危险性和可操作性研究HAZOP课件.ppt
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1、危险性和可操作性危险性和可操作性研究研究Hazard and Hazard and Operability Operability StudiesStudies孙文勇孙文勇 卢洋龙卢洋龙 刘虎华刘虎华1危险性和可操作性研究HAZOPHazard and Operability Studies第一部分第一部分前言前言第二部分第二部分HAZOP的基本含的基本含义第三部分第三部分HAZOP分析分析术语第四部分第四部分HAZOP分析流程分析流程第五部分第五部分趣味趣味课堂堂第六部分第六部分HAZOP课堂知堂知识扩展展第七部分第七部分HAZOP案例分析案例分析2危险性和可操作性研究HAZOP 第一部分第
2、一部分前言前言3危险性和可操作性研究HAZOP2010年年1月月17日日20时吉林省吉林市生吉林省吉林市生产丙丙烯酸丁酸丁酯的吉星化工厂的吉星化工厂发生火灾生火灾4危险性和可操作性研究HAZOP5危险性和可操作性研究HAZOP6危险性和可操作性研究HAZOP 1984年,美国年,美国联合碳化物公司印度博帕合碳化物公司印度博帕尔农药厂厂45吨甲基异吨甲基异氰酸酸酯几乎全部泄漏。几乎全部泄漏。20万人中毒,万人中毒,2万人死万人死亡。全厂被亡。全厂被毁,遗址几十年内无法用于任何用途。址几十年内无法用于任何用途。7危险性和可操作性研究HAZOP 第二部分第二部分HAZOP的基本含的基本含义8危险性和
3、可操作性研究HAZOP危险性和可操作性研究HAZOP HAZOP是一种系是一种系统化、化、结构化的方法,以多构化的方法,以多专业团队人人员的的集体智慧方式,在有集体智慧方式,在有经验的的组长主持下,采用主持下,采用标准化准化“引引导词”对装置装置过程系程系统的中的中间变量量设定定“偏离偏离”,沿偏离在系,沿偏离在系统中反向中反向查找非正常找非正常“原因原因”,沿偏离在系,沿偏离在系统中正向中正向查找不利找不利“后果后果”。查找系找系统中中针对各重要各重要“原因后果原因后果”对偶已有的安全措施,提偶已有的安全措施,提出整改或新的安全措施建出整改或新的安全措施建议。9危险性和可操作性研究HAZOP
4、HAZOP方法由来 HAZOP分析方法是英国帝国化学工分析方法是英国帝国化学工业公司公司(ICI)蒙德分部于上世)蒙德分部于上世纪60年代年代发展起来的以引展起来的以引导词(Guide Words)为为核心的系核心的系统统危危险险分析方法,分析方法,已已经经有有40年年应用用历史,起初主要用来史,起初主要用来检查设计的安的安全性以及全性以及识别危危险的原因及不利后果。的原因及不利后果。10危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP方法的基础头脑风暴头脑风暴(Brain Storming)相关的多种相关的多种专业、具有不同知、具有不同知识背景的人背景的人员所所组成的分析成的分析组一起工作比他一起工
5、作比他们独自一人独自一人单独工独工作更具有作更具有创造性与系造性与系统性,能性,能识别更多的更多的问题。11危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP方法的基本原理 将危将危险剧情中部的情中部的变量点量点“拉偏拉偏”,从,从该变量点量点反向反向检查分析偏离原因,从分析偏离原因,从该变量点正向量点正向检查分析分析偏离的不利后果。偏离的不利后果。12危险性和可操作性研究HAZOP适用范围它通它通过系系统分析新分析新设计或已有工厂的生或已有工厂的生产工工艺流程流程和工和工艺功能,来功能,来评价价设备、装置的个、装置的个别部位因部位因误操操作或机械故障而引起的潜在危作或机械故障而引起的潜在危险,并,并评
6、价其价其对整个整个工厂的影响。工厂的影响。特特别适合于适合于流程工流程工流程工流程工业业系系系系统统的的风险评价。价。13危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP的目的 HAZOPHAZOP分析的目的是分析的目的是分析的目的是分析的目的是系系系系统统、详细详细地地地地对对工工工工艺过艺过程程程程和操作和操作和操作和操作进进行行行行检查检查,以确定流程的偏差是否,以确定流程的偏差是否,以确定流程的偏差是否,以确定流程的偏差是否导导致不希致不希致不希致不希望的后果。望的后果。望的后果。望的后果。该该方法可用于方法可用于方法可用于方法可用于连续连续或或或或间间歇歇歇歇过过程,程,程,程,还还可以可以
7、可以可以对拟订对拟订的的的的操作操作操作操作规规程程程程进进行分析。行分析。行分析。行分析。HAZOPHAZOP分析分析分析分析组组将列出将列出将列出将列出引起偏差的原因、后果,以及引起偏差的原因、后果,以及引起偏差的原因、后果,以及引起偏差的原因、后果,以及针对这针对这些偏差及后果些偏差及后果些偏差及后果些偏差及后果已使用的安全措施,当分析已使用的安全措施,当分析已使用的安全措施,当分析已使用的安全措施,当分析组组确信确信确信确信对这对这些偏差的保些偏差的保些偏差的保些偏差的保护护措施不当措施不当措施不当措施不当时时,将提出相,将提出相,将提出相,将提出相应应的改的改的改的改进进措施。措施。
8、措施。措施。14危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP的优点相互促相互促进、开拓思路、开拓思路因此,成功的因此,成功的因此,成功的因此,成功的HAZOPHAZOP分析需要所有参加人分析需要所有参加人分析需要所有参加人分析需要所有参加人员员自由地自由地自由地自由地陈陈述他述他述他述他们们各自的各自的各自的各自的观观点,不允点,不允点,不允点,不允许许成成成成员员之之之之间间的批的批的批的批评评或指或指或指或指责责以免以免以免以免压压制制制制这这种种种种创创造性造性造性造性过过程。但是,程。但是,程。但是,程。但是,为为了了了了让让HAZOPHAZOP分析分析分析分析过过程高效率和高程高效率和高
9、程高效率和高程高效率和高质质量,量,量,量,整个分析整个分析整个分析整个分析过过程必程必程必程必须须有一个系有一个系有一个系有一个系统统的的的的规则规则、按一定的程序、按一定的程序、按一定的程序、按一定的程序进进行。行。行。行。15危险性和可操作性研究HAZOP识别导识别导致安全和可操作性的致安全和可操作性的致安全和可操作性的致安全和可操作性的设计设计缺陷;缺陷;缺陷;缺陷;解决大型工厂的一些解决大型工厂的一些解决大型工厂的一些解决大型工厂的一些问题问题包括界面和具体的工包括界面和具体的工包括界面和具体的工包括界面和具体的工艺设艺设计计;帮助安全帮助安全帮助安全帮助安全设计设计工厂;工厂工厂;
10、工厂工厂;工厂工厂;工厂设计设计步步步步骤骤中的一个程序。中的一个程序。中的一个程序。中的一个程序。帮助培帮助培帮助培帮助培训训的的的的进进行和帮助准行和帮助准行和帮助准行和帮助准备备操作手册;操作手册;操作手册;操作手册;是是是是对设计对设计从安全、可操作性和从安全、可操作性和从安全、可操作性和从安全、可操作性和规规范符合性等方面范符合性等方面范符合性等方面范符合性等方面严严格地和系格地和系格地和系格地和系统统性的性的性的性的检查检查;节约费节约费用;用;用;用;可向管理可向管理可向管理可向管理层层、政府机构和公众、政府机构和公众、政府机构和公众、政府机构和公众说说明所有防治危明所有防治危明
11、所有防治危明所有防治危险险的的的的可能所做的工作已可能所做的工作已可能所做的工作已可能所做的工作已经经完成。完成。完成。完成。16危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP的成败关键对对分析研究所依据的制造分析研究所依据的制造分析研究所依据的制造分析研究所依据的制造过过程程程程图图表及有关数据把握表及有关数据把握表及有关数据把握表及有关数据把握的正确性;的正确性;的正确性;的正确性;小小小小组组成成成成员员的的的的专业专业技技技技术术和洞察能力;和洞察能力;和洞察能力;和洞察能力;小小小小组组成成成成员员运用此方法帮助其想象运用此方法帮助其想象运用此方法帮助其想象运用此方法帮助其想象动动作偏离、
12、原因和作偏离、原因和作偏离、原因和作偏离、原因和后果的透后果的透后果的透后果的透视视能力;能力;能力;能力;小小小小组组成成成成员员具具具具备备事故事故事故事故严严重性分析能力,尤其是重性分析能力,尤其是重性分析能力,尤其是重性分析能力,尤其是对对已指已指已指已指出的危害,在出的危害,在出的危害,在出的危害,在评评估其估其估其估其严严重性之重性之重性之重性之时时能能能能对对危害可能引起危害可能引起危害可能引起危害可能引起的的的的严严重性大小,具有衡量其重性大小,具有衡量其重性大小,具有衡量其重性大小,具有衡量其轻轻重之感。重之感。重之感。重之感。17危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP分析
13、易出现的问题分析易出现的问题费时;分析的分析的结论太多,重点不突出;太多,重点不突出;分析小分析小组进入无休止的入无休止的过细的的讨论之中;之中;少数成少数成员支配了支配了讨论。18危险性和可操作性研究HAZOP 听到听到这里我想大家里我想大家对危危险性和可操作性研究性和可操作性研究(HAZOP)有了大概的了解了吧,那危)有了大概的了解了吧,那危险性和可操性和可操作性研究(作性研究(HAZOP)与我)与我们所学的安全所学的安全检查表、故表、故障障树分析(分析(FTA)、故障模式与影响分析()、故障模式与影响分析(FMEA)有什么区有什么区别和和联系呢?系呢?19危险性和可操作性研究HAZOPH
14、AZOP方法和传统的检查表法的方法和传统的检查表法的主要区别和联系是什么?主要区别和联系是什么?20危险性和可操作性研究HAZOP 主要区主要区别是是检查表用来普表用来普查危危险“原因原因”和和“后后果果”在装置的哪些部位在装置的哪些部位发生,而生,而HAZOP用于揭示系用于揭示系统性危性危险,即找到,即找到检查表得到的表得到的“原因原因”与与“后果后果”的内在关系以及防止的内在关系以及防止该危危险发生的措施。生的措施。两者两者联系是,系是,检查表的表的结果果为HAZOP提供提供基本信息。基本信息。21危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP方法与方法与FTA和和FMEA的区的区别又是什么呢?
15、别又是什么呢?22危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP采用双向推理机制进行采用双向推理机制进行分析溯因推理分析溯因推理 HAZOP基于定性方法,基于定性方法,综合了合了FTA和和FMEA两种推理模式,两种推理模式,有利于有利于识别全部危全部危险剧情,易于推广情,易于推广应用,是用,是HAZOP生命力所生命力所在。在。23危险性和可操作性研究HAZOP故障树分析故障树分析(FTA)采用归纳采用归纳法推理法推理 归纳法法为单向推理,从个向推理,从个别到一般,即从多种原因到一般,即从多种原因到一个不利后果。到一个不利后果。FTA方法涉及方法涉及逻辑运算、故障运算、故障树建模和定建模和定量量发生概
16、率数据生概率数据获取等取等问题,用于复,用于复杂系系统分分析析难度很大。度很大。24危险性和可操作性研究HAZOP故障模式与影响分析故障模式与影响分析(FMEA)采用演绎法推理采用演绎法推理 演演绎法法为单向推理,从一般到个向推理,从一般到个别,即从,即从单个原因个原因到多种不利后果。到多种不利后果。25危险性和可操作性研究HAZOP 第三部分第三部分HAZOP分析分析术语26危险性和可操作性研究HAZOP常用常用HAZOP分析术语分析术语27危险性和可操作性研究HAZOP28危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP基本引导词和含义基本引导词和含义 引导词引导词 含义含义NO 或者或者NOT
17、设计目的的完全否定目的的完全否定MORE 定量增加定量增加LESS 定量减少定量减少AS WELL AS 定性修改定性修改/增加增加PART OF 定性修改定性修改/减少减少REVERSE 设计目的的目的的逻辑取反取反OTHER THAN 完全替代完全替代29危险性和可操作性研究HAZOPHAZOP与时间和顺序或序列与时间和顺序或序列有关的引导词有关的引导词 引导词引导词 含义含义EARLY(超前)(超前)相相对于于时钟时间LATE(迟后)后)相相对于于时钟时间BEFORE(先)(先)相相对于于顺序或序列序或序列AFTER(后)(后)相相对于于顺序或序序或序列列30危险性和可操作性研究HAZO
18、P化工化工HAZOP分析常用工艺分析常用工艺参数及句法参数及句法流量、液位、流量、液位、压力、温度、力、温度、组成、成、PH、时间、速度、速度、转速、速、频率率 化工化工HAZOP句法(句法(组合偏离)合偏离):“引引导词工工艺参数参数偏离偏离”例如:例如:NO (空白)(空白)FLOW(流量)(流量)无无流量流量MORE(过量)量)PRESSURE(压力)力)压力高力高AS WELL AS(伴随)(伴随)ONE PHASE(一相)(一相)两相两相EARLY(超前)(超前)OPERATION(操作)(操作)操作超前操作超前31危险性和可操作性研究HAZOP主要引导词的进一步说明主要引导词的进一
19、步说明No 否否对原原设计意意图的全部消除或没有的全部消除或没有实现。组合偏离例:合偏离例:流量流量/否否 无流量无流量 压力力/否否 无无压力力Less(定量)减少(定量)减少参数的参数的值比比预期的少(小、低)期的少(小、低)组合偏离例:合偏离例:流量流量/少少 流量小流量小 压力力/少少 压力低力低32危险性和可操作性研究HAZOP主要引导词的进一步说明主要引导词的进一步说明More (定量)增加(定量)增加参数的参数的值比比预期的多(大、高)。期的多(大、高)。组合偏离例:合偏离例:温度温度/增增 温度高温度高 压力力/增增 压力高力高Reverse 反向反向对于原于原设计意意图相反的
20、方向。相反的方向。组合偏离例:合偏离例:流量流量/反向反向 流量反向流量反向33危险性和可操作性研究HAZOP主要引导词的进一步说明主要引导词的进一步说明Other 其它其它原原设计意意图实现,但,但实现的方法不同。的方法不同。组合偏离例:合偏离例:流量流量/其它其它 不期望的量不期望的量 组成成/其它其它 不期望的份不期望的份Early(时间)早)早原原设计意意图出出现得得过早。早。组合偏离例:合偏离例:流量流量/早早 流量流量产生早生早 稳定定/早早 预期的温度(高或低)期的温度(高或低)取得取得过早早34危险性和可操作性研究HAZOP主要引导词的进一步说明主要引导词的进一步说明Late
21、晚晚引引导词早的早的对立面。立面。组合偏离例:合偏离例:液位液位/晚晚 预期容器中的液位期容器中的液位 (高或低)建立(高或低)建立过晚晚 Also(局部)异常(局部)异常原原设计意意图正常,但有局部异常(正常,但有局部异常(额外物)外物)组合偏离例:合偏离例:流量流量/异常异常 流量流量污染染 液位液位/异常异常 容器中有不期望的容器中有不期望的 物物质35危险性和可操作性研究HAZOP主要引导词的进一步说明主要引导词的进一步说明 Fluctuation(变动)波)波动原原设计意意图只在部分只在部分时间内内实现。组合偏离例:合偏离例:流量流量/波波动 流量流量时有有时无无 温度温度/波波动
22、温度温度时高高时低低36危险性和可操作性研究HAZOP使用引导词时的注意事项使用引导词时的注意事项 引引引引导词导词常用于两常用于两常用于两常用于两类类工工工工艺艺参数:参数:参数:参数:一一一一类类是是是是概念性的工概念性的工概念性的工概念性的工艺艺参数参数参数参数如反如反如反如反应应、混合;、混合;、混合;、混合;另一另一另一另一类类是是是是具体的工具体的工具体的工具体的工艺艺参数参数参数参数如如如如压压力、温度。力、温度。力、温度。力、温度。parametersguide wordsguide wordsguide wordsguide words37危险性和可操作性研究HAZOP 对对
23、于于于于概念性的工概念性的工概念性的工概念性的工艺艺参数参数参数参数,当与引,当与引,当与引,当与引导词组导词组合成偏合成偏合成偏合成偏差差差差时时,常,常,常,常发发生歧生歧生歧生歧义义,如,如,如,如“过过量量量量+反反反反应应”是指反是指反是指反是指反应应速速速速度快,或者是指生成了大量的度快,或者是指生成了大量的度快,或者是指生成了大量的度快,或者是指生成了大量的产产品。此外有些引品。此外有些引品。此外有些引品。此外有些引导导词词与工与工与工与工艺艺参数参数参数参数组组合后可能无意合后可能无意合后可能无意合后可能无意义义或不能称之或不能称之或不能称之或不能称之为为“偏偏偏偏差差差差”,
24、如,如,如,如“伴随伴随伴随伴随+压压力力力力”。38危险性和可操作性研究HAZOP 对对具体的工具体的工具体的工具体的工艺艺参数参数参数参数,有必要,有必要,有必要,有必要对对一些引一些引一些引一些引导词进导词进行行行行修改。此外,分析人修改。此外,分析人修改。此外,分析人修改。此外,分析人员员可能可能可能可能发现发现有些偏差的物理意有些偏差的物理意有些偏差的物理意有些偏差的物理意义义不确切。例如,当考不确切。例如,当考不确切。例如,当考不确切。例如,当考虑虑“温度温度温度温度”这这个工个工个工个工艺艺参数参数参数参数时时,一般只能一般只能一般只能一般只能选选取取取取“过过量量量量”和和和和
25、减量减量减量减量”这这两个引两个引两个引两个引导词导词,而偏差就而偏差就而偏差就而偏差就变变成成成成“过过量十温度量十温度量十温度量十温度”或或或或“减量十温度减量十温度减量十温度减量十温度”,显显然其物理意然其物理意然其物理意然其物理意义义就不确切。就不确切。就不确切。就不确切。39危险性和可操作性研究HAZOP课堂练习课堂练习引导词引导词工艺参数工艺参数偏差偏差空白空白流量流量过量过量流量流量减量减量流量流量伴随伴随流量流量部分部分流量流量相逆相逆流量流量异常异常流量流量无流量无流量流量大流量大流量小流量小输送过程中有其他物质输送过程中有其他物质物质含量不足物质含量不足反向输送反向输送输
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