第二章 系统安全分析-危险性和可操作性研究
系统安全分析方法6 危险与可靠性分析法
（ Hazard and Operability Analysis, 简称 HAZOP ）。可操作性分析也称为安全操作研 究，是以系统工程为基础的危险分析方法。该方法采用表格式分析形式，具有专家分析法 的特性，主要适用于连续性生产系统的安全分析与评价，是一种启发性的、实用性的定性
泵人。可能的原因是:阀门3开启，阀门1关闭。
后果是可能发生爆炸。 至此，全部引导词应用完毕，可针对造成偏差的原因拟定措施，整理分析结果填
人HAZOP工作表。
选择下一研究节点(如原料B的输送部分)重复以上过程。
5、HAZOP应用实例
实例2：某焦化厂鼓风机系统HAZOP分析表(1/2)
第一节 系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究
4、引导词的含义
简短词汇。常用的引导词及意义见表2-10。
第一节 系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究(HAZOP)
HAZOP引导词是一些用于启发思维、激发人对系统偏差产生联想的
5、HAZOP应用实例
实例1：反应系统HAZOP分析
第一节 系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究(HAZOP)
5、HAZOP应用实例
实例2：某焦化厂鼓风机系统HAZOP分析表(2/2)
第一节 系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究
5、HAZOP应用实例
实例3：某焦化厂管式炉加热系统HAZOP分析表
第一节 系统安全分析方法 六、危险与可操作性研究
5、HAZOP应用实例：完整的HAZOP分析报告
实例3：青海油田HAZOP分析报告采油三厂花土沟联合站 实例4：大庆催化裂化装置关键节点HAZOP分析报告 实例5：某公司某某项目HAZOP审查报告
危险和可操作性分析HAZOP
明文件； ➢ 安全设施资料
c) 工艺设计资料
➢ 装置旳工艺流程图（PFD图）； ➢ 装置旳工艺管道及仪表流程图（P&ID
图）； ➢ 装置旳工艺流程阐明和工艺技术路线
旳阐明； ➢ 装置旳平面布置图； ➢ 自控系统旳联锁逻辑图及阐明文件； ➢ 紧急停车系统(ESD)旳因果示意图； ➢ 爆炸危险区域划分图； ➢ 消防系统旳设计根据及阐明； ➢ 废弃物旳处理阐明； ➢ 排污放空系统及公用工程系统旳设计
设计所采用旳安全手段尚不能满足实际安全生产旳要求，并不满足业 主对安全旳需求
设计一般考虑实现多种工况下旳设计意图，但有可能忽视某些可能出 现旳非正常操作所造成旳极端后果或影响
设计中旳安全问题，根据统计： ➢ 80%~95%旳设计问题能够经过安全分析发觉和处理 ➢ 5%~20%旳设计中旳安全隐患没有被发觉，只但是大部分隐患还未造成事故 ➢ MARS（欧洲重大事故报告系统，2023）——事后旳补救措施中，39%旳设计问题被改善
Other Than
伴随 相逆 异常
4 引导词
引导词及其含义
引导词
No(空白) Less(减量) More(过量)
含义
设计或操作要求指标或事件完全不发生
同设计值相比，有关参数旳量化降低 同设计值相比，有关参数旳量化增长
Part of(部分)
有关性能旳定性降低，只完毕既定功能旳一部分
As W ell As(伴随)
3
HAZOP旳基本原理
1 危险起源于对设计意图旳偏离
假如一切按照设计意图进行生产和操作，就 不大可能有危险。现实中装置完全按照设计 意图运营旳极少
安全系统工程
安全系统工程⏹安全系统工程介绍⏹系统安全分析⏹事故树分析⏹系统安全评判⏹系统危险操纵技术安全：指人的身心免受外界（不利）因素阻碍的存在状态及其保证条件。
风险：是危险、危害事故发生的可能性与危险、危害事故严峻程度的综合指标。
事故：指造成死亡、损害、职业病、财产缺失或其它缺失的意外事件。
系统：确实是由相互作用和相互依靠的若干组成部分结合成的具有特定功能的有机整体，而且该“系统”本身又是它所从属的一个更大系统的组成部分。
系统具备五个特点：整体性、相关性、目的性、有序性、环境适应性。
作为系统论的差不多思想和要紧特点是目的性、整体性、有序性，整体效应是系统论最重要的观点。
系统工程：从系统的观点动身，跨学科地考虑咨询题，运用工程的方法去分析和解决咨询题。
以系统论为指导思想，以运算机为工具，运用运筹学等方法使系统总体达到最优的组织治理技术。
具体地讲，确实是组织治理系统的规划、研究、设计制造、试验和使用的科学方法。
系统安全（System Safaty），是在系统寿命周期内应用系统安全治理及安全系统工程原理，识不危险源并使其危险性减至最小，从而使系统在规定的性能、时刻和成本范畴内达到最佳的安全程度。
安全系统工程：是以安全学和系统科学为理论基础，以安全工程、系统工程、可靠性工程等为手段，对系统风险进行分析、评判、操纵，以期实现系统及其全过程安全目标的科学技术。
第二章：系统安全分析系统安全分析（核心内容）：确实是使用安全系统工程的原理和方法，辨不、分析系统存在的危险因素，并依照实际需要对其进行定性、定量描述的一种技术方法。
系统安全分析方法有多种，可适用于不同的系统安全过程分析。
在危险因素辨识中得到广泛应用的系统安全分析方法要紧有：（1）安全检查表（SCA）；（2）预先危险性分析（PHA）；（3）故障类型和阻碍分析（FMEA）（4）危险性和可操作性研究（HAZOP）（5）事件树分析（ETA）；（6）事故树分析（FTA）；（7）系统可靠性分析（SRA）（8）因果分析（CCA）。
2-危险与可操作性分析(HAZOP)报告
2 2. 改善系统安全性
它可以有效地减少事故发生率，提升系统的整体安全性和可 靠性。
3 3. 优化设计和操作
HAZOP分析可以帮助优化系统设计和操作流程，提高生产 效率。
4 4. 减少成本
通过提前识别和预防潜在危害，可以有效降低因事故造成的 损失和成本。
HAZOP分析的适用场景
生产制造
化学品、医药、食品、机械等 生产环节，识别潜在危险，确 保安全生产。
石油化工
危险化学品处理、油气开采、 炼油厂等，评估风险，降低事 故发生率。
航空航天
飞机设计、制造、运营，确保 飞行安全，避免灾难性事故。
信息技术
数据中心、网络安全、软件开 发，评估风险，确保系统稳定 运行。
HAZOP分析的主要参与者
过程安全工程师
负责HAZOP分析的实施和协 调，熟悉过程安全原则和 HAZOP方法。
记录和整理HAZOP分析结果
危害记录表
每个危害应记录其描述、严重程 度、发生概率、控制措施等。
分析结果汇总
将所有危害及其控制措施汇总成 表格或清单，以便于查看和参考 。
报告撰写
根据HAZOP分析结果撰写报告，详细描述分析过程和结论。
HAZOP分析报告的结构
1 1. 概述
介绍项目背景、目的和范围。
2 2. 方法和流程
详细描述HAZOP分析过程，包括关键参数、偏差点和分析 方法。
3 3. 分析结果
4 4. 建议和措施
列出每个偏差点的分析结果，包括危害、后果、严重程度和 发生概率。
针对发现的风险提出具体的预防措施、控制措施和改进建议 。
HAZOP报告中的关键内容
危害分析和风险评估
报告应详细描述识别出的危害 、风险等级和潜在的后果。
系统安全分析——危险性和可操作性课件
详细描述
信息系统依赖于互联网的开放性，但也因此 面临着各种安全威胁。为了确保信息系统的 安全，需要采取多层次的安全措施，如防火 墙、入侵检测、数据加密等。此外，还需要 关注用户身份认证、访问控制、数据备份等 方面的安全问题。
THANKS
感谢观看
风险评 估
总结词
风险评估是对识别出的风险进行量化和优先级排序的过程， 以便为后续的风险控制提供依据。
详细描述
风险评估通常采用定性和定量两种方法，包括风险概率评估、 影响程度评估、风险矩阵等，以确定风险的严重程度和发生 的可能性，从而确定风险的优先级。
风险控制
总结词
风险控制是根据风险评估的结果，采取 相应的措施来降低或消除风险的过程。
03
可操作性分析
可操作性研究的目标和内容
目标
识别和评估系统操作过程中可能 出现的危险和风险，提出相应的 安全措施和操作建议，提高系统 的安全性和可靠性。
内容
分析系统操作流程、操作顺序、 操作人员行为等因素，评估其对 系统安全的影响，并提出改进措施。
可操作性分析的方法和工具
方法
危险与可操作性研究（HAZOP）、故障树分析（FTA）、事件树分析（ETA）等。
评估危险的风险等级
根据危险的性质、可能导致的后果以及发生的可能性，对危险进行 分类和排序。
制定相应的安全策略
针对不同等级的危险，制定相应的预防措施和应急响应计划。
安全措施实施
确保安全设施的完备性
01
检查系统中所有安全设施的完备性，确保它们处于良好状态并
符合相关法规和标准。
实施安全培训和演练
02
为员工提供安全培训和演练，提高员工的安全意识和应对危险
重要性
安全系统工程课件：FMEA及HAZOP分析
第14页
单击此三处、编FM辑E母A的版步标骤题样式
按故障可能导致的最严重的潜在后果，故 障危险程度等级划分情况如表2-7所示。
2024年11月9日星期六12时28分54秒
第15页
单击此三处、编FM辑E母A的版步标骤题样式
故障概率一般按统计时间内的实际故障次 数除以统计区间内实际工作小时数进行计算 。若实际统计有困难，则可按表2-8进行半定 量分析。
发生的故障模式、危险因素，对系统的影响 、危险程度、发生可能性大小或概率等进行 全面的、系统的定性或定量分析，并可针对 故障情况提出相应的检测方法和预防措施，
因而具有较强的系统性、全面性和科学性。 实践证明，用FMEA分析法进行工业系统中的 潜在危险辨识与分析，具有良好的效果。
2024年11月9日星期六12时28分49秒
第2页
§9 FMEA单击此处编故辑障母类版型标及题影样响式分析
故障类型及影响分析FMEA)，是安全系统工程中重
要的分析方法之一。它是由可靠性工程发展起来的
，主要分析系统各组成部分、元件、产品的可靠性
和安全性。它采取系统分割的概念，根据实际需要
把系统分割成子系统，或进一步分割成元件。然后
对系统的各个组成部分进行逐个分析，寻求各组成
3）资料收集。危险性和可操作性研究资料
包括各种设计图纸、流程图、工厂平面图、 等比例图和装配图，以及操作指令、设备控 制顺序图、逻辑图或计算机程序，有时还需 要工厂或设备的操作规程和说明书等。
2024年11月9日星期六12时29分3秒
第31页
单击此处三编、辑研母究版步标骤题样式
（5）研究结果既可用于设计的评价，又可用于 操作评价；既可用来编制、完善安全规程， 又可作为可操作的安全教育材料。
安全系统工程系统安全分析(2)
第二节 安全检查及安全检查表
(1)安全检查的性质 安全检查除了进行经常性的检查外,还应定期地
进行群众性的检查。检查的性质可分为普遍检查、专 业性检查和季节性检查等。
开展安全检查工作,要做到有计划、有组织、目标 明确、内容要求具体,并且必须由领导负责、有关人 员参加的安全生产检查组进行实施。安全检查自始至 终应贯彻领导与群众相结合的原则,做到边检查、边 整改。
第二节 安全检查及安全检查表
(3) 安全检查表的编制 安全检查表应由专业干部、有关部门领导、工程技
术人员和工人共同编写,并通过实践检验不断修改,使之 逐步完善。
安全检查表可以按生产系统、车间、工段和岗位编 写,也可以按专题编写,如对重要设备和容易出现事故的 工艺流程 , 就应该编制该项工艺的专门的安全检查表。
分析识别危险性
审 查
确定危险等级
阶
段
制定措施
●系统的资料 ●相似系统的检查表
●危险设备、物质、场所 ●工艺过程及参数 ●各子系统间的交接面 及相互影响 ●安全设备 ● 环境因素 ●人-机关系
结果汇总并实施
预先危险性分析的程序
第三节 预先危险性分析
(1) 准备阶段
对系统进行分析之前,要收集有关资料和其他类似系 统以及使用类似设备、工艺物质的系统的资料。对于所 分析系统,耍弄清其功能、构造,为实现其功能所采用的 工艺过程,以及选用的设备、物质、材料等。
第二节 安全检查及安全检查表
(3) 查隐患:通过检查生产设备、劳动条件、安全 卫生设施是否符合安全要求以及劳动者在生产中是否存 在着不安全行为等,找出不安全因素和事故隐患。
(4) 查事故处理: 检查企业对伤亡事故是否及时报 告,认真调查; 是否按“三不放过”（即事故原因分析不 清不放过；事故责任者与群众未受到教育不放过；没有 防范措施不放过。）的要求严肃处理;是否采取了有效 措施, 避免类似事故重复发生。
课程 培训大纲8-11 危险与可操作性分析(HAZOP分析).docx
危险与可操作性分析（HAZOP分析）课程大纲课程背景：危险与可操作性分析（HAZOP）方法以其特有的系统化和结构化分析的特点，在我国石油和化工行业得到了越来越广泛的重视和应用。
危险与可操作性（HAZOP）研究是以系统工程为基础的一种可用于定性分析或定量评价的危险性评价方法，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。
通过分析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，以及这些变动与偏差对系统的影响及可能导致的后果，找出出现变动可偏差的原因，明确装置或系统内及生产过程中存在的主要危险、危害因素，并针对变动与偏差的后果提出应采取的措施。
本课程以《GB∕T 35320-2017 危险与可操作性分析(HAZOP分析)应用指南》我依据，这个标准是我国等同采用IEC61882:2001而制定，是目前国际上HAZOP技术最权威，最系统的方法。
培训收益：了解HAZOP分析基本理论；掌握HAZOP分析方法的分析步骤和分析原则，以及基本要求等；熟悉HAZOP分析在其他方面的应用；LEADER角色的扮演和技巧内容;通过企业开展HAZOP分析工作介绍，提高学员实际操作的效果;掌握作为HAZOP分析主持人，如何管理团队，调动团队的积极性，有效开展HAZOP分析工作。
课程对象：企业工程师，现场管理专业人员，负责工艺、设备、自控、现场操作人员及管理人员等（尤其适合石油化工、精细化工、医药、煤化工、磷化工、天然气等危险化学品生产企业及其它制造企业）课程大纲：第一部分：《GB∕T 35320-2017 危险与可操作性分析(HAZOP分析)应用指南》标准解析1、范围2、规范性引用文件3、术语和定义4、HAZOP原理4.1 一般要求4.2 分析原理4.3 设计描述4.3.1 概述4.3.2 设计要求和设计意图5 HAZOP的应用5.1 概述5.2 与其他分析工具之间的关系5.3 HAZOP的局限性5.4 系统生命周期不同阶段的危险辨识5.4.1 概述5.4.2 概念和定义阶段5.4.3 设计和开发阶段5.4.4 制造和安装阶段5.4.5 操作和维护阶段5.4.6 停用和废弃阶段6 HAZOP分析程序6.1 分析程序的启动6.2 定义分析的范围和目标6.2.1 一般要求6.2.2 分析范围6.2.3 分析目标6.3 角色和责任6.4 准备工作6.4.1 一般要求6.4.2 设计描述6.4.3 引导词和偏离6.5 HAZOP分析6.6 文档6.6.1 一般要求6.6.2 记录方式6.6.3 分析的输出6.6.4 报告要求6.6.5 签署文档6.7 跟踪和责任7 审核附录A（资料性附录）报告方法A.1 报告选择A.2 HAZOP工作表A.3 HAZOP分析报告附录B（资料性附录）HAZOP示例B.1 介绍性示例B.2 操作规程B.3 自动列车保护系统B.4 在制定应急预案中的应用B.5 压电阀控制系统B.5 油品气化器第二部分：危险与可操作性分析（HAZOP）技术应用实战第一章、HAZOP原理回顾第二章、HAZOP分析流程第三章、节点划分：实战派划法1、定义2、目的3、目标4、当前流行的有三种划分节点的方法——传统派画法——理论派画法——实战派画法5、划分原则：6、节点画法：描图法和圈图法7、节点划分建议8、节点划分示例9、节点说明10、案例练习第四章、偏离、参数、引导词（偏离“2+1”法则）1、偏离相关概念2、引导词3、产生偏离4、具体参数5、概念性参数6、偏离选择的困难7、偏离选择原则（2+1）8、案例练习第五章、原因分析（原因“8+1”）1、原因 -- 原因分类2、危险剧情使能/条件原因存在的普遍性说明3、条件或使能原因分类4、HAZOP寻找原因的标准：初始原因（IC或IE）5、初始原因的概念6、初始原因和失事点的识别要点7、初始原因类别8、初始原因、基本原因、根原因的关系9、原因分析面临的困难10、原因（8+1）原则11、1个书写规则12、8个方面的直接原因13、原因应为可信的原因14、案例练习第六章、后果分析（后果“9+1”）1、后果定义2、失事点和不利后果3、后果面临的困难4、后果原则（9+1）5、后果的三个路径6、不好的例子–原因导致后果7、后果要进行具体评估8、后果应为可信的后果9、风险矩阵中：后果分类和严重度10、案例练习第七章、（现有）安全措施分析1、安全措施2、工艺设计时安全措施的优先策略3、洋葱模型4、洋葱模型释义5、防止措施和减缓措施6、“初始原因”和“失事点”7、防止措施和减缓措施起作用的图示8、防止措施9、减缓措施10、减缓措施举例11、安全措施的独立性12、“通用的”行政手段不能做措施13、安全措施的写法（3原则）14、不好的例子15、案例练习第八章、风险矩阵及风险等级的确定1、风险分析2、风险概念3、风险矩阵举例4、风险矩阵–原因发生频率5、风险矩阵–后果分类及严重度6、不同风险级别所需要采取的措施7、风险降低的ALARP准则8、评估风险等级9、事故发生频率的确定方法10、后果严重度的确定方法11、风险分析的步骤12、考虑风险消减的报表格式第九章、提出建议措施等1、分析流程2、建议措施的困难3、什么是建议措施4、“措施”充分性的三种判别方法5、如何提出建议措施6、提建议措施时的优先性原则7、独立保护层的瑞士奶酪模型8、建议措施的基本要求9、建议措施的书写10、建议措施的分类整理。
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2.5 危险性和可操作性研究
危险性与可操作性研究是英国帝国化学工业公司（ICI）于1974 年开发的，用于热力－水力系统安全分析的方法。
它应用系统的审查方法来审查新设计或已有工厂的生产工艺和工程总图，以评价因装置、设备的个别部分的误操作或机械故障引起的潜在危险，并评价其对整个工厂的影响。
危险性与可操作性研究，尤其适合于类似化学工业系统的安全分析。
危险性与可操作性研究与其他系统安全分析方法不同，这种方法由多人组成的小组来完成。
通常，小组成员包括各相关领域的专家，采用头脑风暴法（Brainstorming）来进行创造性的工作。
2.5.1 基本概念和术语
进行危险性与可操作性研究时，应全面地、系统地审查工艺过程，不放过任何可能偏离设计意图的情况，分析其产生原因及其后果，以便有的放矢采取控制措施。
危险性和可操作性研究常用的术语如下：
（1）意图（Intention）。
工艺某一部分完成的功能，一般情况下用流程图表示。
（2）偏离（Deviation）。
与设计意图的情况不一致，在分析中运用引导词系统地审查工艺参数来发现偏离。
（3）原因。
产生偏离的原因，通常是物的故障、人失误、意外的工艺状态（如成分的变化）或外界破坏等原因引起。
（4）后果。
偏离设计意图所造成的后果（如有毒物质泄漏等）。
（5）引导词（Guide words）。
在危险源辨识的过程中，为了启发人的思维，对设计意图定性或定量描述的简单词语。
表2-11 为危险性与可操作性研究的引
导词。
（6）工艺参数。
生产工艺的物理或化学特性，一般性能如反应、混合、浓度、PH值等；特殊性能，如温度、压力、相态、流量等。
当某个工艺参数偏离了设计意图时，则会使系统的运行状态发生变化，甚至造成故障或事故。
表 2-11 危险性与可操作性研究的引导词
运用引导词如“不（没有）”、“大”、“小”等进行危险性与可操作性研究时，分析生产工艺部分或操作过程出现了由引导词与工艺参数相结合而构成的与意图的偏离，如“没压力”、“压力过大”等。
这样便可详细地分析出偏离的可能原因，以及可能造成的后果，从而采取相应措施防止产生偏离。
进行危险性与可操作性表2-12应用引导词与工艺参数设想偏离研究时常用的生产工艺参数有：流量、压力、温度、液位、时间、成分、PH值、速度、频率、粘度、浓度、典雅、混合、添加、分离和反应。
表 2-12 列出了引导词与工艺参数相结合设想偏离的例子。
表2-12 应用引导词与工艺参数设想偏离
2.5.2 研究步骤
1．研究准备
（1）研究目的、对象和范围
进行危险性与可操作性研究时，对所研究的对象要有明确的目的。
其目的是查找危险源，保证系统安全运行或审查现行的指令、规程是否完善等，防止操作失误同时要明确研究对象的边界、研究的深入程度等。
（2）建立研究小组
开展危险性与可操作性研究的小组成员一般由5～7 人组成，包括有关各领域专家、对象系统的设计者等，以便发挥和利用集体的智慧和经验。
（3）资料收集
危险性和可操作性研究资料包括各种设计图纸、流程图、工厂平面图、等比例图和装配图，以及操作指令、设备控制顺序图、逻辑图或计算机程序，有时还需要工厂或设备的操作规程和说明书等。
（4）制定研究计划
在广泛收集资料的基础上，组织者要制定研究计划。
在对每个生产工艺部分或操作步骤进行分析时，要计划好所花费的时间和研究的内容。
2，进行审查
对生产工艺的每个部分或每个操作步骤进行审查时，应采取多种形式引导和启发各位专家，对可能出现的偏离、偏离的原因、后果及应采取的措施充分发表意见。
审查程序如图2-3 所示。
图2-3 危险性与可操作性研究程序
2.5.3 应用实例
1．DAP 工艺系统危险性与可操作性研究
考察图2-4 所示的DAP 工艺系统。
DAP 是磷酸氢二铵（Diammonium Phosphate）的英文缩写。
DAP 由氨水与磷
酸反应生成。
生产过程中调节氨水储罐与反应釜之间管线上的阀门A，磷酸储罐与反应釜之间管线上的阀门B，分别控制进入反应釜的氨和磷酸的速率。
表 2-14 DAP 工艺危险性与可操作性研究（部分）
当磷酸进入反应釜速率相对氨进入速率高时，会生成另一种不需要的物质，但没有危险。
当磷酸和氨两者进入反应釜速率都高于额定速率时，反应释放能量增加，反应釜可能承受不了温度和压力的迅速增加。
当氨进入反应釜速率相对磷酸进入速率高时，过剩的氨可能随DAP 进入敞口的储罐，挥发的氨可能伤害人员。
这里选择磷酸储罐与反应釜之间的管线部分为分析对象，则该部分的设计意
图是向反应釜输送一定量的磷酸，其工艺参数是流量。
把7个引导词与工艺参数“流量”相结合，设想各种可能出现的偏离。
表 2-14 为该工艺部分危险性与可操作性研究的结果。