【正文】 引導(dǎo)識(shí)別工藝過程的危險(xiǎn) 工藝參數(shù) 與過程有關(guān)的物理和化學(xué)特性，包括概念性的項(xiàng)目如反應(yīng)、混合、濃度、 pH 值及具體項(xiàng)目如溫度、壓力、相數(shù)及流量 偏差 分析組使用引導(dǎo)詞系統(tǒng)地對(duì)每個(gè)分析節(jié)點(diǎn)的工藝參數(shù) ( 如流量、壓力 ) 進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)的一系列 偏離工藝指標(biāo) 的情況 ( 如無流量、壓力高等 ) ；偏差的形式通常是“引導(dǎo)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(duì)付偏差的方法和手段。這些原因可能是設(shè)備故障、人為 失誤、不可預(yù)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(zhì) ) ；分析組常常假定發(fā)生偏差時(shí)，已有安全保護(hù)系統(tǒng)失效；不考慮那些細(xì)小的與安全無關(guān)的后果 安全保護(hù) 指設(shè)計(jì)的工程系統(tǒng)或調(diào)節(jié)控制系統(tǒng) ( 如報(bào)警、連鎖、操作規(guī)程等 ) ，用以避免或減輕偏差發(fā)生時(shí)所造成的后果 措施或建議 修改設(shè)計(jì)、操作規(guī)程或者進(jìn)一步分析研究 ( 如增加壓力報(bào)警、改變操作順序 ) 的建議 * 77 表 510HAZOP分析常用引導(dǎo)詞及其意義 (參考 GB13548—92) 引導(dǎo)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(shí)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(shè)計(jì)與操作意圖均伴隨其他活動(dòng)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?qū)崿F(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(shè)計(jì)意圖完全相反的事或 物 ； 如物料反向流動(dòng) O T H E R T H A N ( 異常 ) 完全替換 出現(xiàn)和設(shè)計(jì)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(xiǎn)與可操作性研究法可分三個(gè)步驟進(jìn)行 ， 即分析準(zhǔn)備 、 完成分析和編制分析結(jié)果文件 。 （ 1） 確定分析的目的 、 對(duì)象和范圍 。 分析對(duì)象通常由裝置或項(xiàng)目負(fù)責(zé)人確定 ， 并得到 HAZOP分析組組織者的幫助 。 （ 2） 分析組的構(gòu)成 。 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 。 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(shè)計(jì)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(xué)電子工程學(xué)院 危險(xiǎn)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(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 。 其他需要的文件包括操作與維護(hù)指導(dǎo)手冊(cè) 、 儀表控制圖 、邏輯圖 、 安全程序文件 、 管道單線圖 、 裝置手冊(cè)和設(shè)備制造手冊(cè)等 。 重要的圖紙和數(shù)據(jù)應(yīng)在分析會(huì)議開始之前分發(fā)到每位分析成員手中 。 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 。 對(duì)連續(xù)過程 來說 ， 準(zhǔn)備工作量最小 ， 在分析會(huì)議之前使用最新的圖紙確定分析節(jié)點(diǎn) ， 每一位分析人員在會(huì)議上都應(yīng)有這些圖紙 。 對(duì) 間歇過程 來說 ， 準(zhǔn)備工作量很大 ， 主要是因?yàn)椴僮鬟^程復(fù)雜 ， 分析這些操作程序是間歇過程 HAZOP分析的主要內(nèi)容 。 如有兩個(gè)或兩個(gè)以上的間歇步驟同時(shí)在過程中出現(xiàn) ， 應(yīng)當(dāng)將每個(gè)步驟中的每個(gè)容器的狀態(tài)都表示出來 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 81 * （ 5） 安排會(huì)議次數(shù)和時(shí)間 。 制定會(huì)議計(jì)劃 ，首先要確定 分析會(huì)議所需的時(shí)間 。 一般來說 每個(gè)分析節(jié)點(diǎn)平均需要 20～ 30min， 若某容器有兩個(gè)進(jìn)口 ， 兩個(gè)出口 ， 一個(gè)放空點(diǎn) ， 則需要 3h左右 。 另外還可以每個(gè)設(shè)備分配 2～ 3h。 每次會(huì)議持續(xù)時(shí)間不要超過 4～ 6h(最好安排在上午 )， 會(huì)議時(shí)間越長(zhǎng) ，則效率越低 。 也可以把裝置劃分成幾個(gè)相對(duì)獨(dú)立的區(qū)域 ， 每個(gè)區(qū)域討論完畢后 ， 會(huì)議組作適當(dāng)修整 ， 再進(jìn)行下一區(qū)域的分析討論 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 82 * 圖 51是 HAZOP分析流程圖 。 分析組對(duì)每個(gè)節(jié)點(diǎn)或操作步驟使用引導(dǎo)詞進(jìn)行分析 ， 得到一系列的結(jié)果 ， 如 偏差的原因 、 后果 、保護(hù)裝置 、 建議措施等 。 當(dāng)發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí) ， HAZOP分析組的每一位成員都應(yīng)明白問題所在 。 在分析過程中 ， 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 。 在考慮采取某種措施以提高安全性之前 ， 應(yīng)對(duì)與節(jié)點(diǎn)有關(guān)的所有危險(xiǎn)進(jìn)行分析 ， 以減少那些懸而未決的問題 。 此外 ， 對(duì)偏差或危險(xiǎn)應(yīng)當(dāng)主要考慮易于實(shí)現(xiàn)的解決方法 ， 而不是花費(fèi)大量時(shí)間去設(shè)計(jì)解決方案 。 過程危險(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 。 但是如果解決方法是明確和簡(jiǎn)單的 ， 應(yīng)當(dāng)作為意見或建議記錄下來 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)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(shè)所有的保護(hù)均失靈） 選擇某工藝參數(shù)或任務(wù) 解釋工藝單元或操作 步驟的設(shè)計(jì)意圖 選擇工藝單元 或操作步驟 對(duì)所有工藝單元或操作步驟重復(fù)循環(huán) 標(biāo)識(shí)已有避免偏差的 保護(hù)設(shè)備 根據(jù)后果、原因和已有保護(hù)評(píng)估可接受風(fēng)險(xiǎn) 提出措施 對(duì)所有工藝參數(shù) 和任務(wù) 重復(fù)循環(huán) 對(duì)所有引導(dǎo)詞重復(fù)循環(huán) 使用引導(dǎo)詞對(duì)工藝 參數(shù)或任務(wù)建立 有意義的偏差 84 * 分析記錄是 HAZOP分析的一個(gè)重要組成部分 。 負(fù)責(zé)記錄的人員應(yīng)從分析討論過程中 提煉出準(zhǔn)確的結(jié)果 。 盡管不可能把會(huì)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(shí)可舉行分析報(bào)告審核會(huì) ， 讓分析組對(duì)最終報(bào)告進(jìn)行審核和補(bǔ)充 。通常 ， HAZOP分析會(huì)議以表格形式記錄 ， 如表 511所示 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 表 511HAZOP分析記錄表 分析人員： 圖紙?zhí)枺? 會(huì)議日期： 版本號(hào)： 序號(hào) 偏差 原因 后果 安全保護(hù) 建議措施 85 * 危險(xiǎn)與可操作性研究法的 優(yōu)點(diǎn)是 簡(jiǎn)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(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 ， 要比他們獨(dú)立工作更為有效 。 缺點(diǎn)是 分析結(jié)果受分析評(píng)價(jià)人員主觀因素影響 。 危險(xiǎn)與可操作性研究法的適用范圍： 該評(píng)價(jià)方法起初專門用于評(píng)價(jià)新工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)審查階段 ， 用以查明潛在危險(xiǎn)源和操作難點(diǎn) ， 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(shè)計(jì)審查和運(yùn)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(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 。 DAP工藝流程如圖 52所示 。 分析組將引導(dǎo)詞用于 工藝參數(shù) ， 對(duì)連接 DAP反應(yīng)器的磷酸溶液進(jìn)料管線進(jìn)行分析 。 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 原料站來 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 =無流量 （ 6） 后果： ① 反應(yīng)器中氨過量 ， 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 。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 89 * （ 7）原因： ①磷酸儲(chǔ)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(shè)置得過低； ④磷酸流量控制閥因故障關(guān)閉； ⑤管道堵塞； ⑥管道泄漏或破裂。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 90 * （ 8） 安全保護(hù)：定期維護(hù)閥門 B。 （ 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)。 西安石油大學(xué)電子工程學(xué)院 * 91 表 512用 HAZOP法分析 DAP工藝過程部分結(jié)果 序號(hào) 偏差 原因 后果 安全保護(hù) 建議措施 管線 — 氨送入 DAP 反應(yīng)器的管線，進(jìn)入反應(yīng)器的氨流量為 x k m ol / h ，壓力 z Pa 高流量 氨進(jìn)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(shè)置的氨流量太高 未反應(yīng)的氨帶到 D A P 儲(chǔ)槽并釋放到工作區(qū)域 定時(shí)維護(hù)閥門 A 、檢測(cè)器和報(bào)警器 考慮增加液氨進(jìn)入反應(yīng)器流量高時(shí)的報(bào)警／停車系統(tǒng)；確保定時(shí)維護(hù)和檢查閥門 A ；在工作區(qū)域確保通風(fēng)良好，或者使用封閉的 DAP 儲(chǔ)槽 容器 — 磷酸溶液儲(chǔ)槽，酸在環(huán)境溫度、壓力下進(jìn)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(duì)管線進(jìn)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(fēng)良好 容器 — 磷酸溶液儲(chǔ)槽，酸在環(huán)境溫度、壓力下進(jìn)料 ( 如圖 4 2 ) 磷酸 濃度低 供應(yīng)商供給的酸濃度低； 送人進(jìn)料儲(chǔ)槽的磷酸有誤 未反應(yīng)的氨帶人 D A P 儲(chǔ)槽并釋放到封閉工作區(qū)域 磷 酸 卸料、輸送規(guī)程；氨檢測(cè)器和報(bào)警器 保證實(shí)施物料的處理和接受規(guī)程；在操作之前分析儲(chǔ)槽中的磷酸濃度；保證封閉工作區(qū)域通風(fēng)良好或使用封閉的 D A P 儲(chǔ)槽 * 92 表 512用 HAZOP法分析 DAP工藝過程部分結(jié)果 管線 — 磷酸送入 DAP 反應(yīng)器的管線，磷酸進(jìn)料量 x k m o l / h ，壓力 y Pa 3 . 2 低 / 無流量 磷酸儲(chǔ)槽中無原料； 流量指示器因故障顯示流量高； 操作人員設(shè)置的磷酸流量太低 。 磷酸進(jìn)料管線上的控制閥 B因故障關(guān)閉 。 管道堵塞、管道泄漏或故障 未反應(yīng)的氨帶入 DAP 儲(chǔ)槽并釋放到封閉的工作區(qū)域 定 期 維 護(hù)閥門 B 、氨檢 測(cè) 器 和報(bào)警器 考慮增加磷酸進(jìn)人反應(yīng)器流量低時(shí)的報(bào)警 / 停車系統(tǒng)； 保證定期維護(hù)和檢查閥門 B ； 保證封閉工作區(qū)域通風(fēng)良好或使用封閉的 DAP 儲(chǔ)槽 容器 — DAP 反應(yīng)器，反應(yīng)溫度 x ℃，壓力 y Pa 4 . 1 無攪拌 攪拌器電動(dòng)機(jī)故障； 攪拌器機(jī)械連接故障； 操作人員未啟動(dòng)攪拌器 未反應(yīng)的氨帶入 DAP 儲(chǔ)槽并釋放到封閉的工作區(qū)域 氨 檢 測(cè) 器和報(bào)警器 考慮增加反應(yīng)無攪拌時(shí)的報(bào)警 / 停車系統(tǒng)； 保證封閉工作區(qū)域通風(fēng)良好或使用封閉的 DAP 儲(chǔ)槽 管線 — DAP 反應(yīng)器到 DAP 儲(chǔ)槽的輸出管線，產(chǎn)品流量 y k m o l / h ，壓力 x Pa 5 . 3 逆或反向流動(dòng) 無可靠原因 無嚴(yán)重后果 * 93 表 512用 HAZOP法分析 DAP工藝過程部分結(jié)果 容器 —— DAP 儲(chǔ)槽，在環(huán)境溫度和壓力下儲(chǔ)存 DA P 產(chǎn)品 ( 圖 4 2 ) 高液位 從反應(yīng)器來的流量太大 。 未輸送到下一工序 DA P 從D AP 儲(chǔ)槽中溢出到 工作區(qū)域?qū)е虏僮鲉栴}(D A P 對(duì)人員無危險(xiǎn) ) 操作人員觀察 DAP儲(chǔ)槽液位 考慮在 DAP 儲(chǔ)槽上增加高液位報(bào)警器，考慮在 DAP