1-HAZOP分析方法介绍-2015-吴重光
HAZOP分析方法介绍
02
核电站建设阶段：检查施工过程，确保安全可靠
03
核电站运行阶段：监测设备运行状况，预防事故发生
04
核废料处理阶段：评估处理方案，降低环境风险
4
HAZOP分析方法局限性及改进
局限性分析
主观性：HAZOP分析依赖于分析人员的经验和判断，可能存在主观性偏差
复杂性：HAZOP分析需要对整个系统进行全面分析，可能导致分析过程复杂且耗时
演讲人
HAZOP分析方法介绍
01.
02.
03.
04.
目录
HAZOP分析方法概述
HAZOP分析方法步骤
HAZOP分析方法应用实例
HAZOP分析方法局限性及改进
1
HAZOP分析方法概述
基本概念
HAZOP分析方法：一种系统性的安全分析方法，用于识别和评估潜在的危险和操作问题。
主要步骤：包括定义分析目标、确定分析范围、识别潜在危险、评估风险和制定控制措施等。
06
石油加工：HAZOP分析方法用于评估加工过程中的风险
04
Байду номын сангаас
石油勘探：HAZOP分析方法用于评估勘探过程中的风险
01
石油运输：HAZOP分析方法用于评估运输过程中的风险
03
石油储存：HAZOP分析方法用于评估储存过程中的风险
05
石油开采：HAZOP分析方法用于评估开采过程中的风险
02
核电行业应用
01
03
收集同类装置或工艺的HAZOP分析报告
04
收集法律法规、行业标准等要求
05
收集其他可能影响HAZOP分析结果的数据
3
1-HAZOP分析方法介绍-2015-吴重光介绍
英国ICI执行HAZOP分析的效果
HAZOP分析的三大步骤
主席
团队成员
搜集资料
记录员
编写报告
开讨论会
IEC61882给出的11个引导词的解释
IEC61882给出的11个引导词的解释（续）
事故剧情－HAZOP分析的核心
HAZOP分析是一种基于事故剧情的过 程危险评估技术。因此需要掌握事故剧情的 构成要素和特点，以便在实施HAZOP分析时 能够正确地推理并记录事故剧情。
常用的工艺危险分析方法
• • • • • • • • • • • What-if（故障假设法） 检查表方法 What-if/检查表方法 故障模式与影响分析（FMEA, Failure Mode and Effects Analysis） HAZOP分析（Hazard and Operability Studies） 故障树分析（FTA, Fault Tree Analysis） 事件树分析（ETA, Event Tree Analysis） 后果分析（CA, Consequence Analysis） 保护层分析（LOPA, Layer of Protection Analysis） 领结图分析（BTA, Bow-Tie Analysis） 工艺危险审查（PHR, Process Hazard Review）
HAZOP的特点
• 特点之一：集体智慧
• 特点之二：引导词激发创新
• 特点之三：系统化结构化审查 • ……
特点之一：集体智慧
• 实施关键：
通过审查会议的 方法实现集体智慧；
头脑风暴（Brain Storming）
• 依据和基础：
相关的多种专业 具有不同知识背景的 人员所组成的分析组 一起工作比他们独自 一人单独工作更具有 创造性与系统性，能 识别更多的问题。
安全评价方法之HAZOP
（1）分析节点 或称工艺单元，指具有确定边界 的设备（如两容器之间的管线）单元，对单元内工 艺参数的偏差进行分析。 （2）操作步骤 间歇过程中的不连续动作，或者 是由HAZOP分析组分析的操作步骤，可能是手动、 自动或计算机自动控制的操作。间歇过程每一步使 用的偏差可能与连续过程不同。
第1节 危险和可操作性研究 知识要求
一、HAZOP分析方法
1. HAZOP方法简介 2．HAZOP分析术语
3．HAZOP分析节点划分
4. 偏差确定方法
5．偏差分析
6. HAZOP分析记录和分析报告
第1节 危险和可操作性研究 知识要求
6. HAZOP分析报告
（1）HAZOP分析表
分析记录是HAZOP分析的一个重要组成部分，负责会议记录的 人员应根据分析讨论过程提炼出恰当的结果，不可能把会议 上说的每一句话都记录下来，但是必须记录所有重要的信息。 通常HAZOP分析会议以表格形式记录，如表2-3。
（3）引导词 用于定性或定量设计工艺指标的简 单词语，引导识别工艺过程的危险。
第1节 危险和可操作性研究 知识要求
2. HAZOP分析术语
（4）工艺参数 与过程有关的物理和化学特性，包括 概念性参数如反应、混合、浓度、pH值及具体参数 如温度、压力、相数及流量等。 （5）工艺指标 确定装置如何按照希望的操作而不发 生偏差，即工艺过程的正常操作条件。
安全评价方法---
危险和可操作性研究
第1节 危险和可操作性研究 知识要求
一、HAZOP分析方法 二、HAZOP分析实施过程
第1节
危险和可操作性研究 知识要求
一、HAZOP分析方法
1. HAZOP方法简介 2．HAZOP分析术语
危险与可操作性HAZOP分析审查方法简介课件
1.什么是HAZOP
基本原理
它认为危险来源于实施设计意图的偏差
定义
通过分析/审查可能出现的工艺偏差，确定潜在 工艺过程危险和运行问题的一种系统方法。是工 艺危害分析（PHA）的方法之一。
目的
辨识工艺设计缺陷、工艺过程危险及操作性问题。 识别出生产装置设计、操作及维护程序中可能存在 的危害，对已有生产装置中设计和操作中的防范措 施提出意见或建议，以提高工艺过程的安全性和可 操作性。
拜耳公司1997年制定《过程与工厂安全指导》中规定： 其下属工厂必须进行HAZOP分析并形成安全评估报告。
• 英国
bp公司要求从项目的设计阶段就要进行HAZOP分析、 QRA（定量风险评估）、 SIL（安全完整性水平分析）。
• 法国
罗迪亚公司把HAZOP方法列为公司识别危险的三种方法 之一（如果—怎么样，预风险分析法）。
• 2009年6月，国家安全监督管理总局监管三司召开了“危 险与可操作性分析（HAZOP）在中央企业推广应用工作研 讨会”，会议要求积极开展在役装置HAZOP分析，探索大 面积推广该技术的可行性。为此，青岛安工院对天津分公 司大芳烃、PTA和乙二醇三套在役装置进行了HAZOP分析 试点工作。共计查找949个偏差，提出安全对策和建议48 条。
国家安监总局
《危险化学品建设项目安全安全评价细则（试行） 》（安监总危化【2007】255号）要求：对国内 首次参与新技术、工艺的建设项目，除选择其他 安全评价方法外，尽可能选择危险与可操作性研 究方法。
5. 中国石化应用HAZOP情况
2002年以来，随着南海壳牌乙烯、扬巴、赛 科等大型独资、合资石油化工项目的建设，由于 壳牌、巴斯夫和BP公司对项目安全管理的要求， HAZOP作为设计环节中不可缺少的部分，已用于 上述项目设计阶段的安全审查。HAZOP分析多由 独立的外方第三方主持，合资公司安全管理、工 艺操作等专业人员及项目设计人员参加，HAZOP 分析为确保设计成品的安全性，将生产上可能出 现的安全隐患消灭在设计阶段，减少因设计原因 造成施工变更等发挥了积极作用。
危险性分析方法-HAZOP
危险性分析方法
危险与可操作性研究（HAZOP）
第一部分 概述 第二部分 基本概念和术语
第三部分 分析工作程序
第四部分 举例
第1页
第一部分
概 述
第2页
一、名称
HAZOP
• Hazard and Operability Study 危险（性）与可操作性研究 • Hazard and Operability Analysis
第15页
2014-8-24
16
三、常用HAZOP分析工艺参数
流量 时间 频率 混合 温度 pH值 电压 分离 压力 组成 粘度 添加剂 液位 速度 信号 反应
引导词 NONE（空白） MORE（过量）
工艺参数 ＋ FLOW（流量） ＋ PRESSURE（压力）
偏差 ＝NONE FLOW（无流量） ＝ HIGH PRESSURE（压力高） ＝TWO PHASE（两相）
第19页
引导词的外延和内涵的拓展，如：
•对“时间”而言，引导词“异常”就是指“快”或“慢”； •对“位置”、“来源”、“目的”而言，引导词“异常”就是 指“另 一个”； •对“液位”、“温度”、“压力”而言，引导词“过量”就是 指“高”
和“低”。
第20页
课堂练习
引导词 空白 过量
工艺参数
流量 流量
parameters
guide words
如压力、温度。
guide words
第18页
对于概念性的工艺参数，当与引导词组合成偏差时，常发生歧义，
如“过量+反应”可能是指反应速度快，或者是指生成了大量的产
品。此外有些引导词与工艺参数组合后可能无意义或不能称之为 “偏差”，如“伴随+压力”。 对具体的工艺参数，有必要对一些引导词进行修改。此外，分析人 员可能发现有些偏差的物理意义不确切。例如，当考虑“温度”这 个工艺参数时，一般只能选取“过量”和“减量”这两个引导词， 而偏差就变成“过量十温度”或“减量十温度”，显然其物理意义 就不确切。
HAZOP分析方法
海洋石油作业安全分析方法应用案例安全分析方法二：危险与可操作分析法（HAZOP）方法简介HAZOP分析（HAZOP ，Hazard and Operability Analysis）的定义是：HAZOP分析是各专业人员组成的分析组对工艺过程的危险和操作性进行分析。
HAZOP分析方法是为新设计或新技术而开发的危险性分析方法，但这种分析方法几乎适合于项目发展过程的所有阶段。
危险与可操作性分析方法是基于这样一个基本概念，即各个专业、具有不同知识背景的人员可组成的分析组一起工作比他们独自一人单独工作要更具有创造性和系统性，能识别更多的问题。
危险性分析实际上是一个系统工程，需要各专业人员的共同参与。
HAZOP分析的这种群体分析方式的主要优点在于能相互促进、开拓思路。
应此，成功的HAZOP分析需要所有参加人员自由的陈述自己的观点，不允许成员之间的批评以免压制这种创造性的过程。
但是为了让HAZOP分析过程高效率和高质量，整个过程必须有一个系统的过程，按照一定的程序进行。
在这个过程中，由各专业人员组成的小组按照规定的评价程序系统地分析偏离原系统的偏差。
这些偏差是指偏离设计工艺条件，它是由两个重要的概念（引导词和工艺参数）组合而成。
引导词：用于定性或者定量设计工艺指标的简单词语，引导词用于识别工艺过程的危险。
主要的引导词是空白（NONE）、过量（MORE）、少量（LESS）、伴随（AS WELL AS）、部分（PART）、相逆(REVERSE)、异常（OTHER THAN）工艺参数：与过程有关的物理和化学特征，主要是流量、压力、液位等偏差：使用引导词和工艺参数的组合可以形成一系列的偏离工艺参数的偏差，如无流量、压力高等。
1 HAZOP分析过程HAZOP分析方法可按如下步骤进行：①分析准备；②完成分析；③编制分析结果报告图4所示为HAZOP分析的整个过程。
值得注意的是：分析步骤可交替进行，如分析组在完成某个分析节点后（不是全部），可将结果提交给设计人员，让设计人员着手对原设计进行修改。
HAZOP分析方法介绍
《HAZOP分析方法介绍》----系统安全分析方法（危险和可操作性研究）系统安全分析方法也就是事故预测和分析的方法，主要有三种形式：一种是从已知的中间事件（或工艺参数的变动），推测可能导致的后果，并找出其原因；第二种是对既定的灾害事故，按系统的构成逐项分解展开，以探明发生灾害事故的原因；第三种是从基本故障类型或各种失误（原因）推测可能导致的灾害事故（结果）。
常用的系统分析方法有危险性与可操作性研究、事故树分析、故障类型分析、初步的危险分析和事件树分析。
石油化学工业曾经进行过系统安全分析，并经实践证明，能保证安全操作运行的工艺生产流程，不需重复进行系统安全分析。
如在成熟可靠的工艺生产流程中进行部分修改，则与修改部分有关的环节和修改的环节应进行系统的安全分析。
新的工艺生产过程和新的工艺生产流程应进行全流程或局部流程的系统安全性分析。
全流程的系统安全分析应采用危险和可操作性研究方法（Hazop）。
对有爆炸、火灾危险性或泄漏大量高毒或剧毒物料，可能导致多人中毒伤亡事故的环节，除进行危险性和可操作性研究外，尚应采用故障树分析（FTA）方法进行局部生产流程的系统安全分析。
对于缺乏可靠的概率数据的情况，系统安全分析可只进行定性分析，而不作定量分析。
危险和可操作性研究（Hazop）用于探明生产装置和工艺过程中的危险及其原因，寻求必要对策。
这种方法从生产运行过程中工艺（状态）参数的变动，操作控制中可能出现的偏差分析，以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果，出现变动或偏差的原因，并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施。
这种分析方法的特点是由中间状态参数的偏差开始，分别找出原因，判明后果，是属于从中间向两头分析的方法。
Hazop一词是由ICI于20世纪70年代早期创始的。
第一本关于如何使用Hazop方法的书在1977年出版。
Hazop现在已经广泛应用于工艺生产过程，通过对整个工厂的因果分析来确定新的或已有工厂的工程方案、设备操作和功能实现的危险。
危险与可操作性（HAZOP）分析方法、相关要求及注意事项
危险与可操作性（HAZOP）分析方法、相关要求及注意事项危险与可操作性(HAZOP)分析方法、相关要求及注意事项HAZOP是英文Hazard and Operability Studies的缩写，意为危险与可操作性分析。
它是一种被工业界广泛采用的工艺危害分析方法，也是排查事故隐患、预防重大事故和实际安全生产的重要手段之一。
正确运用HAZOP分析方法，可以：(1) 识别工艺过程潜在的危险和可操作性问题；(2) 预估危险可能导致的不利后果；(3) 理清潜在事故的形成、传播路径；(4) 找出重要事故剧情(序列)中现有的安全措施，并评估其作用；(5) 评估潜在事故的风险水平；(6) 需要时，提出降低风险的建议措施；(7) 分析过程还可以帮助团队加深对工艺系统的认知。
对涉及重点监管危险化学品、重点监管危险化工工艺和危险化学品重大危险源(以下统称“两重点一重大”)的生产储存装置进行风险辨识分析，要采用危险与可操作性分析(HAZOP)技术，一般每3年进行一次。
HAZOP分析是否能按质按量并按时完成，分析过程是否顺利进行，很大部分取决于HAZOP分析的能力和经验。
HAZOP分析必须有相关的专业知识、HAZOP分析知识、HAZOP分析经验及组织能力。
HAZOP专业能力要求HAZOP需要有扎实的化工相关的专业知识背景。
比如化工原理、物理化学、有机化工、化工机械、工艺设计、化工仪表自动化控制等。
HAZOP如果相关的专业知识不扎实，可能导致分析问题不深入，对事故发生的路径不清楚，同时也很难把握建议的有效性和可行性。
例如，对于精馏塔的分析，需对精馏塔的结构、原理及运行过程中存在的异常现象的理论分析较为清楚，清楚什么是闪点、液泛、漏液、回流比、蒸气压、馏分、安全阀的尺寸计算所依据的事故情形等等。
HAZOP应清楚控制回路类型(反馈控制、比例控制、串级控制、分程控制、压倒控制)、联锁逻辑图。
专业基础扎实便于HAZOP能够在短时间内读懂P&ID图中所表现出来的信息，尤其是相关的保护层信息。
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非典型事故
近期欧盟提出：由于常规安全评价遗漏了非 典型事故剧情，导致重特大事故的发生。 推荐用“领结”方法识别非典型事故剧情。
“塞韦索3”节录（公布时间2012.7.4）
欧盟关于控制重大事故危险包括危险物质的 法规首次强调评价和报告事故剧情
“论证，重大事故危险和可能的重大事故剧情已经被识 别，并且必要的措施已经实施。” “详细的描述可能的重大事故剧情及它们的发生概率， 或使它们发生的条件，包括可能在触发每一个重大事故剧情 中起作用的各种事件的总结。”
HAZOP的特点
• 特点之一：集体智慧
• 特点之二：引导词激发创新
• 特点之三：系统化结构化审查 • ……
特点之一：集体智慧
• 实施关键：
通过审查会议的 方法实现集体智慧；
头脑风暴（Brain Storming）
• 依据和基础：
相关的多种专业 具有不同知识背景的 人员所组成的分析组 一起工作比他们独自 一人单独工作更具有 创造性与系统性，能 识别更多的问题。
偏离点
火灾HAZOP分析举例
偏离点
树形危险传播综合表达方法（事件树）
“领结型”危险剧情表达图
使能条件
初始原因
使能条件
防止措施
减缓措施
过程危险识别的 一个“主要”和四个“关键”
一个“主要” 是：危险剧情 四个“关键”是： 初始原因 关键事件 不利后果 安全措施
美国统计了100个重大事故的原因 由管道引发的事故为第一位，非典 型事故第二位，储罐为第三位
英国ICI执行HAZOP分析的效果
HAZOP分析的三大步骤
主席
团队成员
搜集资料
记录员
编写报告
开讨论会
IEC61882给出的11个引导词的解释
IEC61882给出的11个引导词的解释（续）
事故剧情－HAZOP分析的核心
HAZOP分析是一种基于事故剧情的过 程危险评估技术。因此需要掌握事故剧情的 构成要素和特点，以便在实施HAZOP分析时 能够正确地推理并记录事故剧情。
HAZOP分析方法介绍
吴重光 2014
HAZOP分析简介
HAZard and OPerability Studies 危险（害）与可操作性研究 HAZard and OPerability Analysis 危险（害）与可操作性分析
（详见“指南”第1章）
HAZOP分析的起源
• 诞生在英国，由化学 工程师T.克莱兹在41 岁时发明；
常用的工艺危险分析方法
• • • • • • • • • • • What-if（故障假设法） 检查表方法 What-if/检查表方法 故障模式与影响分析（FMEA, Failure Mode and Effects Analysis） HAZOP分析（Hazard and Operability Studies） 故障树分析（FTA, Fault Tree Analysis） 事件树分析（ETA, Event Tree Analysis） 后果分析（CA, Consequence Analysis） 保护层分析（LOPA, Layer of Protection Analysis） 领结图分析（BTA, Bow-Tie Analysis） 工艺危险审查（PHR, Process Hazard Review）
选择一条管线
系统化审查
步骤示意图
考虑其它流 量小的原因
选择偏离（例如流量小）
否
是
还有新的 偏离吗？
否
流量小可能吗？
是
有危险吗？或妨碍了有效操作吗？
否
否
是
操作工是否知道这种流量小的情况？
是
过程的什么变 化应告诉他们？ 有何防止偏离和减缓后果的措施
措施成本合理吗？
否
考虑其 它措施
通过双重循环审 查，实现“遍历” 和“用尽”
是
确定安全措施
跟踪措施的落实
－T. 克莱兹 （1999）
HAZOP分析的必要性
历史教训使人们深刻地认识到：必须在事故发 生之前识别出潜在危险！如果能够预先识别出问题 所在，就能防止事故的发生！HAZOP是预先识别危 险的有效方法。
在世界范围内，HAZOP分析已经被化工和工程 建设公司视为确保设计和运行完整性的标准设计惯 例。很多国家要求将HAZOP分析作为预防重大事故 计划的一个重要部分。
双向分析
查找事故的 完整传播路径
• 适合于设计阶段和在役过程；
• 适合于机械系统； • 适合于电子信息系统； • ……
特点之三：系统化结构化审查
系统化结构化审查实施要点：
遍历过程所有部分（部件），用尽所有可行 的引导词；从偏离双向推理识别分析危险。 “HAZOP是一种技术，它提供给人们机会， 使他们的想象力能自由地发挥，以便考虑所有的 危险或可操作问题。由于已经通过系统化的方法 对每一个管线以及每一个危险源都依次考虑过了， 从而减少了某事物出错的机会。” － T. 克莱兹 （1999）
危险分析方法分类
一、非“剧情”安全分析方法（2008 CCPS）
1. 危险预分析方法 2. 安全检查 3. 危险相对排序方法 4. 检查表方法
二、“剧情”安全分析方法（2008 CCPS）
1. 故障假设法 2. 故障假设法/检查表 3. HAZOP 4. FMEA 5. LOPA 6. FTA 7. ETA 8. 因果分析 9. “领结”分析
危险分析方法在不同阶段的适用情况
常用危险分析方法的选择
要点
• HAZOP方法的三大特点 • HAZOP方法的基本名词术语 （节点、引导词、参数/要素、偏离、原 因、后果、事故剧情、现有安全措施、 建议等） • HAZOP分析常用引导词（11个） • 常用危险分析方法及分类 • 常用危险分析方法适用范围及选用
、早、晚、先、 后、伴随、部分、逆向、异常 ……
常见参数：
流量、液位、压力、温度、组成、 时间、速度、转速、频率 ……
化工HAZOP偏离句法（组合法得到合理偏离）: 引导词 ＋参数 ＝ 偏离
例如： 无（NO） ＋ 流量 （FLOW） ＝ 无流量 增加（MORE） ＋ 压力（PRESSURE） ＝ 压力高 伴随（AS WELL AS）＋ 相（ PHASE） ＝ 两相 早（EARLY） ＋ 操作（OPERATION ）＝ 操作超前
• 1963年，首次在英国帝国化学工业集团 （ICI）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。
HAZOP分析的起源（续）
1999
2012
克莱兹教授写的 世界 第一部HAZOP著作 - 1983
“一经出现，广泛认可！”
HAZOP
全世界已完成约数100000000个HAZOP分析项目！
特点之二：引导词激发创新（续）
引导词是打开创新思维的：
• 找到危险原因； • 找到危险不利后果；
• 揭示安全措施作用；
• 找到事故变化路径； • 找到妨碍有效操作的原因； • 找到妨碍有效操作的后果； • 找到影响产品产量和质量原因； • 适合于连续过程； • 适合于间歇过程；
引导词
偏离
偏离是故障 传播的推动力
HAZOP分析相关术语
没有安全措施的简单事故剧情：
失事点 初始原因
HAZOP分析相关术语
具有安全措施的简单事故剧情：
废液（腐蚀性物料）
阀门A
阀门B
废液罐 甲醛罐
四种事故的主要剧情（经过）
毒物释放HAZOP分析举例
偏离点
中间关键事件
……
中间关键事件
闪燃HAZOP分析举例
偏离点
毒物泄漏HAZOP分析举例