HAZOP： 设计阶段就锁定本质安全

HAZOP： 设计阶段就锁定本质安全

■何 琼

编者按

危险与可操作性分析（HAZOP）是以系统工程为基础的一种用于定性分析或定量评价的危险性评价方法，用于探明生产装置和工艺过程中的危险及原因。HAZOP以其在杜绝、减少事故发生，降低事故损失及分析事故原因等方面发挥的积极重要作用，被公认为是可极大提高高危行业生产安全性、可靠性的一种安全评价方法。

近年来，HAZOP在我国日益受到政府和企业的高度重视，国家安监总局已将其作为重点推广的危险分析方法，并于2013年6月8日发布了《危险与可操作性分析（HAZOP）应用导则》。

本期，本报主要刊登在工程设计阶段运用HAZOP方法的一些要点，以期为相关企业提供借鉴。

危险与可操作性分析（Hazard and Operability，简称HAZOP）方法是过程工业（包括流程工业）的危险（安全）分析中识别危险发生过程的有效方法。HAZOP以引导词为核心，通过审查会议实现集体智慧，确定工艺系统可能发生的有意义的偏离，反向追溯导致偏离的特定初始事件（原因），并正向推理偏离可能导致的后果，必要时，会按照最低合理可行（ALARP）的原则提出建议措施，降低事故风险。

工程设计阶段运用HAZOP方法的目的，是检查工程设计中已有的安全措施的充分性和可靠度，保证工艺的本质安全，同时，可以控制变更发生阶段，避免发生较大的变更费用。

要点关注

节点划分

节点的划分主要考虑单元的目的与功能，需要从设计意图、工艺物料、过程参数的变化等方面综合考虑。建议以设备（比如储罐、塔、反应器、压缩机等）为中心，将设备组合，并使管线按照一定的规则划入，设备的附件可划入同一节点，以达到一个完整工艺的目的。在节点划分时，不同节点要使用不同颜色的记号笔描绘设备外形、管线、阀门和管件，但不包括仪表线，同时，用与节点相同的颜色标注节点号。

选择有价值的偏离

选择有价值的偏离，就是指：选择可能有安全后果的偏离、至少一头在节点内的偏离且包含现有保护的措施、优先靠近后果的偏离（通常现有保护大多是围绕靠近后果的偏离）。

要注意清楚描述节点：描述节点时应做到流量到线，压力、温度到点，操作到步骤，液位到设备，详细描述偏离时，应加上设备名称和位号。

例如，“来自H0312004的氢气进气压力过大”，不能简单地写为“压力大”。

列出节点内可能产生的偏离

有保护和监测的偏离（安全释放、控制、联锁、报警、显示）

管线：基本参数为流量，温度、压力，可选组分；如果管线上有换热设备，可选温度。容器：基本参数为压力，可选温度、液位；原料或产品的储罐必须要考虑温度，有液相时需考虑液位。

在理解设计意图的基础上，利用适用于节点内引导词和参数的有意义组合进行补充。

意外情况导致的偏离。

原因分析

潜在危险的原因分析是HAZOP分析的重要环节，也是工艺事故调查的核心内容，在设计阶段HAZOP分析和保护层分析领域将所识别的原因明确界定为初始原因。在一个事故序列中第一个事件称为初始原因，初始原因就是在大多数安全评价方法中所指的原因，又称为初始事件或触发事件。

进行潜在危险的原因分析时，可以坚持8+1原则。

8个原则

1个书写规则

要把从偏离的初始原因到选择的偏离之间的中间偏离写清楚，以表达完整事故剧情的原因部分。特别应注意以下两个方面的书写要求：一是直接原因描述应清楚（见表一），一定要写成一句完整的话，并带上设备位号或仪表位号；二是中间偏离描述清楚（见表二），不能直接用简单的几句话表述。

表一

例如，描述某设备故障。

正确描述方式

自力式调节阀PCV1103旁路阀误操作打开。

错误描述方式

操作失误。

安全措施

对于设计阶段HAZOP分析，是指图纸上已有的措施。在分析现有安全措施和建议安全措施时，分析团队应首先忽略现有的安全措施，在这个前提下分析事故可能出现的最严重后果，然后继续考虑是否需要增加建议的安全措施。

保护层由里到外的排列顺序是：限制和控制措施、预防性保护措施和减缓性保护措施。

限制和控制措施

限制和控制措施，也称为第一级限制系统类措施，虽然不属于HAZOP的安全措施，但是影响着直接原因发生的频度，是一种固有安全措施，主要包括：巡检、培训、维护、安装质量检查、应急、操作规程。

这些内容是工艺安全管理（PSM）要解决的问题，是本来就应该具有的。

预防性保护措施

预防性保护措施（防止措施）也叫主动保护层，其目的是防止一个或更多的严重失事点的产生。

预防性保护措施主要包括：工艺设计、基本工艺控制系统、报警和人员的干预、安全仪表和安全释放装置。

减缓性保护措施

减缓性保护措施的作用是减小一个失事点后果的严重度，是紧跟在失事点后面的那些安全措施。

减缓性保护措施的目标是检测和对紧急状态作出响应，其对失事点影响的减小是与没有安全措施的影响相比较而定的。

后果分析

后果分析应注意：选择后果的时候，不考虑现有的保护措施；假如现有保护措施启动后，有HSE的连带后果时，需要考虑安全阀启动后，排放位置是否合适、洗涤系统有没有考虑极端情况的洗涤量；分析偏离的直接后果，而不是原因的另外偏离的后果。

后果描述要求：要把从当前正在分析的偏离到后果的中间偏离描述清楚，一定要写成一句完整的话，并带上设备位号或仪表位号，用事件链勾画清楚。

表二

例如，描述回收压缩机CO-1301A烧坏的HAZOP分析中，一个原因为中冷器冷却进水管线堵塞现象。

正确描述方式

中冷器CO1301-4A冷却进水100-CW13702管线堵塞->中冷器CO1301-4A冷却进水100-CW13702流量小->中冷器CO-1301-4A换热效果差->回收压缩机CO1301A冷却轴封水50-SL13012温度高->回收压缩机CO-1301温度高->回收压缩机CO-1301A烧坏。

错误描述方式

中冷器CO1301-4A冷却进水100-CW13702管线堵塞导致回收压缩机CO-1301A烧坏。

（摘自《湖南安全与防灾》）

HAZOP以其在杜绝、减少事故发生，降低事故损失及分析事故原因等方面发挥的积极重要作用