馬國立

摘? ? ? 要： HAZOP（Hazard and Operability Analysis，危險與可操作性分析）在20世紀70年代由ICI公司提出，將其用于對站場的設備和操作流程及已有的方案進行全面分析，或用來擬定新的工作方案，由于其全面性及客觀性，如今在各類生產(chǎn)工藝過程中被廣泛應用。在可操作性問題上，它提供了檢查問題及解決問題的全面系統(tǒng)的方法，并且可以在檢查可操作性的問題過程中判斷工藝流程和工藝設備的風險等級，它的原理是在由各專業(yè)人員組成分析組，在研討會上分析工藝圖紙和操作流程，按規(guī)定系統(tǒng)全面的分析各個生產(chǎn)節(jié)點，討論其偏差可能帶來的危害及解決辦法。通過這項技術(shù)，可以系統(tǒng)有序的列出成品油站場的潛在危害并對其進行風險評估，站場運營公司根據(jù)該報告中的建議措施對站場中存在的高風險偏差進行了控制，有效地減小了站場運營風險和發(fā)生災害的可能性;在對事故后果進行量化過程中，利用模糊綜合評價法提高完善分析結(jié)果，同時結(jié)合風險評價矩陣，提高了HAZOP分析的準確性和真實性。

關(guān)? 鍵? 詞：HAZOP分析;偏差;模糊綜合評價法;量化

中圖分類號：X913.4? ? ? ?文獻標識碼： A? ? ? ?文章編號： 1671-0460（2019）09-2071-05

Abstract： The HAZOP （Hazard and Operability Analysis） method was proposed by ICI in the early 1970s，and it is now widely used in comprehensive analysis of equipments and operating procedures or developing a new work programme. It is also valuable for checking and solving operability issues， and identifying potential hazards in the process unit. Its essence is to analyze process drawings and operating procedures through a series of meetings. The analysis team consisting of various professionals can systematically study each analysis node in a prescribed manner and analyze the hazards and operability problems that may be caused by the deviation. Using this technology， the hazard identification and risk assessment of a certain oil product station was carried out. The station operation company controlled the high risk deviation existing in the station according to the recommended measures in the report， which effectively reduced the risk of station operation and the possibility of disasters. Meanwhile， the fuzzy comprehensive evaluation method combined with the risk evaluation matrix was used to quantify the accident consequences， which improved the accuracy and authenticity of HAZOP analysis.

Key words： HAZOP analysis; Deviation; Fuzzy comprehensive evaluation method; Quantification

HAZOP分析方法是20世紀70年代由英國帝國化學工業(yè)公司提出來的一套危害分析方法，它以引導詞為主體，對檢查工藝流程的安全性和風險評估有重要作用[1]。HAZOP分析主要是由工廠各類專業(yè)人員組成分析團隊，由一系列系統(tǒng)的會議詳細探討系統(tǒng)的過程和操作規(guī)范，分析流程中出現(xiàn)的偏差以及這些偏差的安全性，是否會導致危險后果，它列舉出引起偏差的原因、偏差產(chǎn)生的潛在后果、以及適用于這些偏差和后果的安全預防措施，當分析組得出這些偏差的安全性結(jié)論后，對不完善的地方提出相應的改進辦法[2]。

HAZOP的主體是“引導詞分析”，即仔細尋找工藝過程中與設計意圖的偏差[3]。為了便于結(jié)果的分析和討論，分析人員通常先可以將系統(tǒng)劃分，逐個標記，得到為多個節(jié)點，同時定義每個節(jié)點的設計意圖。所選節(jié)點的大小取決于系統(tǒng)的復雜程度和危險的嚴重程度[4]。因為有多種組合可以實現(xiàn)分析目標，故在某種程度上來看，分析要素的選擇是由主觀決定的[5]。此外，元素的選擇還可以取決于特定的應用。元件可以是程序中的離散步驟或階段，或控制系統(tǒng)中的單個信號和設備組件，也可以是工藝或電子系統(tǒng)中的設備或零件等[6]。

本文采用HAZOP分析方法對某輸油站場進行了危害識別和風險評估，重點分析了站場中罐區(qū)外輸流程、收球流程、發(fā)球流程和計量流程，總結(jié)出了上述流程中可能存在偏差的原因、后果及其對應的高、中、低風險值，預計可減少站內(nèi)運行期間發(fā)生危險災害的可能性，確保站場安全穩(wěn)定運行。同時，將模糊綜合評價方法與風險評估矩陣相結(jié)合，量化事故后果，并采用專家打分法實現(xiàn)量化，最終將HAZOP報告從定性報告改進為定量報告，提高了HAZOP分析的準確性和真實性。

（3）其雙向推理機制雖然可以找出所有系統(tǒng)危險傳播路徑，但并非每條都會真實發(fā)生，這會產(chǎn)生龐大的HAZOP分析結(jié)果，較難制定合適的安全措施與預警方案。

模糊綜合評價法的評估過程是：評估對象是一個集合體，它由許多單一因素的評價值的權(quán)重分配計算得來。首先根據(jù)他們的評估等級求出逐級的隸屬程度，在按加權(quán)法計算目標值的模糊矩陣后，得到目標的模糊集合的定量解[18]。

評價步驟：

（1）確定因素集U={u1，u2，…，un}

（2）確定評判集V={v1，v2，…，vm}

（3）確定模糊關(guān)系矩陣R=（rij）n×m

（4）評判因素權(quán)向量的確定A=（a1，a2，…，an），A是權(quán)向量，在因素模糊集合U中，A的含義為各元素與評價目標之間的隸屬關(guān)系，其權(quán)重值由各元素的評估等級分配;

（5）應用合成算法，將權(quán)向量A與模糊關(guān)系矩陣R合成得到B=（b1，b2，…，bn）;

（6）對模糊綜合評價結(jié)果B進行處理分析（按加權(quán)平均原則處理）。

構(gòu)造出判斷矩陣后，還需檢驗其是否是一致性矩陣。因為實際工程的復雜性和工作人員認識上的誤差，可能會導致與一致性的偏離過大，使判斷結(jié)果出錯。檢驗公式為：

為提高判斷結(jié)果的準確性，本文參照廖思超[19]選取專家的標準來建立分析團隊。采用AHP層次分析法進行估計，來確定專家權(quán)重。各專家的特點如表4-5。

為根據(jù)各專家的分析能力確定其不同的權(quán)重，建立判斷矩陣（本文不一一列出， 詳見參考文獻[19]表3.11-3.15），經(jīng)分析得到專家影響權(quán)重的層次總排序見表3-3。結(jié)果表明，專家1的總權(quán)重最大，專家4的總權(quán)重最小。

利用模糊綜合評價法結(jié)合風險評價矩陣對事故后果進行量化，并采用專家打分法實現(xiàn)量化，最終將定性的HAZOP報告改進成定量的HAZOP報告，提高了HAZOP分析的準確性和真實性，當系統(tǒng)存在多個節(jié)點偏差時，也能增強其安全決策的合理性。

4? 結(jié) 論

經(jīng)實踐可得，輸油氣站場以及化工流程的工藝安全分析均可用HAZOP方法分析，一方面顯著提高站場工作人員的操作水平，另一方面可以分析出工藝裝置中潛在風險，根據(jù)危險性判斷潛在后果及其對系統(tǒng)可能造成的危害，并根據(jù)分析結(jié)果進行進一步的定量風險評估。通過HAZOP分析，能明確裝置的工藝及設備中存在的危險及采取的相應的安全措施。由此可見，HAZOP分析是工藝過程中安全保障的有效方法，并已在世界范圍內(nèi)得到了認可。

本文以某成品油輸油站場為例，列舉了其中油品經(jīng)泵加壓外輸這一節(jié)點的分析記錄報告，表明了通過HAZOP分析過程，研究總結(jié)其所有偏差的原因后果及相應的風險值，可以使站場工作人員對操作設備有更清晰的認知，減少日后工作中可能出現(xiàn)的因工作人員操作問題導致的風險，更深刻認識節(jié)點的各個偏差導致的后果，對及時采取安全措施，確保站內(nèi)裝置的平穩(wěn)高效的運行。

最后針對傳統(tǒng)HAZOP分析報告只能定性描述偏差的問題，通過模糊綜合評價法，量化了HAZOP分析事故后果，將HAZOP報告改進成定量報告，增進了HAZOP分析結(jié)果的精準性和說服力，同時增強了決策的合理性。

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