危险性和可操作性研究(HAZOP)资料讲解.ppt
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1、危险性和可操作性研究(HAZOP)HazardandOperabilityStudiesv第一部分第一部分前言前言v第二部分第二部分HAZOP的基本含义的基本含义v第三部分第三部分HAZOP分析术语分析术语v第四部分第四部分HAZOP分析流程分析流程v第五部分第五部分趣味课堂趣味课堂v第六部分第六部分HAZOP课堂知识扩展课堂知识扩展v第七部分第七部分HAZOP案例分析案例分析 1984年,美国联合碳化物公司印度博帕尔农年,美国联合碳化物公司印度博帕尔农药厂药厂45吨甲基异氰酸酯几乎全部泄漏。吨甲基异氰酸酯几乎全部泄漏。20万人万人中毒,中毒,2万人死亡。全厂被毁,遗址几十年内无万人死亡。全厂
2、被毁,遗址几十年内无法用于任何用途。法用于任何用途。第二部分第二部分 HAZOP的基本含义的基本含义危险性和可操作性研究HAZOPvHAZOP是一种系统化、结构化的方法,是一种系统化、结构化的方法,以多专业团队人员的集体智慧方式,在有经以多专业团队人员的集体智慧方式,在有经验的组长主持下,采用标准化验的组长主持下,采用标准化“引导词引导词”对对装置过程系统的中间变量设定装置过程系统的中间变量设定“偏离偏离”,沿,沿偏离在系统中反向查找非正常偏离在系统中反向查找非正常“原因原因”,沿,沿偏离在系统中正向查找不利偏离在系统中正向查找不利“后果后果”。查找。查找系统中针对各重要系统中针对各重要“原因
3、后果原因后果”对偶已有对偶已有的安全措施,提出整改或新的安全措施建议。的安全措施,提出整改或新的安全措施建议。HAZOP方法由来HAZOP分析方法是英国帝国化学工业公司分析方法是英国帝国化学工业公司(ICIICI)蒙德分部于上世纪)蒙德分部于上世纪6060年代发展起来的以引导年代发展起来的以引导词(词(Guide WordsGuide Words)为核心的系统危险分析方法,已)为核心的系统危险分析方法,已经有经有4040年年应用历史,起初主要用来检查设计的安全应用历史,起初主要用来检查设计的安全性以及识别危险的原因及不利后果。性以及识别危险的原因及不利后果。HAZOP方法的基础头脑风暴头脑风暴
4、(BrainStorming)相关的多种专业、具有不同知识背景的人相关的多种专业、具有不同知识背景的人员所组成的分析组一起工作比他们独自一人员所组成的分析组一起工作比他们独自一人单独工作更具有创造性与系统性,能识别更单独工作更具有创造性与系统性,能识别更多的问题。多的问题。HAZOP方法的基本原理将危险剧情中部的变量点将危险剧情中部的变量点“拉偏拉偏”,从该变,从该变量点反向检查分析偏离原因,从该变量点正量点反向检查分析偏离原因,从该变量点正向检查分析偏离的不利后果。向检查分析偏离的不利后果。适用范围v它通过系统分析新设计或已有工厂的生产工它通过系统分析新设计或已有工厂的生产工艺流程和工艺功能
5、,来评价设备、装置的个艺流程和工艺功能,来评价设备、装置的个别部位因误操作或机械故障而引起的潜在危别部位因误操作或机械故障而引起的潜在危险,并评价其对整个工厂的影响。险,并评价其对整个工厂的影响。v特别适合于特别适合于流程工业系统流程工业系统的风险评价。的风险评价。HAZOP的目的HAZOP分析的目的是分析的目的是系统、详细地对工系统、详细地对工艺过程和操作进行检查,以确定流程的偏差艺过程和操作进行检查,以确定流程的偏差是否导致不希望的后果。是否导致不希望的后果。该方法可用于该方法可用于连续连续或或间歇间歇过程,还可以对拟订的过程,还可以对拟订的操作规程操作规程进行进行分析。分析。HAZOPH
6、AZOP分析组将列出引起偏差的原因、分析组将列出引起偏差的原因、后果,以及针对这些偏差及后果已使用的安后果,以及针对这些偏差及后果已使用的安全措施,当分析组确信对这些偏差的保护措全措施,当分析组确信对这些偏差的保护措施不当时,将提出相应的改进措施。施不当时,将提出相应的改进措施。HAZOP的优点相互促进、开拓思路相互促进、开拓思路因此,成功的因此,成功的HAZOPHAZOP分析需要所有参加人分析需要所有参加人员自由地陈述他们各自的观点,不允许成员员自由地陈述他们各自的观点,不允许成员之间的批评或指责以免压制这种创造性过程。之间的批评或指责以免压制这种创造性过程。但是,为了让但是,为了让HAZO
7、PHAZOP分析过程高效率和高质量,分析过程高效率和高质量,整个分析过程必须有一个系统的规则、按一整个分析过程必须有一个系统的规则、按一定的程序进行。定的程序进行。vv识别导致安全和可操作性的设计缺陷;识别导致安全和可操作性的设计缺陷;vv解决大型工厂的一些问题包括界面和具体的解决大型工厂的一些问题包括界面和具体的工艺设计;工艺设计;vv帮助安全设计工厂;工厂设计步骤中的一个帮助安全设计工厂;工厂设计步骤中的一个程序。程序。vv帮助培训的进行和帮助准备操作手册;帮助培训的进行和帮助准备操作手册;vv是对设计从安全、可操作性和规范符合性等是对设计从安全、可操作性和规范符合性等方面严格地和系统性的
8、检查;方面严格地和系统性的检查;vv节约费用;节约费用;vv可向管理层、政府机构和公众说明所有防治可向管理层、政府机构和公众说明所有防治危险的可能所做的工作已经完成。危险的可能所做的工作已经完成。HAZOP的成败关键vv对分析研究所依据的制造过程图表及有关数对分析研究所依据的制造过程图表及有关数据把握的正确性;据把握的正确性;vv小组成员的专业技术和洞察能力;小组成员的专业技术和洞察能力;vv小组成员运用此方法帮助其想象动作偏离、小组成员运用此方法帮助其想象动作偏离、原因和后果的透视能力;原因和后果的透视能力;vv小组成员具备事故严重性分析能力,尤其是小组成员具备事故严重性分析能力,尤其是对已
9、指出的危害,在评估其严重性之时能对对已指出的危害,在评估其严重性之时能对危害可能引起的严重性大小,具有衡量其轻危害可能引起的严重性大小,具有衡量其轻重之感。重之感。HAZOP分析易出现的问题分析易出现的问题v费时;费时;v分析的结论太多,重点不突出;分析的结论太多,重点不突出;v分析小组进入无休止的过细的讨论之中;分析小组进入无休止的过细的讨论之中;v少数成员支配了讨论。少数成员支配了讨论。听到这里我想大家对危险性和可操作性研听到这里我想大家对危险性和可操作性研究(究(HAZOP)有了大概的了解了吧,那危险)有了大概的了解了吧,那危险性和可操作性研究(性和可操作性研究(HAZOP)与我们所学的
10、)与我们所学的安全检查表、故障树分析(安全检查表、故障树分析(FTA)、故障模)、故障模式与影响分析(式与影响分析(FMEA)有什么区别和联系呢有什么区别和联系呢?HAZOP方法和传统的检查表法的方法和传统的检查表法的主要区别和联系是什么?主要区别和联系是什么?主要区别是检查表用来普查危险主要区别是检查表用来普查危险“原因原因”和和“后果后果”在装置的哪些部位发生,而在装置的哪些部位发生,而HAZOP用用于揭示系统性危险,即找到检查表得到的于揭示系统性危险,即找到检查表得到的“原原因因”与与“后果后果”的内在关系以及防止该危险发生的内在关系以及防止该危险发生的措施。的措施。两者联系是,检查表的
11、结果为两者联系是,检查表的结果为HAZOP提提供基本信息。供基本信息。HAZOP方法与方法与FTA和和FMEA的区的区别又是什么呢?别又是什么呢?HAZOP采用双向推理机制进行采用双向推理机制进行分析溯因推理分析溯因推理vHAZOP基于定性方法,综合了基于定性方法,综合了FTA和和FMEA两种推理模式,有利于识别全部危险两种推理模式,有利于识别全部危险剧情,易于推广应用,是剧情,易于推广应用,是HAZOP生命力所在。生命力所在。故障树分析故障树分析(FTA)采用归纳采用归纳法推理法推理 归纳法为单向推理,从个别到一般,即从多种归纳法为单向推理,从个别到一般,即从多种原因到一个不利后果。原因到一
12、个不利后果。FTA方法涉及逻辑方法涉及逻辑运算、故障树建模和定运算、故障树建模和定量发生概率数据获取等量发生概率数据获取等问题,用于复杂系统分问题,用于复杂系统分析难度很大。析难度很大。故障模式与影响分析故障模式与影响分析(FMEA)采用演绎法推理采用演绎法推理 演绎法为单向推理,从一般到个别,即从演绎法为单向推理,从一般到个别,即从单个原因到多种不利后果。单个原因到多种不利后果。第三部分第三部分 HAZOP分析术语分析术语常用常用HAZOP分析术语分析术语HAZOP基本引导词和含义基本引导词和含义 引导词引导词 含义含义NO或者或者NOT设计目的的完全否定设计目的的完全否定MORE定量增加定
13、量增加LESS定量减少定量减少ASWELLAS定性修改定性修改/增加增加PARTOF定性修改定性修改/减少减少REVERSE设计目的的逻辑取反设计目的的逻辑取反OTHERTHAN完全替代完全替代HAZOP与时间和顺序或序列与时间和顺序或序列有关的引导词有关的引导词 引导词引导词 含义含义EARLY(超前)(超前)相对于时钟时间相对于时钟时间LATE(迟后)(迟后)相对于时钟时间相对于时钟时间BEFORE(先)(先)相对于顺序或序列相对于顺序或序列AFTER(后)(后)相对于顺序或序列相对于顺序或序列化工化工HAZOP分析常用工艺分析常用工艺参数及句法参数及句法流量、液位、压力、温度、组成、流量
14、、液位、压力、温度、组成、PH PH、时间、速度、转速、频率、时间、速度、转速、频率 化工化工HAZOP句法(组合偏离)句法(组合偏离):“引导词引导词 工艺参数工艺参数 偏离偏离”例如:例如:NO(空白)(空白)FLOW(流量)(流量)无流量无流量MORE(过量)(过量)PRESSURE(压力)(压力)压力高压力高ASWELLAS(伴随)(伴随)ONEPHASE(一相)(一相)两相两相EARLY(超前)(超前)OPERATION(操作)(操作)操作超前操作超前主要引导词的进一步说明主要引导词的进一步说明No否否 对原设计意图的全部消除或没有实现。对原设计意图的全部消除或没有实现。组合偏离例:
15、组合偏离例:流量流量/否否 无流量无流量 压力压力/否否 无压力无压力Less(定量)减少(定量)减少参数的值比预期的少(小、低)参数的值比预期的少(小、低)组合偏离例:组合偏离例:流量流量/少少 流量小流量小 压力压力/少少 压力低压力低主要引导词的进一步说明主要引导词的进一步说明More(定量)增加(定量)增加 参数的值比预期的多(大、高)。参数的值比预期的多(大、高)。组合偏离例:组合偏离例:温度温度/增增 温度高温度高 压力压力/增增 压力高压力高Reverse反向反向对于原设计意图相反的方向。对于原设计意图相反的方向。组合偏离例:组合偏离例:流量流量/反向反向 流量反向流量反向主要引
16、导词的进一步说明主要引导词的进一步说明Other其它其它 原设计意图实现,但实现的方法不同。原设计意图实现,但实现的方法不同。组合偏离例:组合偏离例:流量流量/其它其它 不期望的量不期望的量 组成组成/其它其它 不期望的份不期望的份Early(时间)早(时间)早原设计意图出现得过早。原设计意图出现得过早。组合偏离例:组合偏离例:流量流量/早早 流量产生早流量产生早 稳定稳定/早早 预期的温度(高或低)预期的温度(高或低)取得过早取得过早主要引导词的进一步说明主要引导词的进一步说明Late晚晚 引导词早的对立面。引导词早的对立面。组合偏离例:组合偏离例:液位液位/晚晚 预期容器中的液位预期容器中
17、的液位 (高或低)建立过晚(高或低)建立过晚 Also(局部)异常(局部)异常原设计意图正常,但有局部异常(额外物)原设计意图正常,但有局部异常(额外物)组合偏离例:组合偏离例:流量流量/异常异常 流量污染流量污染 液位液位/异常异常 容器中有不期望的容器中有不期望的 物质物质主要引导词的进一步说明主要引导词的进一步说明 Fluctuation(变动)波动(变动)波动原设计意图只在部分时间内实现。原设计意图只在部分时间内实现。组合偏离例:组合偏离例:流量流量/波动波动 流量时有时无流量时有时无 温度温度/波动波动 温度时高时低温度时高时低使用引导词时的注意事项使用引导词时的注意事项引导词常用于
18、两类工艺参数:引导词常用于两类工艺参数:一类是一类是概念性的工艺参数概念性的工艺参数如反应、混合;如反应、混合;另一类是另一类是具体的工艺参数具体的工艺参数如压力、温度。如压力、温度。parametersguide wordsguide wordsguide wordsguide words对于对于概念性的工艺参数概念性的工艺参数,当与引导词组,当与引导词组合成偏差时,常发生歧义,如合成偏差时,常发生歧义,如“过量过量+反应反应”是指反应速度快,或者是指生成了大量的产是指反应速度快,或者是指生成了大量的产品。此外有些引导词与工艺参数组合后可能品。此外有些引导词与工艺参数组合后可能无意义或不能称
19、之为无意义或不能称之为“偏差偏差”,如,如“伴随伴随+压力压力”。对对对对具体的工艺参数具体的工艺参数具体的工艺参数具体的工艺参数,有必要对一些引导词进行,有必要对一些引导词进行,有必要对一些引导词进行,有必要对一些引导词进行修改。此外,分析人员可能发现有些偏差的物理意修改。此外,分析人员可能发现有些偏差的物理意修改。此外,分析人员可能发现有些偏差的物理意修改。此外,分析人员可能发现有些偏差的物理意义不确切。例如,当考虑义不确切。例如,当考虑义不确切。例如,当考虑义不确切。例如,当考虑“温度温度温度温度”这个工艺参数时,这个工艺参数时,这个工艺参数时,这个工艺参数时,一般只能选取一般只能选取一
20、般只能选取一般只能选取“过量过量过量过量”和和和和“减量减量减量减量”这两个引导词,而偏这两个引导词,而偏这两个引导词,而偏这两个引导词,而偏差就变成差就变成差就变成差就变成“过量十温度过量十温度过量十温度过量十温度”或或或或“减量十温度减量十温度减量十温度减量十温度”,显然其物,显然其物,显然其物,显然其物理意义就不确切。理意义就不确切。理意义就不确切。理意义就不确切。课堂练习课堂练习引导词引导词工艺参数工艺参数偏差偏差空白空白流量流量过量过量流量流量减量减量流量流量伴随伴随流量流量部分部分流量流量相逆相逆流量流量异常异常流量流量无流量无流量流量大流量大流量小流量小输送过程中有其他物质输送过
21、程中有其他物质物质含量不足物质含量不足反向输送反向输送输送的不是该物质输送的不是该物质 第四部分第四部分 HAZOP分析流程分析流程HAZOP分析主要工作程序分析主要工作程序v 危险分析的准备;危险分析的准备;v 通过小组会议完成分析;通过小组会议完成分析;v 编制分析结果报告。编制分析结果报告。HAZOPHAZOP主要分析步骤主要分析步骤v确定分析目标;确定分析目标;v组成组成HAZOPHAZOP小组,确定组长;小组,确定组长;v技术资料准备;技术资料准备;v偏离词选定;偏离词选定;v风险矩阵确定(非规定内容);风险矩阵确定(非规定内容);v小组会议(系统分解、选定关键变量、偏离小组会议(系
22、统分解、选定关键变量、偏离分析);分析);v完成完成HAZOPHAZOP分析报告。分析报告。一、分析准备一、分析准备v分析组的组成分析组的组成危险分析组的组织者应当负责组成有适危险分析组的组织者应当负责组成有适当人数且有经验的当人数且有经验的HAZOP分析组。分析组。HAZOP分析组分析组最少由最少由4人人组成,包括组成,包括组织者、记录员、组织者、记录员、两名熟悉过程设计和操作的人员两名熟悉过程设计和操作的人员。虽然对简。虽然对简单、危险情况较少的过程而言,规模较小的单、危险情况较少的过程而言,规模较小的分析组可能更有效率,但分析组可能更有效率,但57人人的分析组是的分析组是比较理想的。如果
23、分析组规模太小,则由于比较理想的。如果分析组规模太小,则由于参加人员的知识和经验的限制将可能得不到参加人员的知识和经验的限制将可能得不到高质量的分析结果。高质量的分析结果。小组召集人应具备工业安全及实际进行危小组召集人应具备工业安全及实际进行危害分析及实际进行危害及可操作性分析经验害分析及实际进行危害及可操作性分析经验的资深工程师担任。的资深工程师担任。工艺工程师工艺工程师:熟悉基本设计、程序模拟;熟悉基本设计、程序模拟;仪表工程师仪表工程师:具备设备及控制系统选择经验;具备设备及控制系统选择经验;安全工程师安全工程师:了解安全标准、法规、安全管了解安全标准、法规、安全管理等;理等;其他专业人
24、员其他专业人员:工业卫生专业人员、电机工工业卫生专业人员、电机工程师、维修工程师等程师、维修工程师等v确定分析的目的、对象和范围确定分析的目的、对象和范围分析的目的、对象和范围必须尽可能的明分析的目的、对象和范围必须尽可能的明确。分析对象通常是由装置或项目的负责人确。分析对象通常是由装置或项目的负责人确定的,并得到确定的,并得到HAZOP分析组的组织者的帮分析组的组织者的帮助。应当按照正确的方向和既定目标开展分助。应当按照正确的方向和既定目标开展分析工作,而且要确定应当考虑到哪些危险后析工作,而且要确定应当考虑到哪些危险后果。果。v获取必要的资料获取必要的资料在进行在进行HAZOP分析工作之前
25、,必须收分析工作之前,必须收集下列资料或数据:集下列资料或数据:(1)流程图、管线及仪表图、设计标准)流程图、管线及仪表图、设计标准(2)流程说明、质能平衡、生产计划、生产)流程说明、质能平衡、生产计划、生产目标目标(3)设备规格、设备布置图)设备规格、设备布置图(4)公共及支援设施说明)公共及支援设施说明(5)操作步骤及维修计划)操作步骤及维修计划v将资料变成适当的表格并拟订分析顺序将资料变成适当的表格并拟订分析顺序为了让分析过程有条不紊,分析组的组织为了让分析过程有条不紊,分析组的组织者通常在分析会议开始之前要制定详细的计者通常在分析会议开始之前要制定详细的计划,必须花一定的时间根据特定的
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- 危险性 可操作性 研究 HAZOP 资料 讲解
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