在役装置的HAZOP分析

在役装置的HAZOP分析
作者：中国石油集团安全环保技术研究院孙文勇吴祚祥杨光福/文来源：《现代职业安全》杂志发布
时间：2012年04月19日
随着社会的发展，人们对石油化工产品的需求不断增加，这种需求促使人们不断开发出新的工艺，装置加工规模愈来愈大，操作条件愈来愈苛刻，导致一系列重大工艺安全事故的发生，给人们带来了深刻的教训。

印度博帕尔(Bhopal) 毒气泄漏事故就是一起让世界震惊的重大事故。

1984年12月4日美国联合碳化物公司在印度博帕尔(Bhopal)的农药厂发生异氰酸甲酯(简称MIC)毒气泄漏事故，20万人不同程度接触了有毒气体，事故最终造成2万人死亡，1.1万人残疾，另有6万余人需要长期接受治疗。

3个MIC贮槽的进料是用带氮气夹套的不锈钢管从精制塔送来，并用普通管道将其送到甲氨基甲酸萘酯反应器，在反应器上装有安全阀。

不合格的MIC循环至贮槽，含MIC的废物送至放空气体洗涤器(VGS)被中和。

每个MIC贮槽都有温度和压力显示仪表，以及液位指示和报警。

调查表明，该事故是冲洗水进入异氰酸甲脂(MIC)贮罐引起放热反应，致使压力升高，防爆膜破裂，安全阀打开，漏出大量MIC。

由于气体洗涤器能力太小，燃烧塔未发挥作用，冷却系统停运，MIC贮罐最主要的3个保护措施失效导致事故最终发生。

通过对印度博帕尔毒气泄漏事故的分析，说明了在役装置可能存在严重的隐患，尤其是在役装置工艺变更后没有经过严格的工艺危害分析。

只有利用HAZOP等有效工具对石油化工装置开展细致的工艺危害分析，才能查找出装置中深层次的隐患，减少事故发生概率，提高装置的安全水平。

分析的实施
不同的企业对在役装置HAZOP分析方法应用的时间有不同的规定，但一般都是3〜5年进行一次。

在役装置开展HAZOP分析的模式也不一样，目前国内企业多聘用第三方技术机构来进行HAZOP分析。

在役装置HAZOP分析程序主要包括HAZOP分析的准备、会议分析、编制报告及建议的追踪落实3个大步骤。

HAZOP分析的准备
1.组建HAZOP分析小组
HAZOP分析小组(以下简称小组)成员的知识、技术与经验对分析结果的质量至关重要。

小组一般由6〜8人组成，包括小组主持人、小组记录员、工艺工程师、设备工程师、仪表工程师、HSE工程师、操作人员等，这些组成人员分别来自项目业主、项目运行单位、相关专利商、设备供应商等。

在役装置组建团队时应确定小组成员十分熟悉该装置，人员结构应包括各个专业，应确保参与分析人员有足够的时间全程参与。

2.资料准备
HAZOP分析的资料清单视所要分析系统的具体情况而定，通常包括：管道和仪表控制流程图(P&ID);工艺原则流程图(PFD);物料数据表或物料平衡图;装置及设备平面布置图;工艺说明及操作规程、控制及停车原理说明;管道数据表、设备数据表;危险化学品安全技术说明书;联锁因果关系图、安全泄压系统方案以及装置历次安全评价报告(包括HAZOP分析报告);相关的技改技措记录和检维修记录;历次事故(事件)记录及事故调查报告;装置的操作规程和相关规章制度等资料;设备检定报告等。

3.会议场地的准备
在役装置HAZOP分析会议的地点应根据项目工作开展的具体情况由项目业主方决定，通常选择在距离项目装置较近的地方，以方便获取装置的资料文件及现场查勘，且便于装置相关人员参加HAZOP分析工作。

HAZOP分析会议室，应该能够满足10〜15人开会和中间休息的要求，能够给小组工作提供安静舒适的环境(包括饮用水)，提供必要的多媒体设备以及白板、白板笔及板擦、彩笔、A0白纸、铅笔等，工作现场应保证网络通畅。

4.分析工具的准备
为了保证在役装置HAZOP分析工作的顺利进行，需要准备工作记录软件(第三方技术机构或项目业主方)和项目业主的企业风险标准。

5.HAZOP培训
在HAZOP分析会议开始前，由小组的主持人负责对小组成员进行HAZOP方法的培训，培训内容包括：HAZOP分析理论部分、练习部分和HAZOP工具软件的使用培训等。

HAZOP会议分析过程
为了让分析过程有条不紊，HAZOP主持人应该在分析会议开始之前制定详细的计划，根据特定的分析对象确定最佳的分析程序。

准备工作阶段可以初步确定分析节点并提出初步的偏差矩阵，准备一份会议记录用的分析表格。

1.确定分析范围
在役装置HAZOP分析工作开始前必须明确分析的对象和范围，也就是说必须明确分析哪一套装置及其边界。

2.划分节点
为了有效地进行HAZOP分析，将分析对象划分为若干便于分析的节点。

节点的划分一般按工艺流程进行，从物料进入的P&ID管线开始，考虑以下因素作为划分不同节点的依据：设计意图的改变、工艺条件的重大变化、设备类型的改变等。

3.确定偏差矩阵
偏差为引导词与工艺参数的组合。

偏差一般表示如下：引导词+工艺参数=偏差。

即选取一个节点的一个工艺参数由引导词进行结构化，确定具有实际意义的偏差。

4.选择一个节点，解释节点设计意图
选择划分好的一个节点，由熟悉该节点的装置工艺技术人员对该节点的设计意图进行解释，包括对工艺和设备设计参数、物料危险性、控制过程、理想工况等进行详细说明，确保小组中的每一个成员都知道设计意图。

5.选择一个参数、一个偏差
从该节点有意义的参数中选择一个进行分析，将所有的引导词与之相组合，逐一确定偏差进行分析。

6.分析偏差导致的后果
分析小组对选定的偏差分析讨论它可能引起的后果，包括对人员、财产和环境的影响。

后果指的是不考虑任何已有的安全保护措施情况下的最坏后果。

7.分析偏差产生的原因
对选定的偏差分析讨论其产生的原因。

8.列出现有的安全保护措施
在考虑现有的安全保护措施时，应从偏差原因的预防、偏差的检测和后果的减轻等3个方面全面地进行识别。

9.评估风险等级
对每一个原因—偏差—后果组合，根据企业的风险矩阵确定其风险等级。

10.提出建议措施
根据确定的风险等级以及现有安全保护措施，小组可决定是否提出建议措施。

11.记录分析结果
小组记录员应根据分析讨论过程提炼出恰当的结果，将所有重要意见全部记录下来，并应当将记录内容及时与分析组人员沟通，以避免遗漏和理解偏离。

12.重复以上分析过程
重复以上分析过程，直至该装置所有节点的全部工艺参数的全部偏差都得到分析。

循环的分析过程参见图1。

13.编制分析报告并跟踪落实建议措施
编制报告及建议的追踪落实
1.HAZOP分析结束后，应对分析记录结果进行整理、汇总，形成HAZOP分析报告。

2.HAZOP建议措施应得到有效落实，每条建议措施都应该有专人负责，并明确完成时间。

常见问题的处理
在役装置HAZOP分析中常常会遇到一些棘手的问题难以处理，例如企业人员的认知问题、小组人员组成问题、工艺安全信息问题等。

处理好这些问题是开展在役装置HAZOP分析的关键。

企业认知
很多企业领导对在役装置HAZOP分析认识不足，认为在役装置运行正常，也做过安全评价没有必要再做HAZOP分析。

针对这种情况，应该对企业领导加强工艺安全管理及HAZOP方法的培训，主要是认识方面的培训，提高企业领导的工艺安全意识和安全领导力。

小组人员
由于在役装置HAZOP分析过程很难要求原设计人员参与，一些流程的设计意图需要由现场经验丰富的生产管理和操作人员进行解释，因此，他们必须全程参与，并且原则上不能更换。

工艺安全信息及其完整性
工艺安全信息是实施工艺安全管理的基础，主要内容包括：物料的危害性;工艺设计基础;设备设计基础等。

开展工艺危害分析、设备维护、装置提升改造等均离不开工艺安全信息。

任何时候均应保持工艺安全信息的完整性和准确性。

由于在役装置运行期间可能经过了多次技术改造和扩建，因此，在役装置HAZOP分析需要确认所获取的资料与现场实际情况的符合性，这需要分析小组的成员到装置现场核实。

风险标准
风险标准是用于衡量企业安全状态好坏的准绳，企业的风险标准可以用风险矩阵的形式来表达，达到可接受风险要求即为安全，反之即为不安全。

风险标准决定
了企业安全投入的力度和对风险降低的要求。

国内多数企业没有自己的风险标准，HAZOP分析过程中无法确定分析对象的风险等级及其风险可接受水平。

在役HAZOP分析时，可以借用相似企业的风险标准来作为分析对象的风险标准，但必须经过项目业主方领导的同意。

在役装置开展HAZOP分析可以系统识别装置风险，为装置操作规程的修改完善提供依据，为操作员工的培训提供教材，为企业隐患治理提供依据。

因此，企业应该全面开展在役装置HAZOP分析，从而提升装置的本质安全水平。