HAZOP分析培训课件.ppt
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1、1,HAZOP的工作流程,开展HAZOP分析的重要性和必要性,HAZOP的基本知识,HAZOP的实际应用,培训目标,本课程结束后,学员可以了解:,2,培训内容,HAZOP应用导则介绍,05,3,培训内容,HAZOP应用导则介绍,05,4,一、必要性和紧迫性,国务院安全生产委员会国务院委员会办公室关于进一步加强危险化学品安全生产指导工作的指导意见(安委办200826号):组织有条件的中央企业应用危险与可操作性分析技术(HAZOP),提高化工生产装置潜在风险辨识能力,2010年11月4日,国家安全监管总局与工业和信息化部发布了“关于危险化学品企业贯彻落实国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知的
2、实施意见”:企业要积极利用危险与可操作性分析(HAZOP)等先进科学的风险评估方法,全面排查本单位的事故隐患,提高安全生产水平;大型和采用危险化工工艺的装置在初步设计完成后要进行HAZOP分析。,安监总危化2007255号,危险化学品从业单位安全标准化评审标准,5,开展HAZOP的条件已经成熟,执行基础,监管规范,总局要求明确,安全设计导则,HAZOP导则,设计院示范,在役装置示范,技术研发支持,6,国内HAZOP技术资料和相关标准,7,为何要在设计阶段进行HAZOP分析?-洋葱模型,P&ID图,为何要在设计阶段进行HAZOP分析?-洋葱模型,8,从里到外:1.工艺设计2.基本工艺控制3.报警
3、,操作人员干预4.自动执行的安全仪表系统(SIS)或紧急停车系统(ESD)5.泄放设施6.物理防护7.应急响应(水喷淋、应急预案),为何要在设计阶段进行HAZOP分析?-洋葱模型,9,10,根据我们的经验:目前先进的、具有国际水平的工艺装置基本上采用了洋葱模型的防护策略。P&ID图几乎包含了洋葱模型的所有安全措施。显示了所有的设备、管道、工艺控制系统、安全联锁系统、物料互供关系、设备尺寸、设计温度、设计压力、管线尺寸、材料类型和等级、安全泄放系统、公用工程管线等关于工艺装置的关键信息。HAZOP分析最主要的分析对象是管道和仪表流程图即P&ID。通过分析P&ID,几乎可以分析所有安全措施的充分性
4、检查强制性标准规范在设计中的执行和落实情况。,为何要在设计阶段进行HAZOP分析?-全面检查设计的安全设施,11,为何要在设计阶段进行HAZOP分析?-费用方面,工艺装置的建设阶段:(预可研)可研工艺包设计(总体设计)基础工程设计详细工程设计施工试车(单机、联动)投料开车运行,12,为何要在设计阶段进行HAZOP分析?-费用方面,13,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。,在役装置为什么要开展HAZOP分析,例如:1984,印度Bhopal泄漏事
5、故,14,20万人不同程度接触了有毒气体 事故最终造成2万人死亡 11000人残疾,另有6万余人需要长期接受治疗,1984年,美国联合碳化物公司印度有限公司发生异氰酸甲酯(MIC)泄漏事故,该事故被认为是史上最严重的工业灾难之一。,1989年,美国联合碳化物公司向印度政府支付了4.7亿美元的赔偿金,该公司在1999年被陶氏化学收购。2010年,印度法院认定8名“博帕尔”毒气泄漏事故直接责任人有罪,并判处了相应的有期徒刑。,印度博帕尔泄漏事故,在役装置为什么要开展HAZOP分析,整个城市的慌乱景象就象是一场科幻小说中的梦魇,许多人被毒气弄瞎了眼睛,许多人在逃命的途中即倒在路旁死去,尸体成堆。,1
6、5,在役装置为什么要开展HAZOP分析,16,在役装置为什么要开展HAZOP分析,17,经营者:Union Carbide 印度有限公司;其中一半被Union Carbide USA 所拥有(50.9%);工厂主要生产羰基杀虫剂:西维因(胺甲萘);最初非常成功-印度绿色革命的一部分;,印度博帕尔工厂介绍,在役装置为什么要开展HAZOP分析,18,目标产品:胺甲萘,甲胺,光气,印度博帕尔工艺路线,在役装置为什么要开展HAZOP分析,19,剧毒,可燃性液体;沸点 3739;与水、酸、碱能够发生放热反应;空气中容许浓度 0.02ppm,0.05mg/m3;动物半致死剂量(LD50)51.5mg/kg
7、(大鼠、吞食);动物半致死浓度(LC50)6.1ppm(6小时,大鼠、吸入);立即危害浓度(IDLH)3ppm。,在役装置为什么要开展HAZOP分析,异氰酸甲酯MIC部分MSDS,20,1984年12月2日,第二班负责人安排MIC装置的操作工用水清洗管道。在操作前应该进行隔离,但被忽略了。几天前装置刚进行了检修,加上其他可能性,冲洗水进入了其中一个MIC储槽。,印度博帕尔泄漏事故经过,在役装置为什么要开展HAZOP分析,21,喷射器,在役装置为什么要开展HAZOP分析,22,2日晚23时30分操作工发现MIC和污水从MIC储槽的下游管道流出,一座储存45吨MIC的储槽压力上升;3日0时15分左
8、右储槽压力达到379.21kPa,即最高极限;当操作工走近储槽时,感受到储槽的热辐射;操作工启动尾气洗涤系统。,在役装置为什么要开展HAZOP分析,23,在役装置为何要开展HAZOP分析,24,对于关闭冷冻系统这样的工艺变更,从工艺安全管理的角度看,应该进行工艺危害分析,以识别由此变更而带来的风险,并审核该变更的可行性。,在役装置为什么要开展HAZOP分析,25,MIC储槽HAZOP分析(部分示例),在役装置为何要开展HAZOP分析,HAZOP 分析记录表,TIA+人员响应;冷冻系统;爆破片;安全阀;尾气洗涤塔;火炬。,26,印度博帕尔泄漏事故启示,在役装置为什么要开展HAZOP分析,系统识别
9、在役装置风险为操作规程的修改完善提供依据为操作人员的培训提供教材为隐患治理提供依据完善工艺安全信息,在役装置为什么要开展HAZOP分析,在役装置HAZOP分析的作用,27,28,培训内容,HAZOP应用导则介绍,05,29,什么是HAZOP方法?HAZard and OPerability Study 危险(害)与可操作性研究 HAZard and OPerability Analysis 危险(害)与可操作性分析它是英国帝国化学工业公司(ICI)于1974年针对化工装置开发的一种危险性评价方法。它的基本过程是以关键词为引导,找出系统中工艺过程或状态的变化,即偏差,然后再继续分析造成偏差的原因
10、、后果及可以采取的对策。,30,热身:有关HAZOP的几个关键词,我是一种基于风险的安全分析方法!我能提供过程系统安全性的证明文件!我是一种团队活动,需要集体智慧!我的方法简单、比较耗时、但很省钱!我能解决一些重要的安全问题,但不能包打天下!,哪里会出错?如何出的错?有何保护 措施?,我是谁?,31,HAZOP是怎么来的?,HAZOP之父T.克莱兹Trevor Kletz(1922-至今)现为美国德克萨斯州A&M大学资深教授,32,HAZOP是怎么来的?(续),诞生在英国,由化学工程师T.克莱兹在41岁时发明;1963年,首次在帝国蒙德化学公司(ICI)新建苯酚工厂应用,在公司内部摸索和应用了
11、10年之后才在英国普及推广;开始不叫“HAZOP”,其应用在ICI公司经历了三个阶段:早期:“关键审查”,寻找“工艺偏差”和“替代措施”(Critical Examination);中期:“可操作性研究”(Operability Analysis);后期:“危险性分析”(Hazard Analysis)。,33,HAZOP是怎么来的?(续),1974年,英国化学工程师协会(IChemE)举办过多次“可操作性研究和危险分析”技术的培训和推广1977年,英国化学工业协会(CIA)首次发布“可操作性研究和危险分析实施技术指南”1983年,T.克莱兹在英国化学工程师协会(IChemE)培训课上首次命名
12、为“HAZOP”(危险与可操作性分析)1983年之后,HAZOP是英国 化学工程专业学位的必修课之一,34,HAZOP是怎么来的?(续),克莱兹教授写的 世界第一部HAZOP著作-1983,2008,2008,2005,1999,35,“一经出现,广泛认可!”,HAZOP,全世界已完成约数10000000个HAZOP分析项目!,36,HAZOP的魅力所在,魅力之一:集体智慧魅力之二:引导词激发创新魅力之三:系统化审查,37,魅力之一:集体智慧,实施关键:通过审查会议的方法实现集体智慧;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
13、性,能识别更多的问题。,头脑风暴(Brain Storming),常用引导词:无、增加、减少、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):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,38,魅力之二:引导词激发创新,引导词 参数 偏离,引导词是打开创新思维的:引导词 偏离 双向分析,39,魅力之二:引导词激发创新(续),找到危险原因;找到危险不利后
14、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;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;,偏离是故障传播的推动力,查找事故的完整传播路径,40,HAZOP偏离及其相关引导词的示例,HAZOP偏离及其相关引导词的示例,41,42,萃智(TRIZ)发明的理論与事故识别,萃智理論是由前苏联科学家阿奇舒勒(G.Altshuller)在1940年创立。他的科研团队审阅了世界各种专利二百五十万件,发现了发明之后的规律。萃智理论的先期失效识别(AFD)是一种反向思维方式:通过“制造”事故
15、,来识别事故。,43,激发创新发明:40个萃智“引导词”的启发,系统化审查实施要点:遍历过程所有部分(部件),用尽所有可行的引导词。“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),44,魅力之三:系统化审查,通过双重循环审查,实现“遍历”和“用尽”,选择一条管线,选择偏离(例如流量小),流量小可能吗?,有危险吗?或妨碍了有效操作吗?,操作工是否知道这种流量小的情况?,有何防止偏离和减缓后果的措施,措施成本合理吗?,确定安
16、全措施,跟踪措施的落实,考虑其 它措施,过程的什么变化应告诉他们?,还有新的偏离吗?,考虑其它流 量小的原因,是,是,是,是,是,否,否,否,否,否,系统化审查步骤示意图,T.克莱兹(1999),45,46,适用范围,1.HAZOP分析即适用于设计阶段,又适用于现有的生产装置。(全寿命周期概念,每两年进行一次),2。HAZOP分析可以应用于连续的化工过程,也可以应用于间歇的化工过程。,47,有利于提高装置设施的本质安全,有利于发现问题及时解决,有利于明确各方责任,新建项目HAZOP分析作用,48,有利于提高员工安全意识为隐患治理工作提供了依据风险分级与管理为保护措施设置与完善提供基础信息完善工
17、艺安全信息管理(如操作规程)是深度的培训教材加深对工艺过程的认识,积累经验,在役装置HAZOP分析作用,1.从生产系统中的工艺参数出发来研究系统中的偏差,运用启发性引导词来研究因温度、压力、流量等状态参数的变动可能引起的各种故障的原因、存在的危险以及采取的对策。2.HAZOP分析所研究的状态参数正是操作人员控制的指标,针对性强,利于提高安全操作能力。3.HAZOP分析结果既可用于设计的评价,又可用于操作评价;即可用来编制、完善安全规程,又可作为可操作的安全教育材料。4.HAZOP分析方法易于掌握,使用引导词进行分析,既可扩大思路,又可避免漫无边际地提出问题。HAZOP的理论依据。,49,特点,
18、50,给HAZOP打分!五星级!,我是化学工业发展的产物!,51,认识几个HAZOP分析常用名词,节点 节点是在流程图中所对应实际过程的一个位置,在该位置上 可以通过施加偏离进行安全分析。或者解释为,节点是一个点,在该点上的过程参数能够识别HAZOP评价意图。节点一般由组长在HAZOP团队会议之前选定。节点的例子有:从一个过程向另一个过程输送物料的管道;一个储罐。参数 参数是有关过程的,用来描述它的物理、化学状态或按照什么规律正在发生的事件。参数分为具体参数和概念参数两类:具体参数:例如,压力、温度、液位、流量、组成、转速、时间等;概念参数:例如,反应、混合、汽化、结晶、精馏、吸收、萃取等。,
19、52,理论依据,“工艺流程的状态参数(如温度、压力、流量等)一旦与设计规定的基准状态发生偏离,就会发生问题或出现危险”。,53,HAZOP分析术语,意图 意图解释为系统在该节点上期望如何操作。它提供了一个参考点以便施加偏离。引导词 引导词是一个简单的词或词组,用来限定或量化意图,并且联合参数以便得到偏离。常见的引导词有:无、增加、减少、部分、异常、伴随、逆向、早、晚、超前、迟后等。偏离 偏离是对评价意图或设计意图的偏离,它们是通过系统地使用引导词对每一个节点的每一个参数加以组合得到有实际意义的偏离。例如:增加温度温度过高;减少流量流量过小;异常反应反应异常。,54,HAZOP分析术语(续),原
20、因 原因是偏离发生的缘由。原因可以是:设备失效、人为失误或外部事件。不是所有可能的偏离都有实际意义。后果 后果是偏离所导致的结果。例如:储罐压力超高导致有毒物料的释放。安全措施 在所评价位置的防止措施或减缓措施以及管理系统,该措施减少了偏离发生的概率或减缓了后果的严重度。常见的安全措施有:安全阀;报警系统;阻火器;爆破片。建议 安全措施的行动用来防止或减缓一个偏离的后果,或特殊的偏离评估所需要的进一步的信息。,55,培训内容,HAZOP应用导则介绍,05,56,HAZOP分析的三大步骤,搜集资料,开讨论会,编写报告,57,定义,准备,分析,文档和跟踪,HAZOP分析步骤,确定分析范围和目标;确
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