宣 振

（蘇州大學(xué)材料與化學(xué)化工學(xué)部，江蘇 蘇州 215031）

引言

HAZOP 分析方法（Hazard and Operability Studies危險與可操縱性方法）提前識別和分析安全生產(chǎn)中的潛在危險和偏差因素，并采取預(yù)防措施[2]以避免化工生產(chǎn)運(yùn)行中重要設(shè)備發(fā)生安全事故，是一項(xiàng)系統(tǒng)的、科學(xué)的技術(shù)和方法，在各行業(yè)、各領(lǐng)域的工藝過程安全風(fēng)險識別當(dāng)中有著廣泛的應(yīng)用。HAZOP 技術(shù)的對于這些項(xiàng)目的安全措施的設(shè)計(jì)具有重要的指導(dǎo)作用，能夠完善相應(yīng)的安全與規(guī)范措施。本文旨在對HAZOP 分析技術(shù)進(jìn)行淺要的介紹，并進(jìn)行一些評審和簡要的改進(jìn)建議。

1 HAZOP 分析技術(shù)

1.1 HAZOP 背景介紹及原理

危險源及可操作性（HAZOP）研究最早是由英國帝國化學(xué)工業(yè)公司（ICI）開發(fā)的，是一種應(yīng)用系統(tǒng)的審查方法針對新設(shè)計(jì)或已有工廠的生產(chǎn)工藝和工程意圖通過工藝要素與相應(yīng)引導(dǎo)詞結(jié)合，進(jìn)行審查、評價，旨在控制該公司的除草劑生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的風(fēng)險。現(xiàn)在在歐美等國均已得到廣泛的應(yīng)用。

HAZOP 分析是由具有不同專業(yè)背景的成員組成的小組在組長的主持下以一種結(jié)構(gòu)有序的方式對過程進(jìn)行系統(tǒng)審查的技術(shù)方法。它以工藝儀表流程圖（PID）為研究對象，分析組按規(guī)定的方式系統(tǒng)地研究每一個單元（即分析節(jié)點(diǎn)），在引導(dǎo)詞提示下，設(shè)計(jì)中已采取的安全防護(hù)措施進(jìn)行辨識和評價，以及對系統(tǒng)中所有重要的工藝參數(shù)可能產(chǎn)生的偏差引起的潛在危險和操作問題，設(shè)計(jì)人員需要進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)的問題以及修改設(shè)計(jì)或操作說明的建議。

確定偏差的方法是引導(dǎo)詞法，即，偏差＝引導(dǎo)詞＋工藝參數(shù)。常見的術(shù)語如表1 所示[3]。

表1 常見術(shù)語

1.2 HAZOP 分析步驟

1）結(jié)點(diǎn)劃分：針對PID 圖中的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行劃分，對于節(jié)點(diǎn)的選擇可以是有很多依據(jù)的，例如，流程中的一組管道，一段管線等等。

2）設(shè)計(jì)意圖的解釋：需要向相應(yīng)的專家小組進(jìn)行詳細(xì)的匯報，所選取的節(jié)點(diǎn)內(nèi)的對應(yīng)的管線，機(jī)組，設(shè)備等的詳盡設(shè)計(jì)意圖，使專家們能夠清晰的理解。

3）引導(dǎo)詞+工藝參數(shù)=偏差

4）偏差原因分析：引導(dǎo)詞和工藝參數(shù)并非一一對應(yīng)，所以二者結(jié)合之后會產(chǎn)生相應(yīng)的偏差，而小組專家對一些高風(fēng)險，高概率的偏差進(jìn)行重點(diǎn)關(guān)注，并在HAZOP 分析時，進(jìn)行相應(yīng)的記錄和分析

5）結(jié)論記錄與建議措施：小組專家應(yīng)記錄偏差、原因和后果，并采取相應(yīng)的解決方案，小組應(yīng)重復(fù)上述步驟，知道所有亟需解決的偏差都得以解決。

1.3 風(fēng)險評級

風(fēng)險評級是風(fēng)險后果的嚴(yán)重程度和發(fā)生概率作為相應(yīng)的得分來評判的，由風(fēng)險等級確定的公式為：風(fēng)險后果性損害嚴(yán)重程度=發(fā)生概率×計(jì)算特定事件的綜合風(fēng)險得分。分為嚴(yán)重風(fēng)險（Ⅳ級風(fēng)險）、高度風(fēng)險（Ⅲ級風(fēng)險）、中度風(fēng)險（Ⅱ級風(fēng)險）、可控風(fēng)險（Ⅰ級風(fēng)險）。

以危害概率等級為坐標(biāo)，以危害序列的嚴(yán)重程度為標(biāo)準(zhǔn)，可以形成風(fēng)險矩陣圖。

2 HAZOP 技術(shù)在各個領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用

2.1 HAZOP 技術(shù)在化工項(xiàng)目的應(yīng)用

HAZOP 分析在化工生產(chǎn)中具有舉足輕重的地位，在實(shí)際的化工生產(chǎn)中，常常先對要進(jìn)行生產(chǎn)的化工產(chǎn)品進(jìn)行分析準(zhǔn)備，包括但不限于進(jìn)行確定目標(biāo)范圍，相應(yīng)產(chǎn)品對應(yīng)的P&ID 圖，該產(chǎn)品的預(yù)生產(chǎn)計(jì)劃及預(yù)評估報告，還需要擬定對應(yīng)的專家分析小組，評定相應(yīng)的風(fēng)險等級，繪制相應(yīng)的風(fēng)險矩陣圖，若是風(fēng)險等級達(dá)到Ⅳ級，應(yīng)當(dāng)在短期內(nèi)將風(fēng)險等級降低到Ⅱ級以下，否則該生產(chǎn)方案應(yīng)予舍棄。在HAZOP 小組分析中，組長應(yīng)向分析小組成員工藝特點(diǎn)及相關(guān)注意事項(xiàng)，保證評析的客觀及正確性。

2.2 HAZOP 技術(shù)在精細(xì)化工裝置中的應(yīng)用

從工藝流程來看，精細(xì)化工裝置的生產(chǎn)制造過程相對較長；它們的使用壽命超過多種產(chǎn)品，或者可以在同一套設(shè)備上生產(chǎn)非常相似的中間產(chǎn)品。雖然制造過程的長度因產(chǎn)品而異，但單元反應(yīng)的類型、操作方法、材料的理化性質(zhì)、危險源性質(zhì)和安全質(zhì)量等方面有很大的相似性。HAZOP 技術(shù)分析時采用生產(chǎn)流程最長的產(chǎn)品作為目標(biāo)對象，進(jìn)行精準(zhǔn)辨析，確定一整套生產(chǎn)裝置的可行性及風(fēng)險?；诰?xì)化理念運(yùn)行的很多化工裝置操作以間歇式過程為主，因此，節(jié)點(diǎn)的分析中，應(yīng)當(dāng)包含主體，控制儀器，附屬設(shè)備等，在化工生產(chǎn)中，從壓力、溫度、液位、酸堿度、真空度、流動速度及操作等角度來確定該套設(shè)備的偏差，從而分析可能帶來的風(fēng)險和偏差，并制定解決方案，從而使得生產(chǎn)工序安全穩(wěn)定的進(jìn)行。

2.3 HAZOP 技術(shù)在高校危險化學(xué)品安全管理的應(yīng)用

隨著近年來各高校科研水平的逐步提升，對危險化學(xué)藥品的需求也越來越高，集中使用的數(shù)量也在增加，用戶也變得越來越復(fù)雜，而這也相應(yīng)的增加了發(fā)生事故的風(fēng)險，近幾年也不斷有高校實(shí)驗(yàn)室事故發(fā)生，因而，HAZOP 技術(shù)在高校危險化學(xué)品在管理使用中同樣可以進(jìn)行系統(tǒng)劃分，并且已經(jīng)有將HAZOP 用于危險化學(xué)品儲罐和其他儲存設(shè)備的分布和分析的案例。高校危險化學(xué)品安全管理是高校教學(xué)科研活動順利開展的重要組成部分。

3 HAZOP 分析方法的優(yōu)劣分析

3.1 HAZOP 分析方法的優(yōu)勢

HAZOP 分析主要是采用頭腦風(fēng)暴的形式，利用組內(nèi)專家們的歷史經(jīng)驗(yàn)，對所需問題進(jìn)行判斷，診斷風(fēng)險，并且提出解決降低高危風(fēng)險的診斷方案。可以有效降低化學(xué)化工生產(chǎn)中的可能的安全事故，安全隱患，可以讓工廠進(jìn)行更高效的安全生產(chǎn)。

3.2 HAZOP 分析法的劣勢

HAZOP 技術(shù)的劣勢之處只是相較于優(yōu)勢而言，畢竟所有的建議和經(jīng)驗(yàn)都是建立在人的主觀認(rèn)知之上，都是屬于經(jīng)驗(yàn)之談，這里面難免會導(dǎo)致因?yàn)槿说闹饔^認(rèn)知錯誤從而錯誤的判斷，過度依賴專家的經(jīng)驗(yàn)并且以紙質(zhì)文檔記錄，使得HAZOP 討論中會出現(xiàn)大量重復(fù)的結(jié)論出現(xiàn)，讓HAZOP 技術(shù)并沒有辦法實(shí)現(xiàn)共享。其次，組件一個HAZOP 專家小組需要耗費(fèi)大量的人力財力，并且需要一個很長的周期來進(jìn)行風(fēng)險確定及分析解決，非常耗費(fèi)時間。

總而言之，HAZOP 分析是一個以時間和員工為中心的過程。HAZOP 分析本身的過程是偏主觀的一個分析過程，主要依賴于對應(yīng)專家小組的能力和經(jīng)驗(yàn)，有一定的局限性。

4 HAZOP 分析方法的改進(jìn)建議

針對HAZOP 分析法的大量且重復(fù)的分析，目前的做法是結(jié)合計(jì)算機(jī)建立對已經(jīng)進(jìn)行的HAZOP 分析案例的信息庫，利用半自動化HAZOP 分析來減小HAZOP 分析中的重復(fù)工作，提升已有HAZOP 分析數(shù)據(jù)的利用率。

但這種方式仍然存在不足之處，只是簡單將已有HAZOP 分析案例歸結(jié)起來，并不能很好的建立每組HAZOP 分析后的數(shù)據(jù)，只是簡單的將數(shù)據(jù)堆積在一起，且建立數(shù)據(jù)庫歸結(jié)的標(biāo)準(zhǔn)均不統(tǒng)一，這就造成使用起來難以在不同的團(tuán)隊(duì)中得到全部人的認(rèn)同，爭議也會得以增大?？梢岳弥R譜圖的方式來進(jìn)行歸類，將不同案例中的HAZOP 分析結(jié)果歸類匯總，并建立對應(yīng)的知識網(wǎng)絡(luò)，方便以后直接查詢，大大提高了HAZOP 分析的效率。

5 結(jié)語

HAZOP 分析技術(shù)是通過專家小組的集思廣益來進(jìn)行操作，被廣泛應(yīng)用于化學(xué)化工生產(chǎn)的一項(xiàng)有效規(guī)避風(fēng)險的一項(xiàng)分析方法，可以利用計(jì)算機(jī)，進(jìn)行半自動化HAZOP 分析，并且結(jié)合知識譜圖的方式進(jìn)行歸類匯總，減少非必要分析，利用已知，提高HAZOP 分析效率。