宿敬新，趙東風(fēng)

1.中國石油海外勘探開發(fā)公司，北京 100034

2.中國石油大學(xué)，山東東營 257061

充分識別HAZOP分析中的偏差，提高HAZOP分析可靠性

宿敬新1，趙東風(fēng)2

1.中國石油海外勘探開發(fā)公司，北京 100034

2.中國石油大學(xué)，山東東營 257061

本文通過研究工程項(xiàng)目初步設(shè)計(jì)階段HAZOP分析中偏差類型分布對HAZOP分析安全評估效果的影響，探究科學(xué)合理地建立偏差系統(tǒng)，以提高HAZOP分析的可靠性。

HAZOP分析；偏差；工藝；設(shè)備

1 HAZOP分析方法介紹

HAZOP是一種系統(tǒng)化地分析流程潛在危害的分析方法，并已被證實(shí)可應(yīng)用于石油化工行業(yè)中的項(xiàng)目概念設(shè)計(jì)、工程設(shè)計(jì)、技術(shù)改造、現(xiàn)有生產(chǎn)裝置、裝置維修和研究試驗(yàn)裝置中的應(yīng)用。HAZOP分析對工藝或操作的特殊點(diǎn)進(jìn)行分析，這些特殊點(diǎn)稱為“分析節(jié)點(diǎn)”，或工藝單元/操作步驟。通過分析每個“節(jié)點(diǎn)”，識別出那些具有潛在危險(xiǎn)的偏差，這些偏差通過引導(dǎo)詞或關(guān)鍵詞引出。一套完整的引導(dǎo)詞用于每個可認(rèn)識的偏差而不被遺漏。

參數(shù)引導(dǎo)詞組合（偏差）矩陣表

簡單的定義，偏差是工藝參數(shù)和引導(dǎo)詞的合理組合。因此，通過在初步設(shè)計(jì)階段建立全面的偏差項(xiàng)目，查找偏差導(dǎo)致的后果，可以有效制定保護(hù)措施，防止發(fā)生事故。

2 偏差類型在HAZOP分析案例應(yīng)用情況

為分析和查找裝置運(yùn)行故障導(dǎo)致的原因，我們把偏差類別按照藝類和工設(shè)備類進(jìn)行劃分。比如溫度超高等屬于工藝類偏差、而設(shè)備泄露、腐蝕、堵塞（表現(xiàn)為壓降高）等屬于設(shè)備類偏差。

初步設(shè)計(jì)階段HAZOP分析情況

2.1 總體情況

以一煉油工程項(xiàng)目的HAZOP分析為例，三套主要生產(chǎn)裝置的HAZOP分析和安全評價共查出了55個操作項(xiàng)，并分期得到了回應(yīng)，對危險(xiǎn)和危害因素予以了充分的考慮和分析，并采取了相應(yīng)的防范措施使其更具有可操作性。

2.2 HAZOP分析偏差類型分布

按照工藝類與設(shè)備類分類統(tǒng)計(jì)原HAZOP分析報(bào)告中的偏差類型，工藝類偏差5 100項(xiàng)，占85%；設(shè)備類偏差900項(xiàng)，占15%。

由此可看出，HAZOP分析主要側(cè)重分析了工藝類偏差，這一點(diǎn)是與HAZOP分析方法是通過各節(jié)點(diǎn)不同的偏差查找問題發(fā)生的原因進(jìn)而制定防范措施相符。

3 裝置運(yùn)行后故障的主要表現(xiàn)形式

此項(xiàng)目在投產(chǎn)和運(yùn)行一年的時間內(nèi)達(dá)到了無大事故的安全生產(chǎn)目標(biāo)，說明原HAZOP分析在設(shè)計(jì)階段有效控制了重大風(fēng)險(xiǎn)，偏差建立得比較合理。但是，實(shí)際在開車階段和實(shí)際生產(chǎn)的一年內(nèi)裝置存在或遇到了很多生產(chǎn)故障，部分問題的發(fā)生與設(shè)計(jì)階段的HAZOP分析存在因果關(guān)系，也就是說，如果在HAZOP分析過程中偏差建立得更全面，這些后期因設(shè)計(jì)原因?qū)е碌纳a(chǎn)故障可能不會發(fā)生。

下面是生產(chǎn)故障的類型統(tǒng)計(jì)：

設(shè)計(jì)階段原因按工藝類與設(shè)備類劃分，設(shè)計(jì)階段工藝原因15項(xiàng)，占50%；設(shè)計(jì)階段設(shè)備原因2項(xiàng)，占7%；運(yùn)行階段按人為失誤或設(shè)備問題劃分故障，運(yùn)行人為原因(操作失誤等)6項(xiàng)，占20%；運(yùn)行設(shè)備原因7項(xiàng)，占23%。

4 運(yùn)行狀況及HAZOP報(bào)告偏差類型分布分析

1）從裝置運(yùn)行情況分析，設(shè)計(jì)階段工藝類故障15項(xiàng)，設(shè)備類故障2項(xiàng)，各占89%和11%；在設(shè)計(jì)階段HAZOP分析項(xiàng)中，工藝類偏差占主導(dǎo)位置，設(shè)備類偏差數(shù)量居少，工藝類和設(shè)備類偏差各占85%和15%。側(cè)重于工藝類偏差分析并沒有降低工藝類故障，說明應(yīng)進(jìn)一步加強(qiáng)工藝類的偏差分析，同時，說明工藝類偏差是HAZOP分析的重點(diǎn)。

具體表現(xiàn)在以下方面：

常規(guī)的偏差比例高，比如溫度、壓力、液面等；

工藝偏差分析比例高，設(shè)備故障分析的少；

發(fā)生在設(shè)備內(nèi)部的偏差分析的極少；

物料組成變化偏差分析的很少；

2）HAZOP分析偏差漏項(xiàng)主要是分析不全造成，特別是設(shè)備內(nèi)部故障因素考慮較少；盡管HAZOP分析節(jié)點(diǎn)缺失，但是仍然有效控制了風(fēng)險(xiǎn)，說明，設(shè)計(jì)人員和裝置運(yùn)行的技術(shù)人員的經(jīng)驗(yàn)在設(shè)計(jì)審圖階段發(fā)揮了重要作用，是HAZOP工作的重要補(bǔ)充。

5 通過完善偏差改進(jìn)HAZOP分析可靠性的方法

5.1 建立偏差數(shù)據(jù)庫

偏差為引導(dǎo)詞與工藝參數(shù)的組合，工藝參數(shù)由分為兩類，一類是概念性的參數(shù)（如反應(yīng)、轉(zhuǎn)化）；另一類是具體專業(yè)參數(shù)（如溫度、壓力）。對于一般的工程技術(shù)人員，他們具有豐富的現(xiàn)場實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和基于一定的專業(yè)理論基礎(chǔ)，而對于設(shè)計(jì)人員，專業(yè)理論和設(shè)計(jì)能力很強(qiáng)，但是欠缺現(xiàn)場的實(shí)際風(fēng)險(xiǎn)控制經(jīng)驗(yàn)。這就可能造成常規(guī)的偏差可以有效控制，而對于一些生疏的參數(shù)考慮不是很全面，比如：腐蝕、組成等。因此，通過建立完善偏差數(shù)據(jù)庫以避免偏差漏項(xiàng)，從而提高HAZOP分析的可靠性。

5.2 細(xì)化分析節(jié)點(diǎn)

節(jié)點(diǎn)劃分的細(xì)致程度決定HAZOP分析的工作量和精確度。尤其是對于一個內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜的設(shè)備，內(nèi)部構(gòu)建或功能故障引起的偏差都有可能導(dǎo)致事故發(fā)生，因此，HAZOP分析劃分節(jié)點(diǎn)階段因確定節(jié)點(diǎn)劃分的細(xì)致原則，避免分析過程偏差漏項(xiàng)。

[1]HAZOP and HAZAN,Identifying and Assessing Process Industry Hazards,Trevor Kletz,Fourth Edition Published by IchemE 1999.

[2]中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院.HAZOP分析指南[M].1版.中國石化出版社.

[3]Using the ISA 84/HAZOP/LOPA Procedure to Design a Safety Instrumented System(SIS)For a Fumed Silica Burner.Bruce K.Vaughen，Presentation at 2010 Spring Meeting 6th Global Congress on Process Safety，San Antonio,Texas.

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