简析化工工艺危害分析(PHA)及其应用软件

简析化工工艺危害分析（PHA）及其应用软件

背景摘要

近年来，以江苏省响水县天嘉宜化工有限公司“3.21”特大爆炸事故为首的化工行业安全事故频发，给人民的生命安全带来极大威胁，对社会的稳定运行造成极大影响。在这一大背景下，国家应急局开始对各类化工企业的工艺安全管理（P r o c e s s S a f e t y M a n a g e m e n t,下简

称:P S M）体系的构建与运营进行彻底的排查，就其中的不正确、不完善、不合规、不落地等问题进行严格的纠正。

在19年8月出台的：应急[2019] 78号文中，提出了《化工园区安全风险排查治理导则（试行）》和《危险化学品企业安全风险隐患排查治理导则》，并要求加以落实；而之前已经出台的如：安监总管三[2014] 116号文等也被重新提上监管议程，一时间，整个化工行业掀起了对P S M的学习研究与落地执行的风潮。

令人遗憾的是，即使在欧美发达国家，P S M的诞生也是由一系列严重的安全事故所推动的后果。追溯P S M的发展历史：

●1976年意大利塞维索的二恶英泄露事故

●1984年印度波帕尔的甲基氰酸酯泄露事故

这两起重大事故直接导致了相关法规的出台；在1992年，美国职业安全健康署（下简称：O S H A）发布了：《高危险化学品的工艺安全管理》。

该法规也推动了我国对于P S M的标准化工作，并在2010年发布了：A Q/T 3034-2010《化工企业工艺安全管理实施导则》，其内容基本与O S H A保持了一致。

而在我国对P S M的启蒙和导入的过程中，也离不开美国杜邦公司的大力推广普及。其通过各类培训，把P S M的理念、体系和管理模型进行传递，为我国化工行业的健康发展做出了巨大的贡献。

P i c t u r e S o u r c e:美国杜邦公开材料本文以P S M模型中的工艺危害和风险分析（P r o c e s s H a z a r d

A n a l y s i s，下简称：P H A）这一模块进行展开，就P H A是什么，以及目前主要的P H A分析手法和其应用软件进行介绍，希望能够给予初入门的安全工程师一定的参考和启发。

什么是PHA?

Process Hazard Analysis，简称PHA，指：工艺危害和风险分析。

在化工企业中，其生产工艺的显著特点为：高温高压、易燃易爆炸。从而，其带来的典型危害有：火灾、爆炸及有毒性气体的释放。

而PHA，即为：模拟化工生产过程，对可能导致的这几类危害进行建模分析，将复杂的问题或现象用数字模型来描述，对于这些危害的类别、出现条件、后果等进行概略性地分析并提出对策，从而来使得危害发生的概率降低到预期的范围。

PHA为PSM的核心要素，是通过一系列有组织的、系统性的、彻底的分析活动来发现、评估一个工艺过程的潜在危害，并且提出降低危害发生的措施。

PHA的工作由一个小组完成，小组成员应具备工艺、设备、仪表、电气的工程设计和操作维护的经验，以及需要有危害与风险评估、功能安全、HSE（Health、Safety、Environment）方面的知识。

PHA的流程其主要由如下的九个步骤组成：

1.计划与准备

2.危害识别

3.工艺危害评估

4.后果分析

5.其他需要考虑的因素

6.风险评估

7.建议措施与报告

8.记录归档

9.管理层审核

其中，3. 工艺危害评估与6. 风险评估为PHA的重中之重。

目前，国内所运用的主要的工艺危害评估的手法为：危害与可操作性分析（Hazard and Operability Analysis，下简称：HAZOP）。

在完成HAZOP之后所进入的风险评估阶段，主要所运用的手法为：保护层分析（Layer of Protection Analysis，下简称：LOPA），若分析后该危害的残留风险的发生概率仍未达到预期，将通过追加安全仪表功能（Safety Instrument Function,下简称：SIF），并对安全完整性等级(Safety Integrated Level，下简称：SIL)进行验证，从而来确认残留风险的发生概率降低至预期。

在下一章节中，会对这些所提及的PHA分析手法进行简要介绍。

主要的PHA分析手法

在适用于化工企业的GB/T 21109-2017《过程工业领域安全仪表系统的功能安全》的标准中，定义了功能安全的全生命管理周期，上章所提及的PHA分析手法也分别匹配其中。

P i c t u r e S o u r c e:网络公开材料H A Z O P分析

H A Z O P分析诞生在英国，由化学工程师T.克莱兹在41岁时发明。1963年，H A Z O P分析首次在帝国蒙德化学公司（IC I）新建苯酚工厂应用，在公司内部摸索和应用了10年之后才在英国普及推广，并延续到全球。

H A Z O P分析以小组讨论会的方式对危害与可操作性问题进

行详细研究。由小组长（也称作H AZ O P主席）主导分析过程，并安排一位记录员做记录。它首先把P&I D图纸划分成若干节点，之后针对每个节点采用一系列的引导词，系统性地辨识出与设计意图的潜在偏差，并围绕着这些偏差，来探寻导致偏差的原因及

其后果，以及已使用的安全装置。当小组确信这些装置的保护措施不当时，将提出相应的建议措施。

关于H A Z OP分析的具体实施方法与示例，可参考AQ/T 3049-2013《危险与可操作性分析（H A ZO P分析）应用导则》。

Picture Source:网络公开材料L O P A分析

L O P A分析起源于20世纪80年代末，当时的美国化学品制造商协会出版了《责任与关怀-- 工艺安全管理实施准则》一书，建议将“足够的保护层”作为有效的过程安全管理系统的一个组成部分。之后到了1993年，美国化工过程安全中心（下简称：C CP S）出版了《化工过程安全自动化指南》一书，建议将L O P A 作为确定安全仪表功能完整性水平的方法之一。由此L OP A分析

开始普及发展，在2001年，CC PS又出版了《保护层分析--简化的过程风险评估》一书，确立了LO P A分析在P H A中的应用。

L O P A分析是一种半定量的分析评估技术，它以H AZ OP的报告作为基础，对所辨识出的危害用图表列出其触发原因，防护措施（保护层），或者抑制其危险后果的减灾措施（抑制减轻层）。通过这些表格，确定总体上需要哪些风险降低措施，揭示是否需要额外的风险降低手段，确定所需要的S I F，以及S I F应该满足的S I L等级。

关于L O P A分析的具体实施方法与示例，可参考AQ/T

3054-2015《保护层分析（L O P A分析）应用导则》。

S I L验算

根据LOPA分析的结果，若要追加相应SIL等级的SIF，则通过组建安全仪表系统，把系统中划分出的SIF适用到HAZOP分析中所要求的危害保护措施中去。

一个SIF由三部分组成，分别为：传感器部分、逻辑控制器部分和执行机构部分。每部分中所用到的仪器仪表可按照结构约束进行冗余配置，并运用马尔可夫模型，来算出SIF的SIL等级。把算出的SIL等级与LOPA分析所要求的SIL等级进行对比，若达成，则选用仪器仪表组成的SIF能够适用。

Picture Source:网络公开材料关于S I L验算的具体实施方法与实例，可参考：

G B/T 20438.5-2017《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第5部分：确定安全完整性等级的方法示例》

G B/T 20438.6-2017《电气/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全第6部分：G B/T20438.2和G B/T20438.3的应用指南》。

国内主流PHA分析软件

对于上一章节所提及的PHA分析手法，为了提高工作效率，PHA分析软件被广泛得以使用。

早在1990年时，就有学者开始研究PHA分析软件。而1990年，Windows3.0才刚刚开始问世，那时的Windows功能很弱，所以软件的功能也非常的简单。后来随着Windows操作系统不断成熟，陆续地PHA分析软件也逐渐的发展了起来。

目前在国内市场上主流的PHA分析软件有三款，分别为：PHA-Pro、exSILentia

和RiskCloud。

PHA-Pro

在2000年左右，位于加拿大的Dyadem公司推出了PHA-Pro，这款软件因实现了自定义模板功能，迅速地发展并被全球的用户所接受。自定义分析模板带来的价

值之一就是，可以通过一套软件，实现了诸如JSA、HAZOP、LOPA、FMEA、HACCP、SVA等之类的分析方法。

在PHA-Pro发展了将近10年的时间后，随着互联网技术的兴起，以及越来越多的客户需要协同、分享，桌面版软件迁移到网络版的又越来越多，所以PHA-Pro 推出了他们基于网页形式的网路版产品：Stature。网络版的好处是它可以将多种分析方法比的数据集中存储，对于跨国公司或是集团公司来说，可以进行协同PHA，从而便于数据的统计分析。

Stature软件界面

Picture Source: 网络公开资料

exSILenita

由exida公司所开发的exSILentia分析软件凭借着其强大的仪表证书数据库和数十年的开发经验，根据IEC 61508/61511标准，引入失效数据和维护能力评估，提供了友好的平台，可令计算人员按照需求自由搭建SIF回路。在SIL验证中，exSILentia有着不可替代的地位。

exSILentia 3.0软件界面

Picture Source:网络公开资料

RiskCloud

此款PHA分析软件由国内的上海歌略软件有限公司于2011年推出，是一款网络版的PHA分析软件，软件的不仅有着与PHA-Pro类似的自定义分析模板功能，同时还带有SIL验算模块，弥补了PHA-Pro的缺憾。

相比exSILentia，两款软件都是基于马尔可夫模型进行SIL计算，计算结果相差无几。RiskCloud有着更为丰富的国产仪表失效数据的数据库，这对于国内的SIL验算项目，RiskCloud在使用上更加的高效便捷。

RiskCloud软件界面

P i c t u r e S o u r c e:网络公开资料小结

本文对化工工艺危害分析（PHA）及其应用软件进行了简要分析，就PHA的分析过程和主要分析手法进行了说明，并对国内主流的PHA分析软件进行了介绍。

通过以上内容，可以使初入门的安全工程师了解与掌握PHA的基础知识，就本文所梳理的标准、所列举的步骤以及所介绍的分析软件，能够形成思维框架，并逐步地开展PHA的工作。

参考文献：

1. 张建国编著《安全仪表系统在过程工业中的应用》

2. 张建国、李玉明译《安全仪表系统工程设计与应用》

工艺危害分析PHA---易安-安全从业-安全生产-安全

工艺危害分析（PHA ）工艺危害分析是PSM 的核心要素，它是有组织的、系统的对工艺装置或设施进行危害辨识，为消除和减少工艺过程中的危害、减轻事故后果提供必要的决策依据。工艺危害分析关注设备、仪表、公用工程、人为因素及外部因素对于工艺过程的影响，着重分析着火、爆炸、有毒物泄漏和危险化学品泄漏的原因和后果。工艺危害分析方法有很多种，PSM 推荐的危害分析方法有： 1）如果……，会怎么样？”提问法； 2）安全检查表； 3）“如果…… ，会怎么样？”提问法结合安全检查表； 4）危险性与可操作性研究； 5）故障模式与后果分析； 6）故障树分析； 7）或者等效的其他方法。工艺危害分析是件很耗费时间的工作，但是意义重大。工厂需要根据自身工艺的特点选择适当的危害分析方法。对于化工厂和石化工厂，目前最普遍采用的危害分析方法是HAZOP ，同时辅助采用安全检查表法弥补HAZOP 方法的某些不足。 HAZOP 是20 世纪70 年代由帝国化学公司（ICI）发明的一种定性危害分析方法，也是针对工艺过程最系统、有效的危害分析方法之一。在进行工程设计时，主要是依靠各种标准、规范、设计指南以及设计人员的经验和知识来实现工艺系统的安全与可靠性。上述标准、规范或设计指南主要反映的是“正常工况下工艺系统需要满足的情况。由于设备故障、人为错误或外部影响等原因，工艺系统在运行过程中可能偏离正常工况，导致工艺安全事故。此外，在项目工期紧张的情况下，设计人员的压力很大，容易犯错误，需要在工艺设计阶段就进行周全的考虑。 HAZOP 可以应用于不同行业、不同规模和复杂程度各异的工艺系统，只要是包含工艺流程的系统。对新建项目的工艺设计、现有工艺系统的变更以及当前正在运行的装置都可以应用。利用HAZOP 方法进行危害分析是有组织的头脑风暴活动，通常需要由一个包括不同专业人员所组成的分析小组来完成。将复杂的工艺系统划分成不同的部分，称为节点（Node），然后针对每个节点进行具体的分析。 HAZOP 使用一系列的“参数”和“引导词”（见表2和表3）搭配，设想工艺过程偏离正常工况的各种情形，并分析造成这些非正常工况的原因，对应的后果及当前的安全保障措施，必要时提出消除或控制危害的改进措施。所完成的分析报告可以作为编制操作程序的指导文件，也是编写培训材料的有益参考。根据统计，在运用HAZOP 方法进行危害分析的过程中，所提出的改进措施中40％是为了提升系统的安全，另外60％是为了改善系统的可操作性或者为了便于维修。

工艺危险性分析报告

山东天泰钢塑有限公司工艺危险性分析报告一、产品及工艺简介 1）1、3、4号线生产工艺：将硫磺块放入燃硫炉内燃烧，产生二氧化硫气体，经引风机引入旋风除尘器进行净化，再进入风冷器和水冷器降温冷却，然后进入吸收塔，自吸收塔塔顶喷淋氨水或循环液进行二氧化硫的吸收。该项目吸收采用三级吸收，一级吸收塔吸收约85%，可得到成品液，二级吸收塔吸收约12%，三级吸收塔吸收约3%，经调和后，制得成品亚硫酸铵溶液。 2）2号线生产工艺：将硫磺块放入溶硫池中，再经泵打入焚硫炉内，同时鼓风机向焚硫炉内鼓入空气，液体硫磺与空气在焚硫炉内燃烧，产生二氧化硫气体，吹入旋风除尘器进行净化，再进入余热锅炉、水冷器降温冷却，然后进入吸收塔，自吸收塔塔顶喷淋氨水或循环液进行二氧化硫的吸收。该项目吸收采用三级吸收，一级吸收塔吸收约85%，可得到成品液，二级吸收塔吸收约12%，三级吸收塔吸收约3%，经调和后，制得成品亚硫酸铵溶液。本生产线在焚硫炉后设置的余热锅炉产生的蒸汽，输送回粗硫池和精馏池熔化硫磺，可达到节能降耗的目的。 3）5号线生产工艺：将硫磺块放入粗硫池内用蒸汽熔化，经过过滤器滤去杂质，打入精硫池中，再经泵打入焚硫炉内，同时鼓风机向焚硫炉内鼓入空气，液体硫磺与空气在焚硫炉内燃烧，产生二氧化硫气体，吹入旋风除尘器进行净化，再进入余热锅炉、水冷器降温冷却，然后进入吸收塔，自吸收塔塔顶喷淋氨水或循环液进行二氧化硫

的吸收。该项目吸收采用三级吸收，一级吸收塔吸收约85%，可得到成品液，二级吸收塔吸收约12%，三级吸收塔吸收约3%，经调和后，制得成品亚硫酸铵溶液。本生产线在焚硫炉后设置的余热锅炉产生的蒸汽，输送回粗硫池和精馏池熔化硫磺，可达到节能降耗的目的。反应方程式为： S+O 2=SO 2 2NH 3·H 2 O+SO 2 =（NH 4 ） 2 SO 3 +H 2 O 3）生产工流程简图如下图所示。二、工艺的危险性分析及处置措施 1生产装置 1.1生产过程危险因素分析 ①管路输送物料过程中，系统密封不严，发生物料泄漏，可能发生火灾、爆炸、中毒窒息事故。 ②设备、设施防静电设施不合格，物料流速过快，有可能产生静电火花引发火灾爆炸事故。 ③设备、法兰、管道密封不严或锈蚀穿孔，发生高温物料喷溅，可能发生中毒、灼烫事故。 ④作业场所通风不良，可能发生中毒和窒息事故。 ⑤操作人员劳动防护用品穿戴不齐或失效，也可能发生意外事故。 ⑥开停车前后，检修过程系统没有整体置换或置换不完全，系统内物料和空气形成爆炸性混合气体，遇明火、火花有引发火灾爆炸的

工艺危害分析(PHA)

工艺危害分析（PHA）工艺危害分析是PSM的核心要素，它是有组织的、系统的对工艺装置或设施进行危害辨识，为消除和减少工艺过程中的危害、减轻事故后果提供必要的决策依据。工艺危害分析关注设备、仪表、公用工程、人为因素及外部因素对于工艺过程的影响，着重分析着火、爆炸、有毒物泄漏和危险化学品泄漏的原因和后果。工艺危害分析方法有很多种，PSM推荐的危害分析方法有： 1）“如果……，会怎么样？”提问法； 2）安全检查表； 3）“如果……，会怎么样？”提问法结合安全检查表； 4）危险性与可操作性研究； 5）故障模式与后果分析； 6）故障树分析； 7）或者等效的其他方法。工艺危害分析是件很耗费时间的工作，但是意义重大。工厂需要根据自身工艺的特点选择适当的危害分析方法。对于化工厂和石化工厂，目前最普遍采用的危害分析方法是HAZOP，同时辅助采用安全检查表法弥补HAZOP方法的某些不足。 HAZOP是20世纪70年代由帝国化学公司(ICI)发明的一种定性危害分析方法，也是针对工艺过程最系统、有效的危害分析方法之一。在进行工程设计时，主要是依靠各种标准、规范、设计指南以及设计人员的经验和知识来实现工艺系统的安全与可靠性。上述标准、规范或设计指南主要反映的是“正常工况下”工艺系统需要满足的情况。由于设备故障、人为错误或外部影响等原因，工艺系统在运行过程中可能偏离正常工况，导致工艺安全事故。此外，在项目工期紧张的情况下，设计人员的压力很大，容易犯错误，需要在工艺设计阶段就进行周全的考虑。 HAZOP可以应用于不同行业、不同规模和复杂程度各异的工艺系统，只要是包含工艺流程的系统。对新建项目的工艺设计、现有工艺系统的变更以及当前正在运行的装置都可以应用。利用HAZOP方法进行危害分析是有组织的头脑风暴活动，通常需要由一个包括不同专业人员所组成的分析小组来完成。将复杂的工艺系统划分成不同的部分，称为节点(Node)，然后针对每个节点进行具体的分析。 HAZOP使用一系列的“参数”和“引导词”（见表2和表3）搭配，设想工艺过程偏离正常工况的各种情形，并分析造成这些非正常工况的原因，对应的后果及当前的安全保障措施，必要时提出消除或控制危害的改进措施。所完成的分析报告可以作为编制操作程序的指导文件，也是编写培训材料的有益参考。根据统计，在运用HAZOP方法进行危害分析的过程中，所提出的改进措施中40％是为了提升系统的安全，另外60％是为了改善系统的可操作性或者为了便于维修。

工艺危害分析作业规程参考

目录 1 目的 2 范围 3 定义 4 职责 5 流程图 6 工艺危害分析的应用 7 工艺危害分析的时间和频次 8 工艺危害分析过程 8.1 工艺危害分析的计划和准备 8.2 危害辨识 8.3 工艺危害评审 8.4 后果分析 8.5 设施布置 8.6 人员因素分析 8.7 本质安全工艺分析 8.8 建议措施的制定和管理 8.9 文件管理 9 管理系统 10 记录表单附件

工艺危害分析作业规程 1 目的通过辨识、评估、制定措施以控制工艺和操作中的危害，预防工艺安全事故的发生，提高工艺安全水平。 2 范围适用于新建、扩建、技改项目及现有装置的建设、生产运行、封存、拆除。 3 定义 3.1 危害/危险源有可能造成人员伤亡、财产损失或环境破坏的根源、状态或行为，或他们的组合。3.2 工艺危害分析（PHA）通过系统的、有条理的方法来识别、评估和控制工艺中的危害，包括工艺危害评审和后果分析。 3.3 工艺危害评审对工艺设施进行系统的、有组织的检查，并使用特定的方法识别危害、评估风险、产生结论和建议的过程。 3.4 人员因素（Human Factor）人员因素是指在日常或紧急情况下，人员与其周围的工作环境交互影响的各方面。在工艺危害分析中应对人员因素加以考虑，包括各个级别的人为失误。除了操作人员或检维修人员可能出现的失误之外，对于有可能发生监督和管理上的失误，提供适当的培训和程序。 3.5 本质安全（Inherent Safety）处理工艺危害（包括工艺物料的基本化学特性[如毒性、易燃性和反应性]，物料处理的物理条件[如温度和压力]，工艺设备的特性或这些因素的综合作用带来的危害）的一种原则，即从根本上消除危害，而不是靠控制措施来保证工艺安全。 3.6 工艺设计基础（Process Design Basis）包括工艺原理、物料和能量平衡、工艺步骤、每道工序的工艺参数、每个参数的限值（最大值、最小值和正常值），以及超出限值的后果（即超出最大值和低于最小值的情况）。 3.7 设备设计基础（Equipment Design Basis）

工艺危害分析(PHA)管理规范

工艺危害分析(PHA)治理规范编制人：______________ 审核人：______________ 批准人：______________ 修订日期：______________ 公布日期：______________ 实施日期：______________

目录 1 范围和应用领域 (1) 1.1 目的 (1) 1.2 适用范围 (1) 1.3 应用领域 (1) 2 参考文件 (1) 3 术语和定义 (1) 3.1 共因失效(CCF) (1) 3.2 高危害工艺（HHP） (1) 4 职责 (1) 4.1 集团公司安全环保部 (1) 4.2 集团公司所属科研和设计单位 (1) 4.3 企业HSE治理委员会 (1) 4.4 PHA项目负责人 (1) 4.5 PHA工作组 (1) 4.6 PHA专业支持组 (2)

5 治理要求 (2) 5.1 应用类型 (2) 5.2 PHA实施步骤 (3) 5.3 打算和预备 (3) 5.4 危害辨识 (4) 5.5 后果分析 (4) 5.6 危害分析 (5) 5.7 风险评估 (7) 5.8 建议的提出、回复和关闭 (7) 5.9 PHA报告 (8) 5.10 建议的追踪 (8) 6 治理系统 (8) 6.1 资源支持 (8) 6.2 治理记录 (9) 6.3 审核要求 (9) 6.4 复核与更新 (9) 6.5 偏离治理 (9) 6.6 培训和沟通 (9) 6.7 解释 (9)

附录 A PHA再确认方法 (10) A.1 概述 (10) A.2 程序 (10) 附录 B PHA实施时机示意图 (12) 附录 C PHA流程图 (13) 附录 D 定性风险评估规则 (14) D.1 概述 (14) D.2 声明 (14) D.3 评估程序 (14) D.4 定性风险评估方法 (14) 附录 E ：PHA报告编制指南 (18) E.1 封面 (18) E.2 目次 (18) E.3 工作组成员的签名页 (18) E.4 直线组织治理层对建议措施的回复 (18) E.5 工作组的成员和资格 (18) E.6 分析结论 (18) E.7 分析过程 (18) 附录 F ：相关记录编制差不多要求 (20)

工艺危害分析方法在过程安全管理中的应用实践

工艺危害分析方法在过程安全管理中的应用实践工艺危害分析（Process Hazard Analysis，简称PHA）是过程安全管理的核心要素，即有组织地、系统地对工艺装置或设施进行危害辨识，能够为消除和减少工艺过程中的危害、减轻事故后果提供必要的决策依据。工艺危害分析关注设备、仪表、公用工程、人为因素及外部因素对于工艺过程的影响，着重分析着火、爆炸、有毒物泄漏和危险化学品泄漏的原因及后果。标签：工艺危害分析；安全管理；措施对于化工企业来说，不同阶段选用合适的工艺危害分析方法，建立以工艺危害分析为基础的过程安全管理体系，并在不同的阶段，根据工艺复杂程度选用合适的分析方法进行工艺危害分析势在必行。 1 工艺危害分析方法工艺危害分析方法可归纳为定性分析法、半定量分析法和定量分析法3种不同层次的方法。为了有效地识别工艺生产过程中的危害，化工行业开发了多种开展工艺危害分析的方法。常用的分析方法有如下8种：检查清单法（Checklist）、危害与可操作性研究（HAZOP）、提问法（What-If）事件树分析（ETA）、故障树分析（FTA）、保护层分析（LOPA）、故障模式及效果分析（FMEA）、泄漏扩散模型和事故后果模拟（QRA）。 1.1 定性分析法 HAZOP分析是一种用于辨识工艺缺陷、工艺过程危险及操作性问题的系统性的定性分析方法，在某化工公司项目危害研究步骤中属于第三步（HS3-详细设计完成之前）：第一步为概念阶段危害分析（HS1）、第二步为前端工程和项目设计（HS2）、第四步为施工设计验证（HS4）、第五步为开车前安全性审查（HS5-PSSR）和第六步项目结束/启动后审查（HS6-装置运行半年后）。HAZOP 具体操作方法是：以系统工程为基础，用关键词为引导，找出过程中工艺状态的偏差，然后再继续分析造成偏差的原因、后果及可采取的对策。表1是某化工装置苯塔系统的HAZOP分析表。如表1所示，脱轻塔的塔顶罐可能形成酸性物质水溶液，导致酸性腐蚀，脱轻塔内物料泄漏至环境中，如遇火源，可能导致火灾爆炸，人员伤亡。事实上，回流管线发生苯泄漏的情况，在化工行业并不罕见。根据HAZOP的建议项，除了在两个阀门间增加排放阀之外，还需要针对可能出现的严重后果制作应急预案，有针对性的加强应急演习。 1.2 半定量分析法 LOPA是一种半定量的风险评估技术，通常使用初始事件后果严重程度和初

工艺危害分析

工艺危害分析 -标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

长庆钻井总公司工艺危害分析管理规范（试行）川庆钻探长庆钻井总公司二○一○年六月

目录 1范围和应用领域 (4) 1.1目的 (4) 1.2适用范围 (4) 1.3应用领域 (4) 2参考文件 (4) 3术语和定义 (4) 3.1工艺危害分析 (4) 3.2高危害工艺（HHP） (4) 3.3低危害工艺（LHO） (4) 4职责 (5) 5运行规范 (5) 5.1应用类型和时机 (5) 5.2实施步骤 (6) 5.2.1计划和准备 (6) 5.2.2危害辨识 (6) 5.2.3风险评估 (7) 5.2.4建议提出和回复 (7) 5.2.5工艺危害分析报告 (8) 5.2.6建议追踪 (9) 6管理系统 (9) 6.1资源支持 (9) 6.2管理记录 (9) 6.3审核要求 (9) 6.4复核与更新 (9) 6.5临时偏离管理 (9) 6.6培训和沟通 (9) 6.7解释 (9) 附录A：工艺危害分析流程图 (10) 附录B：通用工艺危害辨识检查表 (11) 附录C：危害分析中的重点分析因素 (13) 附录D：风险评估矩阵表 (17) 附录E：风险等级解释 (17) 附录F：工艺危害分析报告表 (19) 3

1 范围和应用领域 1.1 目的为规范工艺危害分析管理，辨识、评估、控制工艺过程和操作过程中的危害，提高工艺安全，预防工艺危害事故的发生，特制定本规范。 1.2 适用范围本规范适用于长庆钻井总公司（以下简称总公司）所属单位，以及为总公司服务的承包商。 1.3 应用领域本规范应用于总公司生产活动中研究与技术开发、工艺设备变更、役设备（工艺流程）等潜在风险的管理及事故调查分析。 2 参考文件川庆钻探工程公司《工艺危害分析管理标准》 3 术语和定义 3.1 工艺危害分析工艺危害分析也称工艺或过程危害分析（Process Hazard Analysis，简称PHA），是通过有组织的运用危害识别方法，对工艺周期内各个时期和阶段工艺危害的辨识、评估及控制。 3.2 高危害工艺（HHP）任何生产、使用、贮存或处理某些危害性物质的活动和过程。这些危害性物质在释放或点燃时，因毒性、可燃性、爆炸性、腐蚀性、热不稳定性或压缩等因素，可能造成死亡、不可康复的人员健康影响、重大的财产损失、环境损害或场外影响。危害性物质包括任何产生上述影响的以下物质，如压缩可燃气体、易燃物、高于闪点的可燃物、反应性化学品、爆炸物、可燃粉尘、高度或中度急性中毒性物料、强酸、强碱、放射性物质以及蒸汽发生。 3.3 低危害工艺（LHP）生产、使用、贮存或处理某些物质的任何活动和过程。这些物质很少由于化学、物理或机械性危害而造成死亡或不可康复的人员健康影响、重大财产损失、环 4

工艺危害分析

长庆钻井总公司工艺危害分析管理规范（试行）川庆钻探长庆钻井总公司二○一○年六月

目录 1范围和应用领域 (3) 1.1目的 (3) 1.2适用范围 (3) 1.3应用领域 (3) 2参考文件 (3) 3术语和定义 (3) 3.1工艺危害分析 (3) 3.2高危害工艺（HHP） (3) 3.3低危害工艺（LHO） (3) 4职责 (4) 5运行规范 (4) 5.1应用类型和时机 (4) 5.2实施步骤 (5) 5.2.1计划和准备 (5) 5.2.2危害辨识 (5) 5.2.3风险评估 (6) 5.2.4建议提出和回复 (6) 5.2.5工艺危害分析报告 (7) 5.2.6建议追踪 (7) 6管理系统 (8) 6.1资源支持 (8) 6.2管理记录 (8) 6.3审核要求 (8) 6.4复核与更新 (8) 6.5临时偏离管理 (8) 6.6培训和沟通 (8) 6.7解释 (8) 附录A：工艺危害分析流程图 (9) 附录B：通用工艺危害辨识检查表 (10) 附录C：危害分析中的重点分析因素 (11) 附录D：风险评估矩阵表 (15) 附录E：风险等级解释 (15) 附录F：工艺危害分析报告表 (17) - 2 -

工艺危害分析方法的比较

目录 1 工艺安全管理系统 (1) 1.1工艺安全 (1) 1.2工艺安全管理 (1) 2 工艺危害分析 (3) 2.1工艺危害分析的目的 (3) 2.2工艺危害分析的特点 (4) 2.3工艺危害分析应用 (4) 2.4主要内容 (4) 2.5工艺危害分析过程 (4) 2.5.1工艺危害分析的计划和准备 (4) 2.5.2危害辨识 (5) 2.5.3工艺危害评审 (6) 2.5.4人为因素分析 (6) 2.5.5本质安全工艺分析 (7) 2.5.6建议的制定和管理 (7) 2.5.7文件管理 (8) 3 工艺危害分析方法的比较 (8) 3.1故障假设/检查表（WHAT IF/CHECKLIST） (9) 3.2故障类型及影响分析（FMEA） (10) 3.3事故树分析（FTA） (12) 3.4危险性和可操作性研究（HAZOP） (14) 3.4.1介绍 (14) 3.4.2HAZOP方法的背景 (14) 3.4.3HAZOP分析方法的特点 (15) 3.4.4HAZOP的目标 (15) 3.4.5分析步骤 (15) 3.4.6HAZOP的应用 (15) 3.4.7HAZOP的优缺点 (17) 3.4.8HAZOP的适用范围 (17) 3.5保护层分析（LOPA） (17) 3.5.1介绍 (17) 3.5.2保护层 (19) 3.5.3 LOPA分析步骤 (21) 3.5.4 LOPA分析的优缺点 (23) 3.6小结 (24) 4 工艺危害分析的应用阶段 (28)

工艺危害分析方法的比较 1 工艺安全管理系统 1.1工艺安全定义：能够避免任何处理、使用、制造及储存危险化学物质场所，产生重大意外事故的营运方式，须考虑技术、物料、人员与设备等动态因素，其核心是一个化工过程得以安全操作和维护，并长期维持其安全性。基本出发点：预防工艺物料泄漏。目的：设计、建造、操作和维修工厂工艺设备和设施过程中，运用工程知识、原料与经验，消除和减少与工艺过程相关的危害。侧重点：工艺系统或设施本身。工艺安全与传统安全的区别：传统的安全主要指使用各类个人防护用品和建立相应的规章制度来保护作业人员，防止发生人员伤害事故。工艺安全强调采用系统的方法对工艺危害进行辨识，根据工厂不同生命周期或阶段（研发、设计、投产前和生产过程中）的特点，采取不同的方式辨别存在的危害、评估危害可能导致的事故的频率及后果，并以此为基础，设法消除危害以避免事故，或减轻危害可能导致的事故后果。工艺安全重视应用以往设计的经验教训，强调严格执行相关的设计标准和规范。 1.2工艺安全管理工艺安全管理是利用管理的原则和系统以辨识、掌握和控制化工过程的危害，确保设备和人员的安全。主要目的：预防危险化学品（或能量）的意外泄漏，特别是防止它们泄漏到员工或其他人员活动的区域，使相关人员遭受伤害。长期以来，重大工业事故的发生是促进工艺安全技术发展与应用的催化剂。在国外，一些重大事故的发生，一方面：引起欧美等国家政府部门的高度重视，相继颁布了有关的法规用于预防和遏制重大事故的发生。如：美国职业安全健康

工艺危害分析课件(hazop)

化工装置工艺危害分析技术（HAZOP、LOPA）
国家石化项目风险评估技术中心张广文

国外风险评估先进技术
壳牌石油公司危险识别及管理体系
? 危险源清单 ? HAZOP ? 领结法（Bow-Tie） ? 物理影响模拟 (PEM) ? 定量风险评估 (QRA) ? 火灾安全评估 ? 事故调查
?1
?识别危险源
?2
?风险评估
危险与影响管理过程 (HEMP)
?4 4
?恢复措施
?3
?控制措施

国外风险评估先进技术
挪威船级社（DNV）——复合式风险评估
z QRA+Bow-Tie——引入领结技术进行防护措施足够性评估 z QRA+RBI—— QRA+RBI 引入RBI对失效频率进行修正 z HAZOP+LOPA+SIL——HAZOP技术的升华 z JSA+HAZOP——提升工作安全分析的深度和可靠性 z HAZOP+SIL ——节省项目时间和成本的同时，最大限度地
改善数据的完整性和管理性

国外风险评估先进技术
陶氏化学——层进式风险评估
第一层：过程危害分析第层：过程危害分析 z对象：所有设施，重要项目和变更 ?F&EI ?CEI ?RC-PHA ?HAZOP ?LOPA TF 第二层：风险评估 z对象：F&EI>128，CEI>200，LOPA TF>=7 ?原因—后果对辨识 ?LOPA ?爆炸影响评价（建筑物超压）第层第三层：增强型风险评估险评 z对象：LOPA缺口>0 ?QRA的筛选第四层：定量风险评估（ QRA ） z对象：场外人员的个人风险超过政府标准 ?后果分析和频率结合

工艺危害分析开展情况

工艺危害分析开展情况我公司于2010年1月份聘请上海瑞迈企业管理咨询（有限）公司顾问对光气生产装置进行了危害与可操作性研究（HAZOP）分析。通过进行危害与可操作性研究（HAZOP）分析可以辨别工艺系统中存在的、可能导致人员伤害和生产问题的危害；找出当前设计中已经存在的工程控制和行政控制措施，有助于减轻相关危害所造成的后果和降低造成不良后果的频率；评估当前的危害控制措施是否足够，在必要时，建议增加新的危害控制措施，以实现安全、稳定生产。本次危害与可操作性研究分析过程如下： 1、成立辨识小组辨识小组由公司安全员、神农一厂技术员、设备员、岗位班长及员工和瑞迈企业管理咨询（有限）公司的顾问一起组成HAZOP 工作小组。 2、材料准备现有装置工艺管道仪表流程图、操作规程、相关危险化学品安全技术说明书。 3、基本步骤： 1）划分节点光气装置共划分为11个节点，分别为： ?造气发生炉 ?一氧化碳洗涤塔和气柜 ?一氧化碳处理单元 ?液氯气化和处理 ?光气反应

?酰氯合成 ?甲胺气化 ?酰氯分解 ?异酯粗、精馏 ?盐酸尾气处理系统 ?碱破坏塔及事故破坏塔 2）找出可信的偏离正常工况的情形及原因由瑞迈企业管理咨询（有限）公司的顾问运用引导词，分析小组讨论得出对应的偏离正常工况的可信的假想情形及原因。 3）确定可能导致的最终后果 4）现有安全保障措施找出当前设计和生产管理上已有的安全保障措施 5）提出必要的建议措施如果小组成员认为现有安全措施还不足够，则提出必要的建议措施。 6）在讨论过程中提出的危害或操作相关的问题，都记录在HAZOP工作表中。 4、对危害分析结果进行落实通过开展危害与可操作性研究，共提出建议措施79项。在分析提出的问题中包括相关图纸在设计时的缺陷及与现场不符的地方、安全操作及管理上的缺陷、对环境的污染影响、对员工健康的危害、对生产的影响等方面。根据工艺危害分析所提出的建议措施，公司编制了详细的整改方案逐项进行了整改，从档案管理、生产管理、安全环保、职业健康等方面改善了公司光气装置的状况，从而实现安全、可持续生产。