【正文】 引導識別工藝過程的危險 工藝參數(shù) 與過程有關的物理和化學特性，包括概念性的項目如反應、混合、濃度、 pH 值及具體項目如溫度、壓力、相數(shù)及流量 偏差 分析組使用引導詞系統(tǒng)地對每個分析節(jié)點的工藝參數(shù) ( 如流量、壓力 ) 進行分析發(fā)現(xiàn)的一系列 偏離工藝指標 的情況 ( 如無流量、壓力高等 ) ；偏差的形式通常是“引導詞 + 工藝參數(shù)” 原因 偏差的原因 ： 一旦找到發(fā)生偏差的原因， 就意味著找到了對付偏差的方法和手段。這些原因可能是設備故障、人為 失誤、不可預見的工藝狀態(tài) ( 如組成改變 ) ，來自外部的破壞 ( 如電 源故障 ) 等 后果 偏差所造成的后果 ( 如釋放出有毒物質 ) ；分析組常常假定發(fā)生偏差時，已有安全保護系統(tǒng)失效；不考慮那些細小的與安全無關的后果 安全保護 指設計的工程系統(tǒng)或調節(jié)控制系統(tǒng) ( 如報警、連鎖、操作規(guī)程等 ) ，用以避免或減輕偏差發(fā)生時所造成的后果 措施或建議 修改設計、操作規(guī)程或者進一步分析研究 ( 如增加壓力報警、改變操作順序 ) 的建議 * 77 表 510HAZOP分析常用引導詞及其意義 (參考 GB13548—92) 引導詞 意 義 備 注 N O N E ( 不或沒有 ) 完成這些意圖是不可能的 任何意圖都實現(xiàn)不了，但也沒有任何事情發(fā)生 MO R E ( 過量 ) 數(shù)量增加 與標準值相比，數(shù)值偏大 ； 如溫度、壓力、流量偏高 L E SS( 減量 ) 數(shù)量減少 與標準值相比，數(shù)值偏小 ； 如溫度、壓力、流量偏低 A S WE L L A S( 伴隨 ) 定性增加 所有的設計與操作意圖均伴隨其他活動或事件的發(fā)生 PA R T 0 F( 部分 ) 定性減少 僅僅有一部分意圖能夠實現(xiàn)，一些不能 R E V E R S E ( 相逆 ) 邏輯上與意圖相反 出現(xiàn)與設計意圖完全相反的事或 物 ； 如物料反向流動 O T H E R T H A N ( 異常 ) 完全替換 出現(xiàn)和設計要求不相同的事或物 ； 如發(fā)生異常事件或狀態(tài)、開停車、維修、改變操作模式 78 * 危險與可操作性研究法可分三個步驟進行 ， 即分析準備 、 完成分析和編制分析結果文件 。 （ 1） 確定分析的目的 、 對象和范圍 。 分析對象通常由裝置或項目負責人確定 ， 并得到 HAZOP分析組組織者的幫助 。 （ 2） 分析組的構成 。 HAZOP研究小組一般由 4～ 8人 組成 ， 每個成員都能為所研究的項目提供 知識和經(jīng)驗 ， 最大限度發(fā)揮每個成員的作用 。 HAZOP研究小組最少由 4人組成 ， 包括組織者 、 記錄員 、 兩名熟悉過程設計和操作的人員 ， 但 5～ 7人的分析組是比較理想的 。 西安石油大學電子工程學院 危險與可操作性研究法步驟 79 * （ 3） 獲得必要的文件資料 。 最重要的文件資料是 帶控制點的流程圖 ， 但工藝流程圖 、 平面布置圖 、 安全排放原則 、 化學危險數(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告等也很重要 。 其他需要的文件包括操作與維護指導手冊 、 儀表控制圖 、邏輯圖 、 安全程序文件 、 管道單線圖 、 裝置手冊和設備制造手冊等 。 重要的圖紙和數(shù)據(jù)應在分析會議開始之前分發(fā)到每位分析成員手中 。 西安石油大學電子工程學院 80 * （ 4） 將資料變成適當?shù)谋砀癫M定分析順序 。 對連續(xù)過程 來說 ， 準備工作量最小 ， 在分析會議之前使用最新的圖紙確定分析節(jié)點 ， 每一位分析人員在會議上都應有這些圖紙 。 對 間歇過程 來說 ， 準備工作量很大 ， 主要是因為操作過程復雜 ， 分析這些操作程序是間歇過程 HAZOP分析的主要內容 。 如有兩個或兩個以上的間歇步驟同時在過程中出現(xiàn) ， 應當將每個步驟中的每個容器的狀態(tài)都表示出來 。 西安石油大學電子工程學院 81 * （ 5） 安排會議次數(shù)和時間 。 制定會議計劃 ，首先要確定 分析會議所需的時間 。 一般來說 每個分析節(jié)點平均需要 20～ 30min， 若某容器有兩個進口 ， 兩個出口 ， 一個放空點 ， 則需要 3h左右 。 另外還可以每個設備分配 2～ 3h。 每次會議持續(xù)時間不要超過 4～ 6h(最好安排在上午 )， 會議時間越長 ，則效率越低 。 也可以把裝置劃分成幾個相對獨立的區(qū)域 ， 每個區(qū)域討論完畢后 ， 會議組作適當修整 ， 再進行下一區(qū)域的分析討論 。 西安石油大學電子工程學院 82 * 圖 51是 HAZOP分析流程圖 。 分析組對每個節(jié)點或操作步驟使用引導詞進行分析 ， 得到一系列的結果 ， 如 偏差的原因 、 后果 、保護裝置 、 建議措施等 。 當發(fā)現(xiàn)危險情況時 ， HAZOP分析組的每一位成員都應明白問題所在 。 在分析過程中 ， 應當確保對每個偏差的分析 ， 并且在建議措施完成之后再進行下一偏差的分析 。 在考慮采取某種措施以提高安全性之前 ， 應對與節(jié)點有關的所有危險進行分析 ， 以減少那些懸而未決的問題 。 此外 ， 對偏差或危險應當主要考慮易于實現(xiàn)的解決方法 ， 而不是花費大量時間去設計解決方案 。 過程危險性分析會議的主要 目的是發(fā)現(xiàn)問題 ， 而不是解決問題 。 但是如果解決方法是明確和簡單的 ， 應當作為意見或建議記錄下來 。 西安石油大學電子工程學院 * 83 圖 51HAZOP分析流程圖 偏差如何表現(xiàn)，操作員如何知道偏差 列出可能引起偏差 的原因 分析偏差后果（假設所有的保護均失靈） 選擇某工藝參數(shù)或任務 解釋工藝單元或操作 步驟的設計意圖 選擇工藝單元 或操作步驟 對所有工藝單元或操作步驟重復循環(huán) 標識已有避免偏差的 保護設備 根據(jù)后果、原因和已有保護評估可接受風險 提出措施 對所有工藝參數(shù) 和任務 重復循環(huán) 對所有引導詞重復循環(huán) 使用引導詞對工藝 參數(shù)或任務建立 有意義的偏差 84 * 分析記錄是 HAZOP分析的一個重要組成部分 。 負責記錄的人員應從分析討論過程中 提煉出準確的結果 。 盡管不可能把會議上說的每一句話都記錄下來 ， 但必須記錄所有 重要的意見 。 必要時可舉行分析報告審核會 ， 讓分析組對最終報告進行審核和補充 。通常 ， HAZOP分析會議以表格形式記錄 ， 如表 511所示 。 西安石油大學電子工程學院 表 511HAZOP分析記錄表 分析人員： 圖紙?zhí)枺? 會議日期： 版本號： 序號 偏差 原因 后果 安全保護 建議措施 85 * 危險與可操作性研究法的 優(yōu)點是 簡便易行 ， 且背景各異的專家們一起工作 ， 在創(chuàng)造性 、 系統(tǒng)性和風格上互相影響和啟發(fā) ， 能夠發(fā)現(xiàn)和鑒別更多的問題 ， 要比他們獨立工作更為有效 。 缺點是 分析結果受分析評價人員主觀因素影響 。 危險與可操作性研究法的適用范圍： 該評價方法起初專門用于評價新工程項目設計審查階段 ， 用以查明潛在危險源和操作難點 ， 以便采取措施加以避免 ， 不過 HAZOP法還特別適合于化工系統(tǒng)的裝置設計審查和運行過程分析 ， 也可用于熱力水力系統(tǒng)的安全分析 。 西安石油大學電子工程學院 危險與可操作性研究法的優(yōu)缺點及適用范圍 86 * 使用 HAZOP分析方法對 DAP（ 磷酸氫二銨 ） 反應系統(tǒng) 的危險情況進行分析 。 DAP工藝流程如圖 52所示 。 分析組將引導詞用于 工藝參數(shù) ， 對連接 DAP反應器的磷酸溶液進料管線進行分析 。 西安石油大學電子工程學院 危險與可操作性研究法應用實例 * 87 圖52DAP工藝流程簡圖 D L 流量計 原料站來 原料站來 流量計 C D A P 儲槽 氨水儲槽 磷酸儲槽 封閉工作區(qū)域 B A D AP 反應釜 FI FI L L 88 * （ 1） 分析節(jié)點：連接 DAP反應器的磷酸溶液進料管線 （ 2） 設計工藝指標：磷酸以一定流量進入 DAP反應器 （ 3） 引導詞：空白 （ 4） 工藝參數(shù)：流量 （ 5） 偏差：空白 +流量 =無流量 （ 6） 后果： ① 反應器中氨過量 ， 導致事故； ② 未反應的氨進入 DAP儲槽 ， 結果是氨從儲槽逸出彌散到封閉的工作區(qū)域； ③ 損失 DAP產品 。 西安石油大學電子工程學院 89 * （ 7）原因： ①磷酸儲槽中無原料； ②流量指示器／控制器因發(fā)生故障而顯示值偏高； ③操作人員將流量控制器流量值設置得過低； ④磷酸流量控制閥因故障關閉； ⑤管道堵塞； ⑥管道泄漏或破裂。 西安石油大學電子工程學院 90 * （ 8） 安全保護：定期維護閥門 B。 （ 9） 建議措施： ① 考慮安裝報警／停車系統(tǒng)； ② 保證定時檢查和維護閥門 B； ③考慮使用 DAP封閉儲槽，并連接洗滌系統(tǒng)。 西安石油大學電子工程學院 * 91 表 512用 HAZOP法分析 DAP工藝過程部分結果 序號 偏差 原因 后果 安全保護 建議措施 管線 — 氨送入 DAP 反應器的管線，進入反應器的氨流量為 x k m ol / h ，壓力 z Pa 高流量 氨進料管線上的控制閥因故障打開； 流量指示器因故障顯示流量低；操作人員設置的氨流量太高 未反應的氨帶到 D A P 儲槽并釋放到工作區(qū)域 定時維護閥門 A 、檢測器和報警器 考慮增加液氨進入反應器流量高時的報警／停車系統(tǒng)；確保定時維護和檢查閥門 A ；在工作區(qū)域確保通風良好，或者使用封閉的 DAP 儲槽 容器 — 磷酸溶液儲槽，酸在環(huán)境溫度、壓力下進料 ( 如圖 4 2 ) 泄 漏 腐蝕、磨蝕、外來破壞、密封故障 少量的氨連續(xù) 泄漏到封閉的工作區(qū)域 定期對管線進行維修；操作人員定期檢查 DAP工藝區(qū)域 在工作區(qū)域保證通風良好 容器 — 磷酸溶液儲槽，酸在環(huán)境溫度、壓力下進料 ( 如圖 4 2 ) 磷酸 濃度低 供應商供給的酸濃度低； 送人進料儲槽的磷酸有誤 未反應的氨帶人 D A P 儲槽并釋放到封閉工作區(qū)域 磷 酸 卸料、輸送規(guī)程；氨檢測器和報警器 保證實施物料的處理和接受規(guī)程；在操作之前分析儲槽中的磷酸濃度；保證封閉工作區(qū)域通風良好或使用封閉的 D A P 儲槽 * 92 表 512用 HAZOP法分析 DAP工藝過程部分結果 管線 — 磷酸送入 DAP 反應器的管線，磷酸進料量 x k m o l / h ，壓力 y Pa 3 . 2 低 / 無流量 磷酸儲槽中無原料； 流量指示器因故障顯示流量高； 操作人員設置的磷酸流量太低 。 磷酸進料管線上的控制閥 B因故障關閉 。 管道堵塞、管道泄漏或故障 未反應的氨帶入 DAP 儲槽并釋放到封閉的工作區(qū)域 定 期 維 護閥門 B 、氨檢 測 器 和報警器 考慮增加磷酸進人反應器流量低時的報警 / 停車系統(tǒng)； 保證定期維護和檢查閥門 B ； 保證封閉工作區(qū)域通風良好或使用封閉的 DAP 儲槽 容器 — DAP 反應器，反應溫度 x ℃，壓力 y Pa 4 . 1 無攪拌 攪拌器電動機故障； 攪拌器機械連接故障； 操作人員未啟動攪拌器 未反應的氨帶入 DAP 儲槽并釋放到封閉的工作區(qū)域 氨 檢 測 器和報警器 考慮增加反應無攪拌時的報警 / 停車系統(tǒng)； 保證封閉工作區(qū)域通風良好或使用封閉的 DAP 儲槽 管線 — DAP 反應器到 DAP 儲槽的輸出管線，產品流量 y k m o l / h ，壓力 x Pa 5 . 3 逆或反向流動 無可靠原因 無嚴重后果 * 93 表 512用 HAZOP法分析 DAP工藝過程部分結果 容器 —— DAP 儲槽，在環(huán)境溫度和壓力下儲存 DA P 產品 ( 圖 4 2 ) 高液位 從反應器來的流量太大 。 未輸送到下一工序 DA P 從D AP 儲槽中溢出到 工作區(qū)域導致操作問題(D A P 對人員無危險 ) 操作人員觀察 DAP儲槽液位 考慮在 DAP 儲槽上增加高液位報警器，考慮在 DAP