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危险与可操作性危险与可操作性HAZOP分析分析12023/12/29 19:49化工过程安全案例1 BP德克萨斯炼油厂爆炸事故2005年年3月月23日日13时时20分分左左右右,英英国国石石油油公公司司(BP)位位于于美美国国德德克克萨萨斯斯州州(Texas)的的炼炼油油厂厂异异构构化化装装置置发发生生了了严严重重的的火火灾灾爆爆炸炸事事故故,事事故故造造成成15名名员员工工丧丧生生,180余余人人受受伤伤 ，直直接接经经济济损损失失超超过过15亿亿美元。美元。22023/12/29 19:49化工过程安全事故原因分析事故原因分析分馏塔塔底设有1个液位计，可以检测塔内液位并将数据传送给控制室。同时，塔内设有高液位、高高液位报警系统，超出规定液位时，控制室将有声音报警。事故发生时，高液位报警触发，但是高高液位报警失灵了，原因是高高液位报警器发生故障，且塔底没有安装其他液位指示和自动安全设施。32023/12/29 19:49化工过程安全案例2 英国北海Piper Alpha平台爆炸事故1988年年7月月6日日22时，英国北海时，英国北海Piper Alpha平台天然气生产平台发平台天然气生产平台发生爆炸生爆炸，大火燃烧，大火燃烧7天终被扑灭天终被扑灭，造成造成165人死亡，合计人死亡，合计经济经济损失损失34亿美元亿美元。42023/12/29 19:49化工过程安全事故原因分析事故原因分析nPiper Alpha平台设置有燃气检测、报警及一些应急系统，但在爆炸一开始就被摧毁，不起作用。n尽管爆炸之前，在控制室曾有天然气报警，但没有引起应急关闭系统的启动。n应急消防泵、水喷淋系统等都没起作用，其原因是当时消防泵正处于手动启动状态，当盲板处大量的冷冻液涌出时，消防泵不能自动启动，导致此次重大事故的发生。52023/12/29 19:49化工过程安全案例3 英国邦斯菲尔德油库爆炸事故2005年年12月月11日凌晨邦斯菲尔德油库由于充装过量发生泄漏，并日凌晨邦斯菲尔德油库由于充装过量发生泄漏，并最终引发爆炸，火灾持续最终引发爆炸，火灾持续5天，造成天，造成43人受伤，人受伤，20余座大型储油余座大型储油罐烧毁、直接经济损失罐烧毁、直接经济损失2.5亿英镑。亿英镑。62023/12/29 19:49化工过程安全事故原因分析事故原因分析斯菲尔德油库液位计量系统发生故障，储罐装满时，液位计显示的液位位于储罐2/3处，导致报警系统没有启动，储罐独立的溢流防护系统也未能自动开启切断储罐的进料阀门，油料从罐顶溢出，油料挥发形成蒸气云，遇明火发生爆炸火灾。事故调查委员会认为加强预防性保护手段，应该提高该系统的可靠性，并提供有效的方法去分析和评价其可靠性。72023/12/29 19:49化工过程安全此类事故发生此类事故发生原因原因82023/12/29 19:49化工过程安全理想状态理想状态危害或风险不同类型保护层此类事故发生此类事故发生原因原因92023/12/29 19:49化工过程安全危害或风险不同类型保护层事故现实状态现实状态如何降低此如何降低此类事故类事故发生概率发生概率102023/12/29 19:49化工过程安全危险与可操作性HAZOP分析（Hazard and Operability Analysis）HAZOP分析方法定义分析方法定义危险与可操作性分析HAZOP是通过使用一组引导词（比如流量偏高/偏低、压力偏高/偏低等），对生产工艺或操作进行结构化和系统化的审查，来全面和系统地辨识工艺装置设计和运行中可能存在导致安全或操作问题的缺陷，并评估所采取的安全措施是否足够和适当，如果不足或欠缺，则进一步提出应采取的安全措施或建议。因而，HAZOP分析也被定义为：对生产工艺系统危险性与可操作性的严格检查。112023/12/29 19:49化工过程安全何时进行何时进行HAZOP分析分析nHAZOP分析既适用于设计阶段（检查偏差，即危险是否得到控制），又适用于现有的生产装置（装置运行一段时间安全性如何）。n设计阶段：工艺设计基本完成，P&ID已经出来。n运行阶段：工艺技术改造时分析有无新的危险。122023/12/29 19:49化工过程安全2023/12/29 19:49化工过程安全13选择某设备选择某设备选择某节点选择某节点阐述设计及操作原意阐述设计及操作原意选择某引导词选择某引导词讨论可能的原因及后果影响讨论可能的原因及后果影响识别现有安全防护措施识别现有安全防护措施建议整改措施建议整改措施更多引导词？更多引导词？HAZOP分析工作流程分析工作流程更多节点？更多节点？更多图纸？更多图纸？不足够不足够是是记录工作成果记录工作成果否否否否完成完成否否是是是是节点点：指指具具有有确确定定边界界的的设备（如如两两容容器器之之间的的管管线）单元元，对单元元内内工工艺参参数数的的偏差偏差进行分析。行分析。引引导词：用用于于定定性性或或定定量量设计工工艺指指标的的简单词语，引引导识别工工艺过程的危程的危险。原原因因：发生生偏偏差差的的原原因因；一一旦旦找找到到发生生偏偏差差的的原原因因，就就意意谓着着找找到到了了对付付偏偏差差的的方方法法和和手手段段，这些些原原因因可可能能是是设备故故障障、人人为失失误、不不可可预料料的的工工艺状状态（如如组成成改改变）、外界干外界干扰（如（如电源故障）等。源故障）等。后后果果：偏偏差差所所造造成成的的结果果。后后果果分分析析时假假定定发生生偏偏差差时已已有有安安全全保保护系系统失失效效；不不考考虑那那些些细小的与安全无关的后果。小的与安全无关的后果。安安全全防防护措措施施：指指设计的的工工程程系系统或或调节控控制制系系统，用用以以避避免免或或减减轻偏偏差差发生生时所所造造成成的的后后果果（如如报警警、联锁、操操作作规程等）。程等）。节点的划分节点的划分为了便于HAZOP分析，需要对工艺进行有机的分割，使HAZOP分析达到既完整又具体：若节点分得太小，会加大工作负荷；若节点分得太大，会使HAZOP的结果产生重大的偏差，甚至会遗漏部分结果。一般地按照工艺流程从管线进入或 P&ID 图的分隔点开始（阀或设备）继续直到设计意图发生改变的地方或继续直到关键参数（流量、压力、温度）发生改变的地方 或 继续直至下一个设备142023/12/29 19:49化工过程安全152023/12/29 19:49化工过程安全162023/12/29 19:49化工过程安全172023/12/29 19:49化工过程安全原始原始引导词引导词182023/12/29 19:49化工过程安全原始引导词原始引导词工艺偏差工艺偏差无完全否定设计意图过多任何相关物理性能数量上的增加过少任何相关物理性能数量上减少以及/伴随任何相关物理性能性质上的增加一部分任何相关物理性能性质上的减少逆向和设计意图有逻辑上的背离除此之外全部替代基本引导词基本引导词/偏差偏差192023/12/29 19:49化工过程安全原始引导词原始引导词基本引导词基本引导词/偏差偏差引导词流量温度压力液位无无流量过多过多流量过高温度过高压力过高液位过少过少流量过低温度过低压力过低液位以及染污液击一部分成分减少逆向倒流其它气窜泄压/真空可能原因分析可能原因分析202023/12/29 19:49化工过程安全LAHLCV21 21 22 21 22PCV21 23PCV23 mile corridor4”N26”LICPropane vaporiser10 m3,37C,11.5 bar gLTLTLAHHLI16”16”6”PICPTPALPAL14”6”mile dist.14”PICPT16”FICFT11.5 bar gPAL390 psigFlare header10”PT2122偏差偏差可能原因可能原因无/低流量控制回路故障导致LCV21关小PSV故障打开PCV23上游单向阀损坏控制回路故障导致PCV23关小控制回路故障导致FV关小控制回路故障导致PCV21关小可能原因分析可能原因分析212023/12/29 19:49化工过程安全控制回路故障：控制回路故障：控制回路：传感器控制回路：传感器+控制系统控制系统+调节阀调节阀1 传感器传感器故障，比如液位计失灵、误读数故障，比如液位计失灵、误读数2 控制系统控制系统故障故障3 调节阀调节阀故障故障，比如阀门，比如阀门卡住、不能动作卡住、不能动作2023/12/29 19:49化工过程安全22 引导引导词词可能可能原因原因后果后果安全措施安全措施REC#建建议号议号改善改善建议建议无/低流量如果LT21故障读数高，导致LCV21关小上游V-10液位上升，可能导致满罐超压；下游V-20液位下降，导致压力下降，最后供气中断LAH12LAHH13联锁关断ESDV11PAL22,PAL21如果PSV故障打开V-02压力下降PAL22,PAL21PCV23上游单向阀损坏同上如果PT23故障读数高，导致PCV23关小V-02压力上升，可能超压PCV21自动调节控制其它用户正常使用R1建议在PT21/PT22上增加PAH21/PAH22如果FT故障读数高，导致FV关小V-02压力上升，可能超压PCV21、PCV23自动调节控制其它用户正常使用参考R1如果PT21故障读数高，导致PCV21关小V-02压力下降，最后供气中断PAL22高流量如果LT21故障读数低，导致LCV21开度过大V-02液位上升，液相丙烷进入客户管网，导致超压LAHH22联锁关断P11A/BR2建议在LT22上增加LAH，并通往CCR如果PT23故障读数低，导致PCV23开度过大下游用户超压没有发现R3在PCV23上游增加ESDV，由PCV23下游新增加的PT，产生PAHH联锁关断ESDV如果PT21故障读数低，导致PCV21开度过大V-02压力上升，可能超压没有发现参考R1 后果、现有措施和建议需要全盘考虑 参考书目危险与可操作性分析（HAZOP分析）应用导则 IEC 61882-2016关于危险化学品企业贯彻落实国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知的实施意见，简称186号文化工建设项目安全设计管理导则，AQ/T3033-2010危险与可操作性分析（HAZOP分析）应用导则，AQ/T:3049-2013232023/12/29 19:49化工过程安全
