危险性和可操作性研究(安全系统工程专题

2014-02-26EHS之家EHS之家

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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。

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

引导词意义注释

没有或不完全否

定

意图全部没有实现，也没

有其他事情发生

较大较小量的增

加

量正增长，或活动增加

量负增长，或活动减少

量的减少

也，又部分量的增

加

量的减

少

与某些附加活动一起，实

现全部设计或操作意图

只实现一些意图，没实现

另一些意图

反向不同于非意图相

反

完全替

代

与意图相反的活动或物

质

全部没有实现意图

发生完全另外的事情

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

引导词＋工艺参数＝偏离

没有＋流量＝没流量

较多＋压力＝压力升高

又＋一种相态＝两种相态

非＋运行＝

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

3 应用实例

1．DAP 工艺系统危险性与可操作性研究

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DAP 工艺危险性与可操作性研究（部分）

引导词偏

离

可能原因后果措施

没有没

有

流

量

磷酸储罐中

无料

流量计故障

(指示偏离)

操作者调节

磷酸量为零

阀门B 故障

而关闭

管线堵塞

管线泄漏或

破裂

反应釜中

氨过量而

进入

DAP 储

罐并挥发

到工作区

域

定期维

修和检

查阀门

B

定期维

护流量

计

安装氨

检测器

和报警

器

流量监

控报

警、紧

急停车

系统

工作区

域通风

采用封

闭式储

罐

多流

量

大

阀门B故障

流量计故障

(指示偏低)

操作者调节

磷酸量过大

反应釜中

磷酸过量

若氨量也

大则反应

释放大量

热

定期维

护和检

查阀门

B

定期维

护流量

计