《化工行业HAZOP的应用》
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摘 要：危险与可操作性（HAZOP）研究是以系统工程为基础的一种可用于定性分析或定量评价的危险性评价方法.HAZOP能全面识别工艺生产或操作过程中存在的危害,识别不可接受的风险状况.本文介绍HAZOP的发展过程和如何应用,对目前企业如何更好地进行HAZOP提出建议.
关键词：周期性危害回顾（PHR）;保护层分析（LOPA）;危险与可操作性研究（HAZOP）
1 危险与可操作性研究研究的发展过程
HAZOP方法于1964年起源于ICI（帝国化学工业公司）,已经有56年历史.1995年美国联邦置业安全与健康管理署通过了工艺Title29 CFR 1910.119,要求所有重大化工装置都要进行工艺安全分析.我国改革开放后,随着化工行业的发展,工艺安全管理水平也在逐步提高.为了有效遏制化工行业事故的发生,借鉴其他国家先进管理经验,我国颁布一系列相关法规和标准来加强风险评估方面的管理.如国家安全监督总局《危险与可操作性分析（HAZOP分析）应用指南》GB/T 35320-2017、《化工建设项目安全设计管理导则》AQT 3033-2010、《关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知》安监总管三（2013）76号,为化工企业进行HAZOP分析提供了标准和指导.
2 HAZOP实施情况
目前国际大型石化和危化企业都要在新装置详细设计阶段进行HAZOP研究.改扩建、流程规模大、复杂工艺也必须要进行HAZOP研究.HAZOP技术已经成为欧美国家企业化学工程师的一项基本素质.国家安监总局《危险化学品建设项目安全评价细则》2008年中明确“对国内首次采用新技术、工艺的建设项目的工艺安全性分析,除选择其他安全评价方法外,尽可能选择危险和可操作性研究法进行.”2013年,《关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知》明确要求“单位在建设项目设计合同中应主动要求设计单位对设计进行危险与可操作性（HAZOP）审查,并派遣有生产操作经验的人员参加审查,对HAZOP审查报告进行审核.涉及“两重点一重大”和首次工业化设计的建设项目,必须在基础设计阶段开展HAZOP分析.”目前,越来越多的化工企业开始进行HAZOP工作,但国内掌握和能够熟练应用的人才不多,有时企业会聘请第三方来进行指导.
3 HAZOP如何进行
HAZOP需要大量的时间和人力,要考虑到每一个过程偏离的所有原因和后果,稍一疏忽很容易漏掉对某个危险问题的分析.每个装置需要几个星期到几个月的时间,为提高效率和可操作性,通常情况下公司会采用专门的HAZOP软件辅助进行.
HAZOP用来详细分析工艺中危险和操作问题.HAZOP技术主要工作是详细回顾设计,使用引导词、以PID为基础、识别导致偏离设计的原因和产生危害以及操作性问题,进一步完善原始设计、降低风险等级.
3.1 成立分析小组
成员由风险分析组长或项目经理、工艺工程师、工厂/运营经理、操作人员、HSE代表、机械、维修和仪表专业人员组成.
工厂厂长提供所需资源,按时参加HAZOP管理评审,对高风险危害和操作给出改进建议.技术总监按时参加HAZOP管理评审,纠正HAZOP中存在的技术方面的不足,或给出技术指导,进一步完善HAZOP,从技术层面对高风险危害和操作给出改进建议.
3.2 信息准备
详细的设备资料、工艺流程描述、KnowHow book、图纸（PID、PFD、FLD、设计图纸、区域分级等）、正常操作程序、水运程序、维修和测试程序、工艺知识、设备和仪表知识、维修知识、泄压系统、工艺控制系统、物料知识等等.
3.3 具体分析过程
1）选定节点,首先根据工艺流程图或操作程序将整个工艺流程划分为几个节点,节点选择应该尽可能简单,避免过于复杂,复杂的节点有可能在分析过程中漏掉部分流程.可按照设备进行选择,比如物料卸车进储罐作为一个节点,或按照流程,比如备料、反应、后反应、包装等作为节点.
2）选定一个节点,描述出目的、开始条件、整个节点的动作流程.
3）识别偏差,使用引导词+工艺参数来对所有工艺参数的偏差进行分析,最常使用的引导词有七个：没有、过量、减量、隨同、部分、反向、其他,化工工艺参数一般是温度、压力、流量、组成等.
4）识别造成偏离的原因和产生的后果,确定可能被影响到的因素,通常有人员、环境、资产、声誉、安保,评估每一个被影响因素会产生的结果及严重程度再根据风险矩阵确定严重级别.评估每一个被影响因素产生预期结果的概率;根据公司风险矩阵确定评定风险等级.
5）识别现有的安全防护措施和设备,确定是否可以有效降低后果严重度、该安全防护措施和设备是否为关键的设备或关键程序.
6）如果在当前的防护措施和设备条件下,不能将后果严重度降低到可接受的范围,那么需要制定改进措施,通知新增的改进措施来降低后果严重度.
在评估过程中,要将所有偏离、原因和后果考虑完全,一个节点完成后在进行下一个节点,直至全部完成.严重程度大于S3的风险,需要重新做保护层分析（LOPA）.
3.4 管理评审
HAZOP完成后,HAZOP组长需要协调公司管理层进行管理评审,确定对于高风险的改进措施是否合理,如不合理,则重新制定改进措施以控制风险在可接受范围.指定改进措施责任人和截止时间.对改进措施进行跟踪,确保高风险的改进措施在规定时间内完成.
3.5 沟通
HAZOP结束后,组长需要总结在风险分析过程中用来作为关键保护措施（critical safeguard）的设备或程序,将其作为关键设备或关键程序.识别出的关键设备按照关键设备的管理要求进行管理.识别出的关键程序报相应部门及HSE,按照关键程序的管理要求进行管理.需要将风险分析的结果分享给部门和现场相应的人员,使其了解工厂内存在的风险和控制措施.
3.6 文档管理
风险分析结束之后,相应的文档应该得到及时的存档,存档应分为纸版存档和电子存档,纸版存档应交于档案管理员存储于档案室,电子存档应将电子版资料放于网盘.无论哪种存档方式,都应做到快速检索.
3.7 风险分析计划的制定
根据我们国家要求,每间隔3年要进行一次HAZOP回顾,目的是对已经存在的工艺进行风险分析,或对已经进行的风险分析进行回顾,识别和评估改进措施用以进一步控制风险.工厂需要制定连续3年的PHR计划,在计划中要指定风险分析组长、组员和风险分析的日期.
如果发生事故、法规和公司政策发生改变,需要重新评估.在风险评估工具或评估依据没有重大变革的情况下,可以回顾周期内的改变所带来的影响;如果评估工具或评估依据发生变化,则应尽快采用新的标准进行HAZOP.
4 建议
HAZOP是一种分析方法,分析是否全面取决于安全信息和分析方法的完整,HAZOP分析的准确性取决于参与人员的知识、经验和投入程度,执行效果在于公司的制度和文化.所以建议公司首先建立HAZOP程序;重视HAZOP团队的人员选择,一线操作人员具有丰富的实战经验,一定要有一线人员的参与;保持工艺信息完整性,加强变更管理;重视HAZOP完成后各项改进措施的跟踪和落实.
参考文献
[1]CCPS,Guidelines For Risk Based Process Safety ,Wiley,2007,3.
[2]Frank Crawley Brian Tyle,Guide to best practice, Elsevier, 2015,4.
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化工行业引用文献:
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