HAZOP分析的應(yīng)用與研究

李萌

摘? ? ? 要： 為進(jìn)一步加強(qiáng)工藝安全管理，提高本質(zhì)安全水平，通過(guò)對(duì)某加氫裝置的重大危險(xiǎn)源與潛在安全問(wèn)題進(jìn)行周期性危險(xiǎn)與可操作性分析工作，文章提出了對(duì)該裝置進(jìn)行HAZOP分析的必要性，在HAZOP分析中運(yùn)用了引導(dǎo)詞加參數(shù)的方法繪制出風(fēng)險(xiǎn)矩陣圖，針對(duì)分析范圍內(nèi)各參數(shù)偏差產(chǎn)生的原因、可能導(dǎo)致的后果、已采取的安全保護(hù)措施進(jìn)行了詳細(xì)的分析，對(duì)分析后暴露出的問(wèn)題進(jìn)行了評(píng)估并提出改進(jìn)措施，使工藝流程在細(xì)節(jié)上和操作安全程度上得到優(yōu)化與提高，保證了裝置的安全運(yùn)行。

關(guān)? 鍵? 詞：HAZOP分析;偏差;風(fēng)險(xiǎn);安全

中圖分類號(hào)：TE 624? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A? ? ? ?文章編號(hào)： 1671-0460（2020）09-1973-04

Abstract： In order to further strengthen the process safety management and improve the essential safety level， periodic hazard and operability analysis of major hazard sources and potential safety problems of a hydrogenation plant was carried out. For the unit， the necessity of HAZOP analysis was proposed. In HAZOP analysis，the guide words and parameters were used to draw the risk matrix method， the causes of deviation within the scope of parameters were analyzed as well as the consequences， the safety protection measures. The problems exposed in the analysis were evaluated，and improvement measures were put forward， the technological process and operation safety degree were optimized and enhanced to ensure the safe operation of the unit.

Key words： HAZOP analysis; Deviation; Risk; Security

HAZOP（Hazard and Operability）研究是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)的一種可用于定性分析或定量評(píng)價(jià)的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法，用于發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)裝置和工藝過(guò)程中的危險(xiǎn)及其原因，提出解決方法。通過(guò)分析生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中工藝狀態(tài)參數(shù)的變動(dòng)，操作控制中可能出現(xiàn)的偏差，以及這些變動(dòng)與偏差對(duì)系統(tǒng)的影響及可能導(dǎo)致的后果，找出變動(dòng)與偏差的原因，確定裝置或系統(tǒng)內(nèi)及生產(chǎn)過(guò)程中存在的主要危險(xiǎn)、危害因素，并針對(duì)變動(dòng)與偏差的后果采取相應(yīng)措施[1]。

1? 分析介紹

1.1? 分析建立

柴油加氫裝置屬于甲類易發(fā)火災(zāi)危險(xiǎn)型生產(chǎn)裝置，為了使裝置安全穩(wěn)定的運(yùn)行，提前預(yù)防事故發(fā)生，對(duì)其進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)分析和安全評(píng)價(jià)是必要的程序。HAZOP [2]分析方法是目前我國(guó)工業(yè)使用最普遍的危險(xiǎn)辨別和分析方法，具有良好的系統(tǒng)性和完備性。它可以在裝置的設(shè)計(jì)階段，甚至是已運(yùn)行的裝置進(jìn)行安全隱患與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)裝置潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)提出保護(hù)措施和合理性的改進(jìn)建議，為分析結(jié)論提供了可靠的依據(jù)。

1.2? 分析方法

本裝置應(yīng)用HAZOP引導(dǎo)詞方法對(duì)流程建立分析節(jié)點(diǎn)，通過(guò)引導(dǎo)詞引導(dǎo)分析節(jié)點(diǎn)的工藝參數(shù)形成偏差，分析節(jié)點(diǎn)內(nèi)問(wèn)題產(chǎn)生的原因、可能產(chǎn)生的安全隱患、應(yīng)當(dāng)采取的安全防護(hù)措施等。常用引導(dǎo)詞與其含義見(jiàn)表1。

1.3? 分析步驟

1）節(jié)點(diǎn)劃分：針對(duì)P&ID中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃分，這樣得出的分析結(jié)果更加全面。在對(duì)某個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行選擇時(shí)，可以是流程中的一段管線或者一套機(jī)組、設(shè)備等。

2）設(shè)計(jì)意圖解釋：需要向分析小組專家詳細(xì)解釋該節(jié)點(diǎn)內(nèi)的管路、機(jī)組、設(shè)備的設(shè)計(jì)意圖，使小組專家的每位成員清晰地理解壓力、溫度和流量等設(shè)計(jì)參數(shù)。

3）引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)=偏差。

4）偏差原因分析：引導(dǎo)詞和工藝參數(shù)不一定是相對(duì)應(yīng)的，二者結(jié)合會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)偏差，一般小組專家會(huì)針對(duì)高風(fēng)險(xiǎn)、高概率的偏差進(jìn)行關(guān)注分析。進(jìn)行HAZOP分析時(shí)會(huì)對(duì)主要偏差進(jìn)行記錄與討論，不論分析結(jié)果是否有相對(duì)應(yīng)的解決措施[3]。

5）結(jié)論記錄與建議措施：小組專家應(yīng)記錄偏差、原因和后果，采取的安全措施與措施建議，小組需重復(fù)上述評(píng)估步驟，直到所有節(jié)點(diǎn)討論解決完畢[4]，具體分析流程見(jiàn)圖1。

1.4? 風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)說(shuō)明

通過(guò)分析工作流程得出風(fēng)險(xiǎn)矩陣，風(fēng)險(xiǎn)矩陣可根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)的等級(jí)對(duì)風(fēng)險(xiǎn)來(lái)源進(jìn)行排序，然后確定首先要處理的風(fēng)險(xiǎn)或者某項(xiàng)需要更細(xì)致的分析，根據(jù)其所在風(fēng)險(xiǎn)矩陣的位置確定是哪類風(fēng)險(xiǎn)。風(fēng)險(xiǎn)矩陣有兩種指標(biāo)，見(jiàn)表2。

1.5? 風(fēng)險(xiǎn)確定

（R=L×C），見(jiàn)表3。

2? 實(shí)例應(yīng)用

為了能更好地理解HAZOP分析的方法，本文結(jié)合某柴油加氫裝置進(jìn)行舉例說(shuō)明。

該裝置主要設(shè)備有：立式換熱器3臺(tái)，加氫反應(yīng)器1臺(tái)，加熱爐1臺(tái)和各種塔器設(shè)備等。裝置流程主要包括反應(yīng)部分和分餾部分，原則流程見(jiàn)圖2和圖3。

首先，應(yīng)先確定分析范圍，收集工藝設(shè)計(jì)文件與相關(guān)設(shè)備參數(shù)。確定好分析小組專家成員，專家應(yīng)包括工藝、儀表自動(dòng)化、電氣、設(shè)備、結(jié)構(gòu)、消防、管理、維護(hù)與操作等專業(yè)人員。

其次，進(jìn)行裝置節(jié)點(diǎn)劃分，需要遵循各個(gè)節(jié)點(diǎn)劃分都應(yīng)有明確的目的性;小組組長(zhǎng)向分析成員描述工藝特點(diǎn)與操作程序，并確定該節(jié)點(diǎn)的工藝參數(shù)，保證最終的討論結(jié)果沒(méi)有異議。

最后，經(jīng)組員分析得到有意義的偏差，對(duì)其進(jìn)行HAZOP分析。

本文以該裝置中最重要加氫反應(yīng)與換熱流程為例，列出了部分節(jié)點(diǎn)的HAZOP分析結(jié)果，得出該節(jié)點(diǎn)可能出現(xiàn)的偏差和原因、后果，見(jiàn)表5。

3? 模糊綜合評(píng)價(jià)法分析事故后果

利用模糊綜合評(píng)價(jià)法結(jié)合風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)矩陣對(duì)分析結(jié)果量化，采用專家加權(quán)法打分實(shí)現(xiàn)量化，最終可得出定量HAZOP分析報(bào)告，此方法提高了傳統(tǒng)HAZOP分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和真實(shí)性，同時(shí)也增強(qiáng)了對(duì)系統(tǒng)安全決策的合理性。

模糊綜合評(píng)價(jià)法先是把評(píng)估系統(tǒng)視為整體，通過(guò)許多單一因素的評(píng)價(jià)值的權(quán)重分配得出結(jié)果。首先，根據(jù)評(píng)估等級(jí)算出逐級(jí)的隸屬程度，再按加權(quán)法計(jì)算目標(biāo)值的模糊矩陣，得出目標(biāo)模糊集合的定量解[7]。

當(dāng)代HAZOP分析方法已經(jīng)完全可以借助計(jì)算機(jī)輔助來(lái)代替人員HAZOP分析時(shí)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、記錄繁瑣等缺點(diǎn)，但還需有以下幾個(gè)問(wèn)題待解決[6]：

1）雖然雙向推理步驟可以暴露出分析系統(tǒng)危險(xiǎn)的傳播路徑，但這樣會(huì)堆積大量的HAZOP分析結(jié)果，并且該結(jié)果不一定會(huì)發(fā)生，所以加大了制定安全措施與方案的難度。

2）分析進(jìn)行時(shí)，容易忽略節(jié)點(diǎn)間的相互關(guān)系和影響程度，影響了推斷與決策的合理性。

3）文章上述描述的分析方法，是基于傳統(tǒng)的HAZOP分析方法，即利用引導(dǎo)詞描述節(jié)點(diǎn)偏差，分析中時(shí)常會(huì)丟失狀態(tài)變化和偏離程度等諸多信息，因此導(dǎo)致降低了對(duì)系統(tǒng)安全分析的客觀準(zhǔn)確性。

4? 結(jié) 論

經(jīng)實(shí)例驗(yàn)證可得，柴油加氫裝置工藝流程用HAZOP分析方法后，最大的優(yōu)勢(shì)就是分析出工藝裝置中潛在的風(fēng)險(xiǎn)，并根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)造成危害及后果進(jìn)行定量風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，其次另一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是提高了維護(hù)與操作人員的水平，最后利用模糊綜合評(píng)價(jià)法對(duì)結(jié)果合理性進(jìn)行優(yōu)化。通過(guò)HAZOP分析，能明確工藝裝置中各危險(xiǎn)及采取的相應(yīng)安全措施。由此證明，HAZOP分析是保障安全生產(chǎn)的有效方法，并在全世界范圍內(nèi)各領(lǐng)域得到了認(rèn)可。

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