HAZOP分析核心技術

    摘要介紹了危險與可操作(HAZOP)分析的核心內容，即如何劃分分析節點，如何確定有意義的偏差，及分析偏差的原因、后果、安全保護措施時，應遵從哪些原則，從哪些方面去考慮。以進一步了解HAZOP分析的技術內涵，掌握HAZOP分析的技巧，更好的為安全生產服務。

HAZOP分析是一種用于辨識設計缺陷、工藝過害及操作性問題的結構化、系統化分析析的過程是由各專業人員組咚的贊粵汽的原則將工藝過程劃分為合理的分析稱尹二藝單元)，然后再針對每一個分析節點，識別出那些具有潛在危險的偏差。分析組對每個有意義的偏差都進行分析，分析它們的可能原因、后果已有安全保護等，同時提出應該采取措施和行動。這就是HAZOP分析的核心內容。

HAZOP分析的順序和內容見圖I

    由圖1可以看出，在應用HAZOP技術進行工藝危害辨識時，分析的直接對象是分析節點或稱工藝單元。因此，分析的第一步即是我們必須掌握科學合理的節點劃分方法，將工藝過程劃分為分析節點。

      在對分析節點進行分析時，我們首先要根據節點控制的工藝參數指標，用引導詞來引導以確定出有意義的偏差。然后對這些偏差的原因、后果、安全保護、應采取的行動進行綜合分析。

1、HAZOP分析中的基本述語

    要真正掌握HAZOP分析技術，首先應對HAZOP技術中用到的述語有準確的理解。下面對HAZOP分析中常用述語定義如下:

    分析節點:或稱工藝單元，指具有確定邊界的設備如兩容器之間的管線)單元，是HAZOP分析的直接目標。

    引導詞:用于定性或定量設計工藝指標的簡單詞語，引導識別工藝過程的危險。

    工藝參數:與工藝過程正常運行有關的物理和化學特性。包括概念性的項目如反應、混合、濃度、pH值及具體項目如溫度、壓力、相數及流量等。

    工藝指標:工藝參數的控制值。用于確定工藝過程如何按照希望的操作運行而不發生偏差，即工藝過程的正常操作條件。

      偏差:工藝運行偏離正常操作條件。通常用引導詞系統地對每個分析節點的工藝參數如流量、壓力等)進行引導發現的系列偏離工藝指標的情況;偏差的形式通常是“引導詞+工藝參數”。

    原因:發生偏差的原因。一旦找到發生偏差的原因，就意味著找到了對付偏差的方法和手段，原因包括設備故障、控制失效、人為失誤、不可預料的工藝狀態(如組成改變)、外界干擾(如電源故障)等方面。

    后果:偏差所造成的結果。通常假定發生偏差時已有安全保護系統失效而可能最終導致的后果;不考慮那些細小的與安全無關的后果。

    安全保護:指設計的工程系統或調節控制系統，用以避免偏差的發生或減輕偏差發生時所造成的后果(如報警、聯鎖、操作規程等)。

    措施和行動:針對識別出的隱患和不足，提出的改進措施及需采取的行動，包括修改設計、制定操作規程、增加設施等的建議。

2 HAZOP分析中的分析節點

    對連續工藝過程，HAZOP分析的對象是分析節點、或稱工藝單元;HAZOP分析的第一步即是將生產過程根據工藝流程劃分為合理的分析節點。一般說來，節點劃分應按以下規則進行:

2.1分析節點劃分原則

劃分分析節點，是HAZOP分析組長的工作。但人員了解節點的劃分原則，有利于分析工作分析節點的劃分首先要考慮功能，即一個特定的功能，基本規則如下:

·依據P&ID圖，按照工藝流程進行；

·叢P&ID圖的進入管線開始;

·直至設計意圖的下個改變;

·至工藝條件的重大變化

·直至下一個設備。

    此外，節點的劃分還要考慮HAZOP分析的目的、合理的邊界/切割點、劃分方法的一致性等因素。黃金法則是“使之保持簡單”，因為大而復雜的節點會增大分析失誤的可能性。

2.2常見分析節點類型，見表1

    根據HAZOP分析的經驗，在對工藝流程劃分節點時，基本上按下列設備類型來劃分。當然也應根據分析目的、工藝流程的危險程度不同進行合理調整。

表1常見節點類型表

3、偏差的確定

    HAZOP分析中確定偏差的最常用方法是引導詞法，即將引導詞作用l于工藝參數確定出有實際意義的偏差。用引導詞確定偏差的方法可以確保HAZOP分析的統一性，同時能夠將要分析的問題系統化，應用一套完整的引導詞，可以導出所有可能的偏差，而不致被遺漏。缺點是剔除無意義的偏差需耗費大量的精力和時間。

    另一種確定偏差的方法是偏差庫法。偏差庫是根據HAZOP分析的經驗積累，考慮不同的節點類型，有些偏差是有意義的，而有些偏差明顯是不恰當的，由此形成一個對應于不同節點類型的常規偏差表，即為偏差庫。應用偏差庫來確定不同節點的偏差。

    下面詳細介紹應用引導詞的偏差確定方法。

3.1常用引導詞及其意義，見表2

                表2常用引導詞及其意義

3.2常用的HAZOP分析工藝參數

    流量;溫度;壓力;液位;時間;pH值;頻率;電壓;混合;

    分離;組成;速度;粘度;信號;添加劑;反應。

3.3偏差

    偏差為引導詞與工藝參數的組合，一般表示如下:

    引導詞+工藝參數=偏差

    工藝參數分為兩類，一類是概念性的參數(如反應，轉化);另一類是具體(專業)參數(如溫度、壓力)。對于概念性的工藝參數，當與引導詞組合成偏差時，常發生歧義，如“過量+反應”可能是指反應速度快，或者說是指生成了大量的產品。對具體的工藝參數，有必要對一些引導詞進行修改，因為有些引導詞與工藝參數組合后可能無意義或不能稱之為“偏差”，如“伴隨+壓力”;或者有些偏差的物理意義不確切，應拓展引導詞的外延和內涵。

    用引導詞來描述要分析的問題可以確保HAZOP方法的統一性，同時能夠將要分析的問題系統化，應用一套完整的引導詞，可以導出所有可能的偏差，而不致被遺漏。常見工藝參數有實際意義的偏差組成見表3.

              表3常用工藝參數偏差表

注:一表示不存在有實際意義的偏差。

4 HAZOP分析內容

    在選定分析節點和偏差后，HAZOP分析的任務即是對偏差的原因!、后果、已有安全保護等項目進行綜合分析。識別出所有可能導致隱患和操作性問題的原因，提出措施和建議，以徹底解決存在的安全問題。

4.1原因分析

進行原因分析時會因節點類型、偏差重多而而各有不同，但在具體分析時應考慮立足于節點本身和進出系統，從幾個方面加以考慮：閥門關閉；控制失效；機械碰撞；操作失誤；侵蝕、腐蝕；管路失效等。

4.2后果分析

    后果是指偏差發生后得不到有效抑制，任由偏差狀態繼續發展可能造成的結果。分析偏差帶來的后果一般遵循以下基本原則:

    1)考慮整體;2)想象沒有安全措施;3)根本的后果。

    根據以上原則，分析時通?？紤]以下幾方面的后果:火災;爆炸;毒氣釋放;設備損害;產量損失;影響運轉;違反許可規定等。一般不考慮那些細小的與安全無關的后果。

4.3安全保護分析

    安全保護是指設計的工程系統、調節控制系統或規定的操作步驟等，在對偏差進行分析時，應分析現有的安全保護能否有效的遏止該偏差到事故的延變，以識別出工藝設計或操作程序方面存在的漏洞和隱患，以便及時予以改正或采取補救措施。

    安全保護應從能對該節點發生偏差時直接起作用的系統考慮，分為兩個方面的措施:即防止原因發生的措施和減輕事故后果的措施。包括已有的:報警;操作程序;保護系統;檢修;檢查檢測;訓練;試驗;合理規劃等。

4.4建議措施和行動

    經過上述的系統分析，可清晰的辨識出存在的不可接受的情況或必須要改變的狀態，進而提出需采取的行動，這些行動也是從改進兩個方面著手，即防止原因事件的出現和減少事故的后果。一般從以下方面加以考慮:訓練;修改設計方案;防泄漏系統;應急響應;操作程序;冗余系統;更新設備;重新選址等。同時應考慮行動的可操作性和經濟合理性。

5總結

    HAZOP分析的目的是對工藝過程進行全面系統的審查，通過這種審查，掌握裝置或操作方面存在的隱患，提出改進建議，以消除隱患，實現增加裝置安全性、優化裝置操作性的最終目標。