
促进业主与设计人员的沟通
尽可能在设计阶段解决“隐患”问题
HAZOP只是一种审查方法，完善的安全管理体系才是项目最主要的安全保障。

国内HAZOP审查存在的问题
业主需求——对HAZOP审查必要性的认可
设计进度——审查和修改设计需要一定的设计周期
人工时投入——设计、生产操作、项目管理等投入
安全设计标准——审查需要项目统一的标准和规定
投资费用——影响投资的是设计标准，HAZOP仅仅是依据标准检查设计，验证设计。

主持人——经验、水平和组织能力影响审查质量
管理程序——审查意见的关闭过程贯穿项目全生命期
HAZOP审查基本原理
自1960年起，一系列广为人知的工业事故发生，提醒人们需要开发更好的风险控制方法。

避免事故的方法之一是“记住”教训
吸取我们和他人的经验与教训
项目标准是文件化的经验
项目标准提供了完整的工艺设计要求，包括基本的工
艺危险控制
利用标准进行设计、施工、操作和维修
根据标准进行工艺过程偏差分析、判断和审查
HAZOP相关标准与实施
国际相关标准
国际标准《危险与可操作性分析指南》
IEC61882:2002 Hazard and operability studies
(HAZOP studies)-Application Guide。

美国职业健康安全局（OHSA）PSM标准
29CFR1910.119
自从OHSA标准颁布以来，美国大型石化企业已经对现役装置进行了2~3轮的HAZOP研究。

OSHA对HAZOP的要求
•HAZOP必须对人员进行方法培训•HAZOP审查组必须有了解工艺和HAZOP方
法的人员参加
•HAZOP的审查结果必须由业主发布•HAZOP审查记录必须在装置的生命周期内一直保存
•每5年要重新进行一次HAZOP审查
影响HAZOP审查有效性的关键因素
•经验
•合适的团队
•沟通，尤其是有经验的操作人员参与讨论•管理层的态度
•强有力的技术支持，完善的设计规定
•积极的人性化环境
•行之有效的管理程序
（二）基本方法
What? 什么是危险和可操作性审查？
是对装置设计进行系统的和全面的分析。

Why? 为什么要进行HAZOP审查？
为了找出会导致安全和运行问题的设计缺陷。

When? 何时进行HAZOP审查？一般需要进行几次?
1.基础设计阶段后期或详细设计阶段初期
2.详细设计阶段后期
3.竣工装置进行预投料试车研究
4.装置稳定运行进行开车后研究
5.投产后每5年要重新进行一次HAZOP
HAZOP审查方法
HAZOP常用的二种方法
（1）引导词法（Parametric Deviation Based HAZOP）：通过使用一系列引导词来发现参数偏离的传统审查方法。

优点：
系统性分析，有助于缺乏经验的技术人员分析问题；
记录完整，对措施不足的设计工况提出建议修改，对
已设有足够安全措施的设计工况记录备案。

缺点：耗时长，重复工作较多，过于程式化。

适用性：适合新开发项目，已工业化但从没有做过
HAZOP的项目。

HAZOP审查法（一）——引导词法 引导词法用于对设计进行定量或定性分析，激发头脑风暴来发现设计偏差。

每个引导词用于被审查的每一个节点的工艺变量。

重复多次进行，直到全部工艺审核完毕。

引导词法分析步骤
确定发生的所有原因，如出现无流量的可能原因。

分析可能产生的各种后果，重点是对安全、环境或
可操作性方面产生的影响
发现每个后果设计是否已采取的安全措施
判断已有安全措施是否适用或是否足够
如果不适用或不足够，应提出建议措施
确定完成此措施的责任方和完成时间
HAZOP审查法（二）——知识经验法 知识经验法（Knowledge /Experience Based HAZOP)：基于知识或经验发现参数偏离的审查方法，常辅以检查表。

优点：效率高，可节省时间，针对性强。

缺点：要求审查成员有丰富的同类装置设计和操作经
验，缺乏系统性，记录不够完整。

适用性：不适于新开发的工艺流程，适合成熟工艺项
目，有完整的设计标准和管理程序，已进行过
HAZOP审查的项目。

HAZOP审查法（二）——知识经验法 知识经验法特点
是引导词法的专业化发展，依靠团队的知识和专门的
检查表代替引导词。

根据实际经验，用已选定的项目标准与设计图纸进行
比较。

根据需要，可有选择性的采用某些引导词。

知识是以项目标准为基础的。

必须保证掌握最新知识
和标准。

HAZOP审查方法
HAZOP方法特点
系统性
可全面挖掘工艺过程从开车、检维修、运行和停
车等各个阶段中存在的危险及操作问题；
对各物料系统从上游到下游进行各专业综合审
查，并对界区接口审查确认。

全面性
可同时审查危险和可操作性问题，一般审查发现：
危害性问题——安全隐患（40%）
可操作性问题——稳定性、质量问题（60%） 及时性
在设计阶段开展，有时间修改完善图纸。

HAZOP审查基本步骤
1.制定HAZOP审查计划
2.准备审查文件
3.召开审查会
4.编制和发布审查报告。

5.执行审查意见，跟踪审查的意见/建议落实
6.交付关闭报告
HAZOP需要准备的文件
管道和仪表控制流程图纸（P&IDs）
工艺流程图（PFD）
工艺流程说明
因果图及控制联锁系统说明
危险物料安全数据表（MSDS）
设备数据表
HAZOP审查程序
其他必要的参考文件，如：操作手册、管道规格书、安全阀计算书、项目标准等。

典型的HAZOP审查组成员 审查主持人/组长
记录秘书
工艺工程师及工艺控制工程师
仪表工程师
设备/机械工程师
安全工程师
生产操作/维修代表（一般来自业主） 专利商（根据需要）
供货商等（根据需要）
审查组人员的责任
主持人：
独立于项目组之外的第三方
经验丰富,工作重点在于识别危险，不能更改设计。

HAZOP审查是团队工作，不允许组员受控于他人。

避免长时间讨论，未解决问题可记录下来以后解决。

注意劳逸结合，工作人员精力旺盛。

主持会议，控制审查节奏，成熟老练。

审查组成员：
要知无不言，敢于提“傻问题”
不允许开小会
审查会管理
审查会每天会议时间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
HAZOP审查会后续工作
实施审查提出的建议方案
指定责任人和计划完成日期
出现下述情况可拒绝接受建议方案：
建议方案基于错误事实
不需要保护人员的安全和健康
不足以减轻危险
不能因为费用的原因而拒绝接受建议方案 及时修改，实施跟踪
审查报告及关闭报告的发布存挡
（三）设计原则与案例分析
工艺危险源
工艺物料
易燃、易爆、有毒、腐蚀、氧化性、不稳定
特别注意的物料：蒸汽、H2、CL2、H2S、N2、
O 2（＞20% O
2
的爆炸像炮弹）
工艺操作条件
高温、高压、低温、低压（真空）
吸热、放热（氧化、裂解、聚合、加氢等）
（三）设计原则与案例分析
工艺危险（Process Hazard) 重大危险源
重点设备，如高压容器、转动设备
冷凝，如透平机失控
可能的释放源与点火源
密集的设备布置会引发重大爆炸
工艺危害后果
火灾、爆炸、毒物泄漏
危险控制技术
外因控制特性（附加控制)
总是涉及到投资费用
影响事件发生的频率或后果，或影响两者。

举例:SIS 安全仪表系统，反应器自动停车。

程序控制特性
通常成本最低
需频繁操作，否则效果不好，一般每月1-2次，。

无效程序举例: 超压手动停车、“紧急停车程序“步骤不止一项。

本质控制特性（消除或降低危险)
成本可能增加或减少
将事故频率或后果降低为零
举例：增加设计压力/温度、提高材料等级、改变催化剂形式。

紧急切断阀
《石油化工企业设计防火规范》GB50160-2008
5.5.13条因物料爆聚、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。

7.2.15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。

7.2.16条进、出装置的可燃气体、液化烃和可燃液体的
管道，在装置的边界处应设隔断阀和8字盲板，在隔断阀处应设平台，长度等于或大于8m的平台应在两个方向设梯子。

HSE关键项
HSE主要关键设备
安全泄压阀和爆破片
大多数反应中和器/反应终止系统
影响安全泄压能力的限流装置
消防水泵、消火栓、消防水炮、雨淋系统
紧急切断阀
HSE关键仪表
当发生故障或失灵会造成火灾、爆炸或防御功能减弱的仪表，或者由于不能报警而造成事故。

大部分联锁控制
可燃或有毒气体探测器
放热失控反应的早期报警
HSE关键项
HSE关键项优先等级
第一级：本质的（通过修改设计消除危险）
第二级：外在的（可以是被动的或主动的） 被动的、外在控制措施，如：围堤、耐火保护 主动的、外在控制措施，如：安全阀、爆破膜
或仪表
第三级：程序化（总是主动性的）
HSE重要程序
为什么60%以上的事故和未遂事件归于“未执行规定的程序”？事故统计分析如下：
事故因素是存在的，是有意发生的
节省时间，走捷径
逞能
利润压力
想搞恶作剧
事故因素是存在的，但不是故意发生的
程序特殊或被忘记
程序被误解
疏忽性错误
程序不可能执行
程序不适用
HSE重要程序
1.是否给用户带来额外的风险？
2.重大危害是否被正确识别和给予解释？
3. 是否正确识别了未能履行某一程序步骤的后果？
4. 某一程序是否适当，或者是否应通过某一设备来控制危险？
5. 是否该程序能足够控制此危险？
HSE重要程序
6.此程序的执行是否考虑了性能调整因素，例如：
•任务的复杂性？
•操作工的经验水平？
•执行任务的可用时间？
•工作压力的程度?
•系统的错误容忍度？
•任务的重要程度？
•执行任务的频次？
7.是否程序书写的措辞遵循了人为因素的原则？
人为因素——人为误差类型
疏忽：一个任务或整个任务的一个步骤被忽略 执行：任务执行的不正确。

顺序：任务不按顺序执行
定性的：任务执行的不充分
额外的：完成一项额外的不应做的任务
时间：一项任务完成的过早或过晚，而不是在给定的时间范围内
（四）实践练习
案例讲解
记录表的使用
课堂研讨会——HAZOP审查实践 作为HAZOP审查小组成员，摆在你面前的是P&ID图。

审查小组应指定一名组长和一名秘书。

这些角色应定期轮换，以便每个人都能亲身体验其职责, 每个人都有学习锻炼的机会。

就像正式HAZOP审查会一样，要求组长负责工作的节奏、会议记录和休息安排。

解决方案审查
回顾以前HAZOP审查中吸取的教训
新项目可能会有不同寻常的情况发生。

对于新工艺和/或项目要勇于提出疑问。

当对意见有疑问时要记下来。

如果对某一事宜讨论的较多，最好记下各方意见，以便以后人们能够理解当时审查组在危害和安全措施的考虑。

同时，如果有争议时，可以记下各方意见。

（五）HAZOP审查总结 通过实践演练，你最大的体会是什么？
进行HAZOP审查的关键要点是什么？ 与其他的安全审查相比有什么特点？
HAZOP审查注意的问题
确定发生该参数偏差的各种可能原因，如: 出现无流量的可能原因, 要特别考虑有可能出现的意外情况。

事故情景必须可信，担心的问题和预测的结果必须有说服力。

分析和评估当发生此偏差时可能产生的各种后果，重点是对安全、环境或可操作性方面产生的重大影响;
对可能产生重大影响的偏差, 判断设计已采取的安全措施是否可以满足要求;
如果现有设计措施不适用或不足够，应提出建议措施, 措施要考虑技术经济的合理性;
确定完成此措施的责任方和完成时间。

HAZOP审查必须要涉及的问题•过程危险
•以前发生过的可能产生灾难性后果的事故•早期发出报警信号的设计和管理控制手段•设计或管理控制失灵产生的危险
•设备位置
•人的因素
•控制失灵可能引起的人员安全健康影响评估
审查注意事项
避免神经过敏的“安全工程师综合症”
避免出现增加外部措施的倾向，即：增加硬件
HAZOP不能替代良好的设计
必须严格执行变更控制（MOC)。

如果HAZOP以后设计发生变更，应重新进行HAZOP审查，否则HAZOP失去意义。

HAZOP审查报告发出后，审查小组责任终止，可派个别组员参与跟踪整改。

建立项目HAZOP“管理系统”，负责跟踪和关闭HAZOP报告的任务项。

谢谢！。