危险与可操作性分析

2、分析原理
• 系统给定部分的设计意图通过要素表示，要素 体现该部分的基本特性，代表该部分的属性分 段。 • 分析要素的选择在某种程度上是一种主观决定。 可通过多种组合方式来实现想达到的目的，并 且要素的选择也可能取决于特定的应用。 • 要素可能是一个程序中离散的步骤或阶段，或 是控制系统中的单独信号和设备元件，或是工 艺或电子系统中的设备或零部件等。
3、设计陈述
• 对需分析的系统进行准确且全面的设计陈 述是完成HAZOP分析任务的先决条件。
• 设计陈述是充分描述所分析的系统、部分 和要素，及识别的特性的一种系统描述模 型。 • 设计陈述可以是对物理设计或逻辑设计的 描述，其描述内容应清晰。
3、设计陈述
• 设计陈述应以定性或定量的方式表述各部分和 要素的系统功能。设计描述还应描述分析系统 和其他系统、操作者/用户以及（或）环境的 相互作用。 • 要素或特性与其设计目的的一致性决定了系统 操作的正确性，在有些情况下还决定了系统的 安全性。 • 系统的陈述包括两个基本方面： a) 系统要求； b) 设计的物理描述和（或）逻辑描述。
一、概述
• HAZOP最初是化学工业为流体介质处理或物 料输送所开发的技术。但是近几年，它的 应用范围逐步扩大，例如将HAZOP用于： a) 软件应用，包括可编程电子系统； b) 对人员进行输送的系统，如公路、铁路； c) 检查不同的操作顺序和操作程序； d) 评价不同行业的管理程序； e) 评价特定的系统，如医疗设备。
2、分析原理
• 有些情况下，可以用如下方式表示系统某 一部分的功能： a) 从来源处的输入物料； b) 对该物料实施的活动； c) 送往某一目的地的输出物料。 • 因此，设计意图将包含以下要素：物料、 活动、以及可视为部分的要素的来源和目 的地。
2、分析原理
• 要素常通过定量或定性的特性做更明确的 界定。例如，在化工系统中，“物料”要素可 以进一步通过温度、压力和成分等特性界 定。对于“运输活动”要素，可通过行驶速率 或货物或乘客数量等特性界定。对基于计 算机的系统，信息（不是物料）可作为各 部分的要素。
当前分析的对象，该对象是系统的 一个部分。
注：一个部分可能是物理的（如硬件）或者逻 辑的（如操作步骤）。
2、要素 element
系统一个部分的构成因素，用于识 别该部分的基本特性。
注：要素的选择取决于具体的应用，包括所涉 及的物料、正在开展的活动、所使用的设备等。物 料应广义地考虑，包括数据、软件等。
替换
时间 晚（LATE） 先（BEFORE） 顺序或序列 后（LATE）
某事件在序列中过晚的发生，如：混合或加 信号在序列中比期望来得晚 热
2、分析原理
• 选定了所要分析的部分后，部分的设计意 图分解为分别的要素。然后，将每个相关 的引导词应用于各个要素，从而系统地完 成对偏差的全面分析。
• 运用一个引导词后，分析给出的偏差的可 能原因和后果，也可以调查故障迹象或探 查途径。 • 分析结果记录到确定的表格中。
基本引导词及其含义
引导词 无或不（NO OR NOT） 多（MORE） 少（LESS） 伴随（AS WELL AS） 部分（PART OF） 相反（REVERSE） 异常（OTHER THAN） 设计意图的完全否定 量的增加 量的减少 定性修改/增加 定性修改/减少 设计目的的逻辑取反 完全替代 含义
偏差及其相关引导词的示例
偏离类型 否定 量的改变 引导词 无（NO） 多（MORE） 少（LESS） 过程工业实例 没有达到任何目的，如：无流量 量的增多，如温度高 可编程电子系统实例（PES） 无数据或控制信号通过 数据传输比期望的快
定性改变
量的减少，如温度低 数据传输比期望的慢 出现杂质 伴随（AS WELL 同时执行了其他的操作或步骤 出现一些附加或虚假信号 AS） 只达到一部分目的，如：预期流体部分发生 数据或控制信号不完整 部分（PART OF） 传输 相反 （REVERSE）管道中的物料反向流动以及化学逆反应 通常不相关 异常（OTHER 最初目的没有实现， 出现了完全不同的结果。 数据或控制信号不正确 THAN） 如：输送了错误物料 早（EARLY） 某事件的发生较给定时间早，如：冷却或过 信号与给定时间相比来得太 早 滤 某事件的发生较给定时间晚，如：冷却或过 信号与给定时间相比来得太 滤 晚 某事件在序列中过早的发生，如：混合或加 热 信号在序列中比期望来得早
二、术语定义
1、部分 part 2、要素 element 3、特性 characteristic 4、设计意图 design intent 5、偏差 deviation 6、引导词 guide word 7、危害 harm 8、危险源（危害因素）hazard 9、风险 risk
1、部分 part
—— 建议《库区作 业方案》给出 控制流量的方 法；
导致密封圈泄 3.1.2.16 开泵后初始流速应缓慢运行，待各方检查 不 能 把 握 库 漏； 管线无跑、冒、滴、漏且船（或罐）液位到达安全 区 如 何 操 作 ； 高度后，渐渐提高压力至规定流速。 作业方案上有对初始流量的给出规定；
与时间和先后顺序（或序列）相关的引导词及其含义
引导词 早（EARLY） 晚（LATE） 先（BEFORE） 后（AFTER） 含义 相对于给定时间早 相对于给定时间晚 相对于顺序或序列提前 相对于顺序或序列延后
在进行操作程序的人失误HAZOP分析时，需要运 用下述引导词：
引导词 没有做（NOT DONE） 多或少（MORE OR LESS THAN） 部分（PART OF） 异常（OTHER THAN） 含义 疏漏失误(Omission error）。 执行失误（Commission error）。例 如阀门没有开到位。 执行失误（Commission error）。出 现了偏离目标的错误行为。 判断失误（Mistake error）或故意违 反规则（Violation）。例如，由于沿 用了一个强烈的以前养成的习惯，完 成了一个完全不同的任务。 执行失误（Commission error） — 顺 序失误（Miss sequence）。完成的任 务比要求的顺序早、晚、先、后。
2、分析原理
• HAZOP小组对于会导致不利后果的偏离设计 意图的偏差，分析每个要素（和相关的特 性）。使用预先确定的“引导词”，通过问询 过程识别与设计意图的偏差。引导词的作 用是激发分析人员的想象性思维，使其专 注于分析，提出观点并进行讨论，从而尽 可能使分析完整全面。 • 基本引导词及其含义如表。
3、设计陈述
• HAZOP分析结果的价值取决于设计陈述（包 括设计意图）的完整性、充分性和准确性。 因此，在准备信息资料时应仔细。 • 如果HAZOP分析在运行或处理阶段进行，应 注意确保任何变更均体现在设计陈述中。
• 开始分析前，分析小组应再次审查信息资 料，若有必要，应进行修改。
四、HAZOP分析程序
柴油 多 流速
流 速 快
管道内爆 炸； 密封圈泄 漏；
（ 1 ） 管 道 未 《生产安全管理作业指导书》 连接静电导出 3.1.2.5 操作人员对装卸设备、辅助机具的静电防护 装置或导出装 装置，在作业前要认真检查调试，确保完好有效。 置失效； 同时备齐足够数量、规格的变径、盲板以及残液收 （ 2 ） 开 泵 时 ，集、清除吸附设备，具体标准参照现场定置管理图 油气混合物瞬 要求。 间冲击过大， 《生产安全管理作业指导书》
7、危害 harm
人员身体伤害、健康损害、财产损 失或环境破坏。
8、危险源（危害因素）hazard
潜在的危害源。
9、风险 risk
危害发生的可能性和严重性的结合。
三、HAZOP分析的基本原理
1、概述 2、分析原理 3、设计陈述
1、概述
• HAZOP分析是由一个小组完成的、详细识别 危害因素与确定可操作性问来自百度文库的过程。 • HAZOP分析包括辨识潜在的偏离设计意图的 偏差、分析其可能的原因并评估相应的后 果。 • HAZOP分析由4个基本顺序步骤构成，如图：
图纸及编号：华北2#库与北方港航转输柴油工艺作业票（CY-HB2#-Z- 会 议 日 期 ： BFGH-02），中石化华北南疆2号库至北方库区转输方案 2013/05/19
分析部分：柴油转输管线（华北2#库石化计量间至北方港航库区TKB05储罐） 设计意图：由华北2#库至北方港航库区TKB05储罐输送柴油；流量：初始阶段200m3/h， 北方港航库区见液后400m3/h；压力：小于0.6MPa；
早（EARLY）；晚（LATE）；先 （BEFORE）；后（AFTER）
2、分析原理
• 在HAZOP分析的计划阶段，分析组长应提出 要使用的引导词的初始清单。 • 分析组长应针对系统测试所提出的引导词， 确认其适宜性。应仔细考虑引导词的选择， 如果引导词太具体可能会限制思路或讨论， 如果引导词太笼统可能又无法有效地集中 到HAZOP分析中。 • 不同类型偏差和其相关的引导词的例子如 表。
危险与可操作性分析 Hazard and Operability Studies （HAZOP）
陈全
HAZOP分析
一、概述 二、术语定义 三、HAZOP分析的基本原理 四、HAZOP分析程序 五、案例分析
一、概述
• 危险与可操作性分析（Hazard and Operability Studies，HAZOP），是上世纪60 年代英国帝国化学公司（ICI）提出的、用 于识别化工生产工艺系统中危害因素和确 定工艺系统可操作性问题的一种系统、结 构化分析方法。
2、分析原理
• HAZOP的基础是“引导词检查”，它是仔细地 查找与设计意图背离的偏差。 • 为便于分析，可将系统分成多个部分。部 分的划分方式是每个部分的设计意图应能 充分界定。 • 所选部分的大小取决于系统的复杂性和危 害的严重程度。复杂或高危害的系统要划 分较小的部分；简单或低危害的系统可划 分较大的部分，以加快分析进程。
3、特性 characteristic
要素的定性或定量性质。
注：如压力、温度和电压。
4、设计意图 design intent
设计人员期望或规定的各要素及特 性的行为范围。
5、偏差 deviation
与设计意图的偏离。
6、引导词 guide word
描述一种特定的对要素设计意图偏 离的词或短语。
2、分析原理
• 引导词/要素的组合可视为一个矩阵，其中引导词定 义为行，要素定义为列。在所形成的矩阵中每个部 分格里都是特定引导词/要素的组合。 • 为全面进行危害因素识别，要素及关联特性应涵盖 设计意图的所有相关方面，引导词应能引导出所有 偏差。并非所有组合都会给出可信的偏差，因此考 虑所有引导词/要素的组合时，矩阵可能会出现空格。 • 矩阵中各部分格中可能有两种顺序，即是行序，也 就是要素在先；或列序，也就是引导词在先。原则 上，两种分析的结果应是相同的。
1、分析启动 2、分析范围和目标的确定 3、作用和职责的确定 4、准备工作 5、分析 6、形成文件 7、跟踪
五、案例分析
石化码头公司流体装卸工艺过程
将船舶运来的流体货物，通过码头的设备、设施及公用管线， 输送到指定的库区。
华北2#库至北方港航库区转输柴油工艺HAZOP分析
石油化工码头公司 系统：华北2#库至北方港航库区转输柴油 编制： 审核：
引 要素 导 特性 词 柴油 多 流量
偏 差 流 量 大
风险（可 能导致的 事故） 收油储罐 溢油；爆 炸；
导致偏差的因 现有控制措施 素（危险源）
现 有 控 制 措 建议或计划的 施评价 控制措施
（ 1 ） 泵 排 量 《值班调度工作标准》——船舶作业过程中重点环 没 有 针 对 转 建 议 《 库 区 作 过大，没采取 节的检查、核对、确认 输 相 关 规 定 ；业 方 案 》 给 出 控制流量的措 1、要求库区和业务员注意控制初始速率，打开回 控制流量的方 施； 流阀才能开泵作业； 6、全程掌握船方、库区作业情况，根据船舶整体 作业计划安排和进度在保证安全前提下合理调整作 业速度； 严格执行， 满足要求； 《库区作业 方案》给出 初始与正常 作业流量大 小，但码头 法； 建议设置储罐 高位报警；