什么是HAZOP分析技術(shù)？
HAZOP分析是由一個多元化的團(tuán)隊，在風(fēng)險分析師的引導(dǎo)下，采用結(jié)構(gòu)化的方式，通過審查流程，發(fā)現(xiàn)潛在的危害和操作問題。
HAZOP分析的基本假設(shè)是“當(dāng)實際流程在設(shè)計所允許的最大變動范圍內(nèi)運(yùn)行時，不存在出現(xiàn)危險和操作問題的可能性”。這是每個HAZOP成員必須牢牢掌握的。
HAZOP主要應(yīng)用在新設(shè)施或新流程的設(shè)計，現(xiàn)存設(shè)施或流程的周期性危害分析或管理發(fā)生改變HAZOP不僅應(yīng)用于石油、化工和熱力系統(tǒng)，而且還應(yīng)用于儲存、運(yùn)輸、操作、制造等流程和規(guī)程系統(tǒng)。
按照AP1750的規(guī)定，HAZOP定期分析的頻率是3-10年，美國OSHA 29CFR1910.119規(guī)定不超過5年。一般在項目初步設(shè)計完后可進(jìn)行一次HAZOP分析，項目投產(chǎn)前可進(jìn)行一次HAZOP分析，投產(chǎn)后每5年左右進(jìn)行一次，如遇有重大改造、變更后必須進(jìn)行一次HAZOP分析。
HAZOP分析主要目的及分析方法特點
1、HAZOP分析的主要目的
HAZOP分析的主要目的是對裝置的安全性和操作性進(jìn)行設(shè)計審查.HAZOP分析由生產(chǎn)管理、工藝、安全、設(shè)備、電氣、儀表、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等工種的專家進(jìn)行共同研究；這種分析方法包括辨識潛在的偏離設(shè)計目的的偏差、分析其可能的原因并評估相應(yīng)的后果。它采用標(biāo)準(zhǔn)引導(dǎo)詞，結(jié)合相關(guān)工藝參數(shù)等，按流程進(jìn)行系統(tǒng)分析。并分析正常/非正常時可能出現(xiàn)的問題、產(chǎn)生的原因、可能導(dǎo)致的后果以及應(yīng)采取的措施。
2、HAZOP分析方法的特點
首先是確立了系統(tǒng)安全的觀點，而不是單個設(shè)備安全的觀點；其次是系統(tǒng)性、完善性好，有利于發(fā)現(xiàn)各種可能的潛在危險；再次是結(jié)構(gòu)性好，易于掌握。
HAZOP分析步驟詳解
HAZOP分析一般包括下面5個步驟：
1、定義危險和可操作性分析所要分析的系統(tǒng)或活動;
2、定義分析分析所關(guān)注的問題；
3、分解被分析的系統(tǒng)并建立偏差；
4、進(jìn)行HAZOP工作；
5、用HAZOP分析的結(jié)果決策。
通常培訓(xùn)教材上會介紹這些步驟，但如何做到并沒有詳細(xì)內(nèi)容，在這里向大家介紹親身體會和經(jīng)驗。
第一步，定義危險和可操作性分析所要分析的系統(tǒng)或活動
首先要確定分析對象的功能、范圍。因為所有的危險和可操作性分析所要分析的都是一個系統(tǒng)在正常的運(yùn)行中各種可能的偏差，清楚地定義一個系統(tǒng)的設(shè)計功能或正常運(yùn)行是分析工作的非常重要的第一步。詳細(xì)和清晰的記錄這第一步工作對HAZOP分析工作是很重要的。
在現(xiàn)實生活中很少有系統(tǒng)是完全孤立的。絕大多數(shù)系統(tǒng)是和其他系統(tǒng)相連或相互作用的。通過清楚地定義一個系統(tǒng)或運(yùn)行的范圍或邊界，可以避免忽略邊界附近重要系統(tǒng)的組成部分；也可以避免囊括不屬于這個系統(tǒng)或運(yùn)行的組成部分從而避免混淆問題或浪費資源。
第二步，定義分析需要關(guān)注的問題
第二步，定義分析需要關(guān)注的問題。需要關(guān)注的問題包括安全問題、環(huán)境問題、經(jīng)濟(jì)問題等。危險和可操作性分析可以聚焦在一個問題或風(fēng)險上，也可以同時聚焦在幾個問題上。在分析的時候還需要考慮可接受的風(fēng)險限度。
第三步，分解被分析的系統(tǒng)并且建立偏差
在整個HAZOP團(tuán)隊集中開會之前，HAZOP團(tuán)隊的LEADER和記錄員應(yīng)該做一些積極的準(zhǔn)備工作來確保團(tuán)隊開會的時間得到充分的利用。這些準(zhǔn)備工作包括:定義系統(tǒng)的組成部分(流程的節(jié)點)、建立可信的偏差、建立HAZOP工作表。一個有結(jié)構(gòu)的HAZOP分析的規(guī)程是遵照特殊的引導(dǎo)詞的方法。有兩種方式識別偏差:參數(shù)方法和設(shè)計意圖方法。參數(shù)方法討論節(jié)點設(shè)計意圖，選擇相關(guān)流程參數(shù)，然后將引導(dǎo)詞與參數(shù)結(jié)合，創(chuàng)造偏差。設(shè)計意圖方法是團(tuán)隊領(lǐng)導(dǎo)從設(shè)計意圖創(chuàng)造偏差。設(shè)計意圖方法是團(tuán)隊領(lǐng)導(dǎo)從設(shè)計意圖中提煉出關(guān)鍵的外在特征和參數(shù)，創(chuàng)造潛在的偏差。
第四步，進(jìn)行HAZOP工作
系統(tǒng)的HAZOP分析工作的流程為：
①介紹分析團(tuán)隊成員。
②描述這個HAZOP的過程。
③確認(rèn)節(jié)點1。
④分析團(tuán)隊確立節(jié)點1的設(shè)計意圖。
⑤對節(jié)點1應(yīng)用第一個偏差，并且問分析團(tuán)隊，“這個偏差的后果會是什么？”允許團(tuán)隊成員花一點時間來考慮這個系統(tǒng)偏差的問題。有時候可能需要允許提示來促動討論。如果這個偏差不會導(dǎo)致事故，對第二個偏差重復(fù)這一個步驟。如果討論的偏差不會導(dǎo)致事故，就沒有必要考慮原因或安全裝置。
⑥當(dāng)分析團(tuán)隊討論完這個偏差所可能導(dǎo)致的所有需要分析的事故后，將討論轉(zhuǎn)為考慮那些造成偏差的原因。
⑦辨識用來防止和延緩系統(tǒng)的偏差的工程裝置和管理控制。分析團(tuán)隊的討論應(yīng)該包括考慮到這些裝置和控制可以是防止性的(即它們幫助防止偏差的發(fā)生)或延緩性的(即它們幫助減輕那些偏差所導(dǎo)致的事故的嚴(yán)重性)。
⑧如果分析團(tuán)隊認(rèn)為對一些系統(tǒng)的偏差的安全裝置不夠充分，分析團(tuán)隊就必須提出推薦建議。防止和延緩系統(tǒng)的偏差包括安全裝置的數(shù)量，類型和有效性。
⑨總結(jié)對這個偏差所收集的信息。
⑩對這個節(jié)點所有的偏差重復(fù)步驟⑤到⑨。
?對所有的節(jié)點重復(fù)步驟+③到⑩。以上的工作內(nèi)容，全部要記到工作表中。記錄員負(fù)責(zé)文檔的建立。咨詢公司一般采用專門的HAZOP記錄軟件，如HazardReview-Leader,PHA-Works,PHA-Pro等。其中HazardReview-Leader是美國ABS(美國船級社)專門進(jìn)行危險辨識設(shè)計的軟件，它會議記錄方便，確保措詞一致。
第五步，運(yùn)用HAZOP分析的結(jié)果進(jìn)行決策
HAZOP分析的結(jié)果可用來決策。首先，要根據(jù)HAZOP分析的結(jié)果來確定被分析系統(tǒng)的風(fēng)險的可接受性,即系統(tǒng)有沒有符合預(yù)先設(shè)立的風(fēng)險的可接受性標(biāo)準(zhǔn)一般可采用風(fēng)險矩陣的方法,并根據(jù)以分析的結(jié)果來確定對這個系統(tǒng)的風(fēng)險的最大貢獻(xiàn)的組成部分子系統(tǒng)或步驟。這些子系統(tǒng)或步驟是考慮改進(jìn)機(jī)會的最主要的對象。其次,對系統(tǒng)風(fēng)險的最大貢獻(xiàn)的子系統(tǒng)或步驟提出具體的和切實可行的改進(jìn)建議,例如設(shè)備改進(jìn)、操作程序改進(jìn)。
行政措施改進(jìn)。譬如，預(yù)防性的維修計劃、人員培訓(xùn)等。同時也要估算貫徹昂貴或較有爭議的改進(jìn)建議對未來運(yùn)行的影響，對貫徹這些建議作費用效益比較;在比較時，不要忘記考慮貫徹這些建議的整個生命周期的效益和費用。另外，HAZOP分析如果在跟蹤措施責(zé)任上缺乏溝通，那么其效果會大大降低。HAZOP分析產(chǎn)生大量的工作表，其中掩藏了許多重要的條款，所以總結(jié)報告是很重要的?？偨Y(jié)報告應(yīng)能夠告訴讀者分析的目標(biāo)、范圍，描述完成了什么，最重大的發(fā)現(xiàn)是什么。HAZOP跟蹤要分配到人和部門。最有效的溝通是來自最高管理層，分析團(tuán)隊要準(zhǔn)備給最高管理層一個有效的報告，這個報告要鮮明地體現(xiàn)出管理層要承諾和決策的行動。
在HAZOP實際分析中，發(fā)現(xiàn)多數(shù)的HAZOP分析報告存在以下幾類問題：
1、造成的偏差的原因；
2、偏差導(dǎo)致的后果；
3、保護(hù)措施的辨識。
造成偏差的原因沒有分析到最根本性的原因(初始事件)，而是停留在事故工況中比偏差略早出現(xiàn)的位置。例如偏差是“反應(yīng)釜的高壓力”時，對造成壓力偏高原因的分析僅僅往前走了一小步到“反應(yīng)釜溫度高”造成壓力偏高。沒有分析到初始事件主要的影響是對后面的保護(hù)措施的辨識會有影響，會遺漏可能存在于最初始的原因和“反應(yīng)釜溫度高”這個事故鏈中的保護(hù)措施。
例如我們繼續(xù)分析為什么反應(yīng)釜溫度高，原因是放熱反應(yīng)產(chǎn)生的熱量因為夾套循環(huán)水線上的手閥被人誤關(guān)。循環(huán)水線上如果設(shè)計有遠(yuǎn)傳流量計及流量低報警，這就是一道因為沒有分析初始事件而導(dǎo)致被忽略的保護(hù)措施。
通常導(dǎo)致偏差產(chǎn)生的原因可以分為四類：
①人為操作失誤；
②設(shè)備故障；
③儀表與控制回路故障；
④外部原因，例如公用工程故障、環(huán)境溫度影響和自然災(zāi)害等。
偏差導(dǎo)致的后果考慮了若干個保護(hù)措施起作用后的嚴(yán)重程度。通常參與HAZOP分析的人員都了解分析后果時須遵循的原則“在評估后果時不考慮保護(hù)措施的存在”。這條原則的存在主要是因為任何保護(hù)措施都存在一定的失效率，在后果分析中考慮了保護(hù)措施的作用而將后果嚴(yán)重程度降低的話其實暗含了一個不合理的假設(shè)“該保護(hù)措施從不失效”。
雖然分析人員都了解并遵循這條原則，但對于分析節(jié)點中的工藝設(shè)計過于熟悉，有時候會在結(jié)果分析中不自覺地將某些保護(hù)措施納入了分析中。比較典型的例子是在后果描述中見到“裝置減產(chǎn)或裝置停車”等字眼。
我們可以分析一下，無論是裝置減產(chǎn)還是停產(chǎn)必然是相關(guān)人員對生產(chǎn)進(jìn)行干預(yù)的結(jié)果。為什么會去干預(yù)正常生產(chǎn)呢？必然是其注意到了正常生產(chǎn)中的一些不正常的現(xiàn)象或工藝參數(shù)，才會去人工干預(yù)。
這其實是“工藝限值報警+人為干預(yù)”作為一個保護(hù)層起了作用。如果減產(chǎn)或停產(chǎn)的后果并非人為干預(yù)，而是由DCS、PLC或SIS系統(tǒng)控制邏輯發(fā)起的，則是存在其中的基礎(chǔ)控制回路或是聯(lián)鎖回路作為保護(hù)層被工藝偏離狀態(tài)觸發(fā)而起了作用。無論是人為調(diào)節(jié)還是自動調(diào)節(jié)都是某個保護(hù)措施起了其相應(yīng)的保護(hù)作用，最終才導(dǎo)致裝置減產(chǎn)或停產(chǎn)的后果(被保護(hù)措施影響的后果嚴(yán)重程度)。
在HAZOP分析中，經(jīng)常見到把標(biāo)準(zhǔn)操作規(guī)程(SOP)、儀表校驗檢查規(guī)程、員工培訓(xùn)以及勞動保護(hù)用品的穿戴作為保護(hù)措施辨識和記錄下并用于降低相應(yīng)后果發(fā)生的頻率，并最終影響風(fēng)險等級的確定。
在保護(hù)層分析(LOPA)中，把能夠阻止事故后果發(fā)生或是降低事故后果影響范圍(程度)被明確地定義為八層(個人更習(xí)慣把第七層工廠應(yīng)急響應(yīng)和第八層社區(qū)應(yīng)急響應(yīng)融為一個保護(hù)層)。
在這個洋蔥圖中，規(guī)程、培訓(xùn)和勞保用品都沒有被納入其中。原因之一是HAZOP工具本身假設(shè)了設(shè)計(包括后期的施工維護(hù)保養(yǎng)運(yùn)營)都是符合要求,從而減少HAZOP中的重復(fù)分析內(nèi)容，因此上面提到的措施在HAZOP分析被認(rèn)為是必須達(dá)到的要求，不再作為保護(hù)措施看待。
另外，例如培訓(xùn)作為一個保護(hù)層的話，如果引發(fā)偏差的初始原因是一個人的操作失誤，此時失誤已經(jīng)發(fā)生并導(dǎo)致此后的一系列后果了，培訓(xùn)完全不能阻止事故后果的發(fā)生，當(dāng)然不能作為一個有效保護(hù)措施。
因此，HAZOP分析中的保護(hù)措施也應(yīng)該按照被觸發(fā)的先后次序分別是：
①工藝設(shè)計；
②基礎(chǔ)工藝控制BPCS；
③報警+人為干預(yù)；
④聯(lián)鎖；
⑤安全泄壓系統(tǒng)；
⑥泄放后的物理保護(hù)(如圍堰、防爆墻等)；
⑦火災(zāi)泄露報警+應(yīng)急響應(yīng)。
對于第一層保護(hù)工藝設(shè)計來說，常見的錯誤還有將一開一備(例如泵)的工藝設(shè)計放入這個保護(hù)層。對于人工開啟備用設(shè)施的情況來說，是操作員接收到一些工藝參數(shù)報警后人工干預(yù)開啟。這屬于報警+人為干預(yù)(第3層)，而備用設(shè)施的設(shè)計只是人工干預(yù)的有效手段，而不是一個完全的保護(hù)層。如果是自動開始備用設(shè)施的設(shè)計，這個屬于聯(lián)鎖(第4層)。
總之，高質(zhì)量的HAZOP分析報告除了取決于參與者的經(jīng)驗知識以及提前準(zhǔn)備的各類資料的完整性與準(zhǔn)確性之外，還需要主持人與參與者通過HAZOP實踐的累積從而逐漸提高。
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