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風險隱患排查的手段-HAZOP

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HAZOP(Hazard and Operability
Analysis) 方法，中文意思是“危險
與可操作性分析”，是英國帝國化學
工業(yè)公司于20 世紀60 年代提出的
一種系統(tǒng)危險分析方法，至今已推
行近50 年，是目前工藝危害分析、
安全評價方法中系統(tǒng)性和全面性最
好的方法之一。
HAZOP 包括兩個方面的含義：
危險性分析與可操作性分析。危險
性分析是分析安全問題，可操作性
分析是分析穩(wěn)定性問題、質(zhì)量問題
等。HAZOP 分析評價的內(nèi)容中安
全隱患部分約占40％，穩(wěn)定性、質(zhì)
量問題約占60％，因此HAZOP 分
析不僅有利于安全和環(huán)保，而且有
利于生產(chǎn)。
通常一個HAZOP 分析團隊
由5-8 名不同專業(yè)人員組成，包括
HAZOP 會議主席、工藝設(shè)計人員、
裝置操作人員、儀表控制人員、安
全/ 環(huán)境人員、機械/ 電氣人員、
記錄員等。這種群體分析方式的主
要優(yōu)點在于能相互促進、開拓思
路，也就是我們平時所說的“頭腦
風暴法”?？砂l(fā)掘出未知的設(shè)計隱
患和操作規(guī)程隱患，是一種更系統(tǒng)、
更深入的隱患排查方法，這也正是
HAZOP 分析方法的核心所在。
推行HAZOP 的作用
自20 世紀70 年代以來， 世
界各地發(fā)生了不少重大工藝安全
事故，如1974 年英國傅立克斯鎮(zhèn)
(Flixborough) 泄漏爆炸事故、1976
年意大利塞維索(Seveso) 有毒蒸
氣泄漏事故、1984 年印度博帕爾
(Bhopal) 事故、2005 年英國石油公
司(BP) 得克薩斯城煉油廠爆炸事故
等。這些重大事故的發(fā)生，使西方
政府和企業(yè)開始研究如何預防這些
災難性的事故。自20 世紀80 年代
開始，工藝過程安全在西方國家逐
漸發(fā)展成為專門的學科，美國職業(yè)
健康安全管理局(OHSA) 在1992 年
發(fā)布了“工藝過程安全管理標準”，
對工藝安全信息、工藝危害分析、
投產(chǎn)前安全檢查、操作程序等14 個
要素進行了規(guī)定。
近幾年來，我國也發(fā)生了數(shù)起
重大的工藝安全事故，如2003 年
重慶開縣井噴事故、2005 年吉林石
化雙苯廠爆炸事故、2010 年蘭州石
化303 廠爆炸事故以及大連保稅區(qū)
油罐爆炸起火事故等，無不造成巨
大的人員傷亡、財產(chǎn)損失以及生態(tài)
環(huán)境的破壞。通過對各種化工安全
事故的研究表明，忽視工藝安全是
造成重大化工事故的主要原因。
工藝過程安全管理的核心要素
是工藝過程危害分析，主要分析設(shè)
備、儀表、公用工程、人為因素及
外部因素等對工藝過程的影響，或
分析火災、爆炸、危險化學品泄漏
等的原因和后果。HAZOP 是眾多
工藝危害分析方法中系統(tǒng)性、全面
性最好的方法之一。HAZOP 方法
認為危險來源于對設(shè)計意圖的偏離，
反過來說，如果所有化工裝置按照
設(shè)計意圖進行設(shè)計、操作和生產(chǎn)，
就不大可能有危險。但現(xiàn)實情況往
往會受操作條件、設(shè)備性能、原料
質(zhì)量、產(chǎn)品產(chǎn)量等因素影響，很少
有裝置能夠完全按照設(shè)計意圖運行。
而HAZOP 方法通過對工藝圖紙和
操作規(guī)程的分析，識別出工藝生產(chǎn)
過程中存在的危害或不可接受的風
險狀況，進而提出解決方案。
HAZOP 的含義
在HAZOP 分析中，“節(jié)點”和
“偏差”是兩個最基本的術(shù)語。節(jié)點
又稱工藝單元，指具有確定邊界的
設(shè)備單元或兩設(shè)備之間的管線，比
如泵、反應(yīng)器、罐( 槽、塔) 容器、
壓縮機、爐子以及管線或者上述基
危 化 品 監(jiān) 管Supervision of Chemicals
文趙勁松 郭建軍
風險隱患排查的手段—HAZOP
HAZOP( 危險與可操作性分析) 是一種國際上廣泛應(yīng)用
于化學流程工業(yè)的危險分析方法，因在事故原因分析、減少
事故發(fā)生及降低災害損失等方面作用顯著，近幾年在業(yè)內(nèi)悄
然熱了起來。隨著我國新建石油和化工項目不斷增多、裝置
規(guī)模不斷擴大，裝置安全隱患與風險的評價變得越來越重要，
應(yīng)用HAZOP 分析可將事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)中。
2011.6 勞動保護101
本節(jié)點的合理組合等都是常見的節(jié)
點類型。一般來說，節(jié)點劃分的基
本原則是：從進入的管道及儀表流
程圖(P&amp;amp;ID) 管線開始，繼續(xù)直至設(shè)
計意圖的改變，或繼續(xù)直至工藝條
件的改變，或繼續(xù)直至下一個設(shè)備。
上述狀況的改變即為一個節(jié)點的結(jié)
束，另一個節(jié)點的開始。
“偏差”是引導詞與工藝參數(shù)
的組合， 即偏差= 引導詞+ 工藝
參數(shù)。常見的引導詞有NONE( 沒
有)、MORE( 過多、過高、過量)、
LESS( 過少、過低)、AS WELL
AS( 伴隨)、OTHER THAN( 異常) 等。
工藝參數(shù)分為兩類，一類是概念性
的參數(shù)( 如反應(yīng)、轉(zhuǎn)化、混合) ；另
一類是具體的參數(shù)( 如溫度、壓力)。
上述引導詞與工藝參數(shù)的相互組合，
就構(gòu)成HAZOP 分析中的偏差。偏
差的構(gòu)成舉例如下圖1 所示。
HAZOP 分析就是從管道及儀
表流程圖(P&amp;amp;ID) 中選取一個節(jié)點，
對節(jié)點中組合而成的每一種偏差的
根本原因、最終后果等進行分析，
從而提出解決方案。比如“液位”
這個工藝參數(shù)，可以和“過多、過
少、沒有”這三個引導詞結(jié)合，形
成三種偏差。對“過多+ 液位”這
種偏差的原因、后果分析完成后，
再對“ 過低+ 液位” 這種偏差的
原因、后果進行分析，同樣分析完
成后，對“沒有+ 液位” 這種偏差
的原因、后果進行分析，完成后繼
續(xù)進行下一組偏差或下一個節(jié)點分
析。所以，HAZOP 分析是一個循
環(huán)往復的過程，有時完成一個化工
流程的HAZOP 分析需要幾個星期
到幾個月的時間。
由于HAZOP 分析中涉及因素
較多，包括工藝、設(shè)備、儀表、控
制、環(huán)境等，所以，對降低或排除
風險的整改建議措施應(yīng)主要考慮易
于實現(xiàn)的方法，而不是花費大量時
間去“設(shè)計解決方案”。提出整改建
議措施后，企業(yè)的領(lǐng)導層就要負責
積極跟蹤落實這些整改措施。若不
能立即提出整改建議措施，可就某
些具體問題聽取專家的意見，或待
獲得更多的資料后，延期進行某些
部分的分析。
HAZOP 與檢查表的區(qū)別
HAZOP 分析可以在工廠運行周
期內(nèi)的任何時間段進行，既適用于設(shè)
計階段，也適用于在役的工藝裝置。
在化工項目的設(shè)計階段采用
HAZOP 方法進行分析，能識別設(shè)
計、設(shè)備及操作程序中的潛在危險，
比如裝置設(shè)備是否
裝有安全聯(lián)鎖, 在
操作規(guī)程中是否明
確規(guī)定保持正壓操
作等，將風險盡可
能地消滅在設(shè)計階
段，節(jié)省投資；對石油化工企業(yè)的
在役生產(chǎn)裝置應(yīng)用HAZOP 分析，
可深入分析化工裝置的設(shè)計、開車、
運行、停車和檢維修等各個階段的
安全隱患及可操作性問題，使安全
管理人員和操作人員對工藝過程及
生產(chǎn)設(shè)備有系統(tǒng)、深入地了解，清
楚存在的風險及應(yīng)采取的措施，為
裝置的日常生產(chǎn)與維護以及風險管
理提供指導。
日常生產(chǎn)中，很多人習慣憑經(jīng)
驗、檢查表進行隱患排查，不理解
HAZOP 的好處。利用安全檢查表
法對裝置進行過程安全檢查是一
項依賴專家對風險和有關(guān)問題的
了解進行核查的方法，檢查表中所
檢查的項目是已知的問題，不能檢
查出未知的隱患。另外，檢查表法
不是一項結(jié)構(gòu)化的系統(tǒng)檢查，其使
用的時間遠比HAZOP 小組分析所
用的時間要短得多。
通常，安全檢查表用來普查隱患
的“原因”和“后果”，而HAZOP
用來揭示系統(tǒng)性的風險，即找到檢查
表中的“原因”與“后果”的內(nèi)在聯(lián)
系以及防止這些風險發(fā)生的措施。
HAZOP 的應(yīng)用效果
HAZOP 分析方法在世界范圍
內(nèi)已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用，許多國際
大型石化企業(yè)要求所有新裝置都要
在設(shè)計階段進行HAZOP 研究；所
有改、擴建裝置都要進行HAZOP
研究；流程規(guī)模越大、越復雜，越
需要HAZOP 研究；在役裝置如果
沒有任何變更，每隔5 年也要進行
HAZOP 研究。許多國際化工程公
司將HAZOP 視為確保設(shè)計和運行
完整性的標準設(shè)計慣例，甚至很多
國家要求將化學工業(yè)的HAZOP 分
析作為防止重大化學事故計劃的一
個重要部分。
目前，HAZOP 分析在我國還
屬于起步階段，但一些有實力的企
業(yè)已經(jīng)開始嘗試使用HAZOP 分析。
筆者曾經(jīng)參與對中石油錦州石化公
司的氣分車間的HAZOP 分析，該
車間裝置包括一套氣分、二套氣分、
西山罐區(qū)和液化氣站，共計分析管
道及儀表(P&amp;amp;ID) 流程圖23 張，劃
分工藝節(jié)點49 個，提出建議措施
36 項共計80 余條，其中風險等級
為高度的有2 項，風險等級為中度
的有26 項。企業(yè)全部采納并列入整
改計劃，通過對在役多年的裝置實
施HAZOP 分析，企業(yè)重新認識自
身的裝置，對發(fā)現(xiàn)的重大隱患及時
制定并采取了措施，從而保證裝置
的安全平穩(wěn)運行。( 本文作者趙勁松
單位為清華大學化學工程系，作者
郭建軍 單位為北京華清國誠軟件有
限公司) 編輯 鄭 君
Supervision of Chemicals 危 化 品 監(jiān) 管
圖1 偏差的構(gòu)成
引導詞 工藝參數(shù) 偏差
NONE(沒有) + FLOW(流量) = NONE FLOW(無流量)
MORE(過量) + PRESSURE(壓力) = HIGH PRESSURE(壓力高)
AS WELL AS(伴隨)+ ONE PHASE(一相)= TWO PHASE(兩相)
OTHER THAN(異常) + OPERATION(操作) = MAINTENANCE(維修)

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