【正文】 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 危險(xiǎn)與可操作性研究法應(yīng)用實(shí)例 * 87 圖52DAP工藝流程簡(jiǎn)圖 D L 流量計(jì) 原料站來(lái) 原料站來(lái) 流量計(jì) C D A P 儲(chǔ)槽 氨水儲(chǔ)槽 磷酸儲(chǔ)槽 封閉工作區(qū)域 B A D AP 反應(yīng)釜 FI FI L L 88 * （ 1） 分析節(jié)點(diǎn)：連接 DAP反應(yīng)器的磷酸溶液進(jìn)料管線 （ 2） 設(shè)計(jì)工藝指標(biāo)：磷酸以一定流量進(jìn)入 DAP反應(yīng)器 （ 3） 引導(dǎo)詞：空白 （ 4） 工藝參數(shù)：流量 （ 5） 偏差：空白 +流量 =無(wú)流量 （ 6） 后果： ① 反應(yīng)器中氨過(guò)量 ， 導(dǎo)致事故； ② 未反應(yīng)的氨進(jìn)入 DAP儲(chǔ)槽 ， 結(jié)果是氨從儲(chǔ)槽逸出彌散到封閉的工作區(qū)域； ③ 損失 DAP產(chǎn)品 。 在分析過(guò)程中 ， 應(yīng)當(dāng)確保對(duì)每個(gè)偏差的分析 ， 并且在建議措施完成之后再進(jìn)行下一偏差的分析 。 最重要的文件資料是 帶控制點(diǎn)的流程圖 ， 但工藝流程圖 、 平面布置圖 、 安全排放原則 、 化學(xué)危險(xiǎn)數(shù)據(jù) 、 管道數(shù)據(jù)表 、工藝數(shù)據(jù)表以及以前的安全報(bào)告等也很重要 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 * 73 表 58 DAP工藝過(guò)程的故障假設(shè)結(jié)果分析文件 故障假設(shè)分析問題 后果／危險(xiǎn) 已有安全保護(hù) 建 議 原料磷酸中含有雜質(zhì) 雜質(zhì)與磷酸或氨反應(yīng)可能產(chǎn)生危險(xiǎn)，或產(chǎn)品不符合要求 供應(yīng)商可靠反應(yīng)器 進(jìn)料有嚴(yán)格的規(guī)定 采取措施保證物料管理 規(guī)定嚴(yán)格執(zhí)行 進(jìn)料中磷酸濃度太低 不符合原設(shè)計(jì)規(guī)定 過(guò)量且未反應(yīng)的氨經(jīng) 過(guò)D A P 儲(chǔ)槽釋放到工作區(qū)域 供應(yīng)商可靠 安裝有氨檢測(cè)與報(bào)警裝置 嚴(yán)格分析檢測(cè)原料站來(lái)的磷酸濃度 反應(yīng)器中氨含量過(guò)高 未反應(yīng)的氨進(jìn)入 D A P 儲(chǔ)槽并 釋放到工作區(qū)，惡化環(huán)境 氨水管線上裝有流 量計(jì)、氨檢測(cè)報(bào)警器 通過(guò)閥 B 的流量較小時(shí)，氨報(bào)警啟動(dòng)或關(guān)閉閥 A 閥門 B 關(guān)閉或堵塞 大量未反應(yīng)的氨進(jìn)入 D A P儲(chǔ)槽并釋放到工作區(qū)，惡化環(huán)境 定期維修 安裝有氨檢測(cè)與報(bào)警裝置 磷酸管線上裝有流量計(jì) 通過(guò) B 的流量較小時(shí)，閥 A 關(guān)閉或氨報(bào)警啟動(dòng) 攪拌器停止攪拌 物料不均勻，局部反應(yīng)劇烈易發(fā)生危險(xiǎn) 關(guān)閉閥 A 、閥 B 備用攪拌器 74 * 危險(xiǎn)與可操作性研究法 危險(xiǎn)與可操作性研究法（ HazardandOperabilityAnalysis，HAZOP)是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)，主要針對(duì) 化工裝置 而開發(fā)的一種定性的危險(xiǎn)性評(píng)價(jià)方法。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 表 56故障假設(shè)分析法分析表 如果?怎么辦 危險(xiǎn)性 / 結(jié)果 建議 / 措施 （ 3）將提出的問題及正確答案加以整理，找出危險(xiǎn)、可能產(chǎn)生的后果、已有安全和措施、可能的解決方法等匯總后報(bào)相關(guān)部門，以便采取相應(yīng)措施。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 表 55故障假設(shè)分析法所需資料 Ⅰ . 工藝流程及其說(shuō)明 1 ．生產(chǎn)條件；工藝中涉及物料及其理化性質(zhì)；物料平衡及熱平衡 2 ．設(shè)備說(shuō)明書 Ⅱ . 試工廠平面布置圖 Ⅲ . 工藝流程及儀表控制和管路圖 1 ．控制 ( 連續(xù)監(jiān)測(cè)裝置，報(bào)警系統(tǒng)功能 ) 2 ．儀表 ( 儀表控制圖，監(jiān)測(cè)方式 ) Ⅳ . 操作規(guī)程 1 ．崗位職責(zé) 2 ．通訊聯(lián)絡(luò)方式 3 ．操作內(nèi)容 ( 預(yù)防性維修、動(dòng)火作業(yè)規(guī)定、容器內(nèi)作業(yè)規(guī)定、切斷措施、應(yīng)急措施 ) 64 * （ 4） 準(zhǔn)備基本問題 。 對(duì)正在運(yùn)行的現(xiàn)役裝置 ， 則與操作人員進(jìn)行交談 ， 所提出的問題要考慮到任何與裝置有關(guān)的不正常的生產(chǎn)條件 ， 而不僅僅是設(shè)備故障或工藝參數(shù)的變化 。對(duì)本例來(lái)說(shuō)只有發(fā)生大量泄漏時(shí)才會(huì)導(dǎo)致 死亡事故 。 其內(nèi)容包括 識(shí)別出的危險(xiǎn) 、 危險(xiǎn)產(chǎn)生的原因 、 主要后果 、 危險(xiǎn)等級(jí)以及改正或預(yù)防措施 。 （ 1） 危險(xiǎn)物料和設(shè)備 。 （ 8）在 VOD裝置的生產(chǎn)過(guò)程中，同樣 還存在著觸電、高處墜落、機(jī)械傷害、物體打擊的可能性， 不能忽視。而此膨脹過(guò)程在極短時(shí)間內(nèi)發(fā)生 ， 所以會(huì)在有限空間內(nèi)形成爆炸 。 所邀請(qǐng)的人員是在專業(yè)理論上造詣?shì)^深 、 實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)較豐富的專家 ， 而且有專業(yè)專家 、 安全專家 、 評(píng)價(jià)專家 、 邏輯專家參加 ， 將專家的意見運(yùn)用邏輯推理的方法進(jìn)行綜合 、 歸納 ， 因此 所得出的結(jié)論一般比較全面 、 正確 。 每次使用 5 源導(dǎo)管長(zhǎng)度是否小于驅(qū)動(dòng)纜長(zhǎng)度 每次使用 6 搖源時(shí)是否均勻用力 每次使用 7 是否在確認(rèn)源頭返回后才關(guān)閉快門、鎖上安全鎖、拿下鑰匙 每次使用 8 源導(dǎo)管是否妥善擺放 1 次 / 周 9 安全鑰匙是否有專人保管 1 次 / 周 10 操作工是否隨身攜帶報(bào)警器 1 次 / 周 11 用伽馬射線機(jī)探傷是否在屏蔽門關(guān)嚴(yán)后方進(jìn)行操作 班中檢查 12 在現(xiàn)場(chǎng)探傷是否經(jīng)過(guò)批準(zhǔn)并有專人監(jiān)護(hù) 班中檢查 13 放射源脫落后是否立即進(jìn)行安全警戒，嚴(yán)防他人誤人 班中檢查 36 * 專家評(píng)議法 專家評(píng)議法是一種吸收專家參加 ， 根據(jù)事物的過(guò)去 、 現(xiàn)在及發(fā)展趨勢(shì) ， 進(jìn)行積極的創(chuàng)造性思維活動(dòng) ， 對(duì)事物的未來(lái)進(jìn)行分析 、 預(yù)測(cè)的方法 。 安全檢查表 一旦準(zhǔn)備好 ， 即使缺乏經(jīng)驗(yàn)的工程師也能獨(dú)立使用它 ， 或者可作為其他危險(xiǎn)分析的一部分 。 一般來(lái)說(shuō) ， HRA技術(shù)應(yīng)該在其他評(píng)價(jià)技術(shù) (如 HAZOP， FMEA， FTA)之后使用 ， 識(shí)別出具體的 、 有嚴(yán)重后果的人為失誤 。 事件樹分析適用于分析那些產(chǎn)生不同后果的初始事件 。 如果檢查表編制得不完整 ， 評(píng)價(jià)人員就很難對(duì)危險(xiǎn)性狀況做出有效的分析 。 完成安全檢查后 ， 評(píng)價(jià)人員對(duì)亟待改進(jìn)的地方應(yīng)提出具體的措施 、 建議 。 歸納推理評(píng)價(jià)法是從事故原因推論結(jié)果的評(píng)價(jià)方法 ， 即從最基本的危險(xiǎn)危害因素開始 ， 逐漸分析導(dǎo)致事故發(fā)生的直接因素 ， 最終分析出可能導(dǎo)致的事故 。 安全評(píng)價(jià)方法的分類 （ 量化 、 推理 、 目的 、 系統(tǒng)性質(zhì) ） 1. 按評(píng)價(jià)結(jié)果的量化程度分類法 1） 定性安全評(píng)價(jià)方法 定性安全評(píng)價(jià)方法主要是借助于對(duì)事物的 經(jīng)驗(yàn)知識(shí)及其發(fā)展變化規(guī)律 了解 ， 通過(guò) 直觀判斷 對(duì)生產(chǎn)系統(tǒng)的工藝 、 設(shè)備 、 設(shè)施 、 環(huán)境 、 人員和管理等方面的狀況進(jìn)行科學(xué)的定性分析 、 判斷的一類方法 。 常用的方法有：美國(guó)道化學(xué)公司的 “ 火災(zāi) 、 爆炸危險(xiǎn)指數(shù)評(píng)價(jià)法 ” (Dow Hazard IndeX， DOW)、 英國(guó) ICI公司蒙德部的 “ 火災(zāi) 、 爆炸 、 毒性指數(shù)法 ” (Mond IndeX， ICI)、 日本勞動(dòng)省的 “ 化工企業(yè)六階段法 ” 以及 “ 單元危險(xiǎn)指數(shù)快速排序法 ” 等 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 12 * 安全檢查的目的是辨識(shí)可能導(dǎo)致事故 、 引起傷害和重要財(cái)產(chǎn)損失或?qū)箔h(huán)境產(chǎn)生重大影響的裝置條件或操作規(guī)程 。 對(duì)正在運(yùn)行的現(xiàn)役裝置 ， 則與操作人員進(jìn)行交談 ， 所提出的問題要考慮到任何與裝置有關(guān)的不正常的生產(chǎn)條件 ， 而不僅僅是設(shè)備故障或工藝參數(shù)的變化 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 20 * (EventTreeAnalysis， ETA) 事件樹分析法 是用來(lái)分析普通設(shè)備故障或過(guò)程波動(dòng) （ 稱為初始事件 ） 導(dǎo)致事故發(fā)生的可能性的方法 。 影響人員行為的成因要素?cái)?shù)不勝數(shù) 。 還應(yīng)按設(shè)備類型和操作情況提供一系列的安全檢查項(xiàng)目 。 但由于 SCA法只能作 定性分析 ，不能預(yù)測(cè) 事故后果及對(duì) 危險(xiǎn)性進(jìn)行分級(jí) ， 因此 很少用于安全預(yù)評(píng)價(jià) ， 事故調(diào)查時(shí)一般也不用 。 組織專家會(huì)議時(shí)，應(yīng)遵守以下 幾個(gè)原則： 分析、預(yù)測(cè)的 問題要具體明確， 并且要限制范圍；參加會(huì)議的專家要 注意力集中，發(fā)言要言簡(jiǎn)意賅 ；要 即席發(fā)言， 不能照稿宣讀； 鼓勵(lì)任何設(shè)想 ，鼓勵(lì)對(duì)已提出的設(shè)想進(jìn)行補(bǔ)充改進(jìn)和綜合； 鼓勵(lì)提出不同意見、觀點(diǎn) ，提倡自由討論，充分激發(fā)專家的積極性和創(chuàng)造性。 （ 1） 該鋼廠為了淘汰技術(shù)落后 、 消耗高 、 產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力日趨萎縮的長(zhǎng)線產(chǎn)品 ， 調(diào)整現(xiàn)有生產(chǎn)結(jié)構(gòu) ， 實(shí)現(xiàn)技術(shù)更新 ， 生產(chǎn)超低碳奧氏體不銹鋼 、 軸承鋼 、 高速齒輪鋼等 ， 以提高產(chǎn)品質(zhì)量 ， 增強(qiáng)企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力 ， 需要對(duì)電爐特鋼系統(tǒng)新增加一臺(tái) VOD精煉裝置 。 要防止因系統(tǒng)失靈 、 失控及操作失誤而引發(fā)事故 。此外， 明確裝置需要完成的基本操作和操作目標(biāo) ，有助于確定設(shè)備的危險(xiǎn)類型和操作環(huán)境。 根據(jù)事故的原因和后果 ，可以將 各類危險(xiǎn)性劃分為四個(gè)等級(jí) ， 見表 52。 ③ H2S的工藝輸送管線泄漏或破裂 。故障假設(shè)提出的問題諸如： “ 如果原料的濃度不對(duì)將發(fā)生什么情況 ?”、 “ 如果在開車時(shí)泵停止運(yùn)轉(zhuǎn)如何處理 ?”、 “如果操作工打開閥 B而不是閥 A怎么辦 ?”等。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 63 * （ 3） 準(zhǔn)備資料 。兩種方式都可以 ， 但通常最好是在分析之前列出所有的問題 ，以免打斷分析組的創(chuàng)造性思維 。 建議原料分析中心在磷酸送入裝置前對(duì)其進(jìn)行分析檢驗(yàn) 。 HAZOP研究小組一般由 4～ 8人 組成 ， 每個(gè)成員都能為所研究的項(xiàng)目提供 知識(shí)和經(jīng)驗(yàn) ， 最大限度發(fā)揮每個(gè)成員的作用 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 82 * 圖 51是 HAZOP分析流程圖 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 危險(xiǎn)與可操作性研究法的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍 86 * 使用 HAZOP分析方法對(duì) DAP（ 磷酸氫二銨 ） 反應(yīng)系統(tǒng) 的危險(xiǎn)情況進(jìn)行分析 。 （ 9） 建議措施： ① 考慮安裝報(bào)警／停車系統(tǒng)； ② 保證定時(shí)檢查和維護(hù)閥門 B； ③考慮使用 DAP封閉儲(chǔ)槽，并連接洗滌系統(tǒng)。 過(guò)程危險(xiǎn)性分析會(huì)議的主要 目的是發(fā)現(xiàn)問題 ， 而不是解決問題 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 80 * （ 4） 將資料變成適當(dāng)?shù)谋砀癫M定分析順序 。在裝置的設(shè)計(jì)、操作、維修等過(guò)程中，需要工藝、工程、儀表、土建、給排水等專業(yè)的人員一起工作，因此危險(xiǎn)與可操作性分析實(shí)際上是一個(gè)系統(tǒng)工程，需要各專業(yè)人員的共同參與，才能識(shí)別更多的問題。 表 48即是一份故障假設(shè)分析結(jié)果報(bào)告式樣 。 對(duì)新的裝置或第一次進(jìn)行故障假設(shè)分析的裝置 ， 分析組成員在會(huì)議之前應(yīng)當(dāng)擬定一些基本的問題 ， 其他各種危險(xiǎn)分析方法對(duì)原因和后果的分析也可以作為故障假設(shè)分析的問題 。 （ 1） 人員組成 。 H2S系統(tǒng) PHA部分分析結(jié)果見表 54。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 表 53 PHA分析結(jié)果記錄表格 危險(xiǎn) 原因 主要后果 危險(xiǎn)等級(jí) 建議改正 / 預(yù)防措施 區(qū)域： 會(huì)議日期： 圖號(hào)： 分析人員： 53 * 預(yù)先危險(xiǎn)性分析是 一種宏觀的概略定性分析方法 。 如物料的相互作用 、 火災(zāi)／爆炸的產(chǎn)生和發(fā)展 、 控制／停車系統(tǒng) 。 （ 10）要防止因電纜 老化或電路短路而引發(fā)火災(zāi)事故 。 真空罐底部有積水 ， 水冷系統(tǒng)和爐體等耐火材料損壞 、 坍塌等均存在著發(fā)生爆炸事故的可能性 。 專家評(píng)議法很 適合于對(duì)類似裝置的安全評(píng)價(jià) ， 它可以充分發(fā)揮專家豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和理論知識(shí) 。 （ 2） 專家質(zhì)疑 。 在視察過(guò)程中 ， 分析人員將工藝設(shè)備和操作過(guò)程與安全檢查表進(jìn)行比較 。 這是一種簡(jiǎn)單易行的評(píng)價(jià)作業(yè)條件危險(xiǎn)性的方法 。 危險(xiǎn)指數(shù)方法使用起來(lái)可繁可簡(jiǎn) ， 形式多樣 ， 既 可定性 ， 又可定量 。 危險(xiǎn)和可操作性研究是基于背景各異的專家們?nèi)粼谝黄鸸ぷ?， 就能夠在創(chuàng)造性 、 系統(tǒng)性和風(fēng)格上互相影響和啟發(fā) ， 能夠發(fā)現(xiàn)和鑒別更多的問題 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 14 * 3. 預(yù)先危險(xiǎn)分析法 (PreIiminary Hazard Analysis， PHA) 預(yù)先危險(xiǎn)分析法用于對(duì)危險(xiǎn)物質(zhì)和裝置的主要區(qū)域進(jìn)行分析 ， 包括在 設(shè)計(jì) 、 施工和生產(chǎn)前 ， 對(duì)系統(tǒng)中存在的危險(xiǎn)性類別 、 出現(xiàn)條件 、 事故導(dǎo)致的后果進(jìn)行分析 ， 其目的是 識(shí)別系統(tǒng)中的潛在危險(xiǎn) ， 確定其危險(xiǎn)等級(jí) ， 防止危險(xiǎn)發(fā)展成事故 。 事故致因因素安全評(píng)價(jià)方法 是采用邏輯推理的方法 ， 由事故推論最基本的危險(xiǎn)危害因素或由最基本的危險(xiǎn)危害因素推論事故的評(píng)價(jià)法 ， 適用于識(shí)別系統(tǒng)的危險(xiǎn)危害因素和分析事故 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 3 * 目前 ， 常用的定性安全評(píng)價(jià)方法有： 安全檢查法 (Safety Review， SR)、