3 危險性可操作研究
3.1 概述
危險性可操作性研究(Hazard and Operability Study, HAZOP)是英國化學工業公司(ICI)于1974年針對化工裝置而開發的一種危險性評價方法。
危險性可操作性研究的基本過程是以關鍵詞為引導,找出系統中工藝過程或狀態的變化(即偏差),再繼續分析造成偏差的原因、后果及可以采取的對策。
通過危險性可操作研究的根系,能夠探明裝置及過程存在的危險;根據危險帶來的后果,明確系統中的主要危險。如果需要可利用事故樹對主要危險進行分析,因此它又是確定事故樹“頂上事件”的一種方法。在進行可操作性研究的過程中,分析人員對于單元中的工藝過程及設備狀況需要深入了解,對于單元中的危險及應采取的措施要有透徹的認識,因此可操作性研究還被認為是對工人培訓的有效方法。
可操作性研究既適用于設計階段也適用于現有的生產裝置。對現有的生產裝置分析時,如能吸收有操作經驗和管理經驗的人員共同參與,會收到很好的效果。
ICI公司開發的可操作性研究,主要是應用于連續的化工過程。在連續過程中管道內物料工藝參數的變化反映了各單元設備的狀況,因此在連續過程中分析的對象確定為管道,通過對管道內物料狀態及工藝參數產生偏差的分析,查找系統存在的危險。對所有管道分析之后,整個系統存在的危險也就一目了然了。
可操作性研究方法在進行若干改進后,也能很好的應用于間歇過程的危險性分析。在間歇過程中,分析的對象不再是管道,而應該是主題設備(如反應器等)。根據間歇生產的特點,按進料、介質情況、出料三個階段分別對反應器加以分析,同時在這三個階段內不僅要按照關鍵詞來確定工藝狀態及參數產生的偏差,還需考慮操作順序等項因素可能出現的偏差,這樣就可對間歇過程做全面、系統的考察。
3.2 方法步驟
HAZOP是全面考察分析對象,對每一個細節提出問題,如在工藝過程的生產運行中要了解工藝參數(溫度、壓力、流量、濃度等)與設計要求不一致的地方(即發生的偏差),繼而進一步分析偏差出現的原因及其產生的后果,并提出相應的對措措施 。如圖2-2所示
對于分析的問題開門見山單刀直入,在提問題時只用NO(否)、MORE(多)、LESS(少)、AS WELL AS(以及,而且)、PART OF(部分)、REVERSE(相反)、OTHER THAN(其他)來涵蓋所有出現的偏差。
圖2-2
其步驟如下。
(1)建立有多方面專家組成的分析研究組,明確任務,收集資料并做準備工作。
(2)劃分單元,明確功能。將分析對象劃分為若干單元,在繼續過程中單元以管道為主,在間歇過程中單元以設備為主。明確各單元的功能,說明其運行狀態和過程。
(3)定義關鍵詞表,按關鍵詞逐一分析每個單元可能產生的偏差。一般從工藝過程的起點到管線、設備等,一步步分析可能產生的偏差,直至工藝過程結素。
(4)以化工裝置為例,應分析工藝條件(如溫度、壓力、流量、濃度、雜質、催化劑、泄露、爆炸、靜電等)、開停車條件(如試驗、開車、檢修)、設備和管線(如標志、反應情況、混合情況、定位情況、工序情況)、緊急處理(如氣、汽、水、電、物料、照明、報警、聯系等)、非計劃停車情況甚至自然條件(如風、雷、雨、霜、冰、雪霧、地質以及建筑安裝等)。分析發生偏差的原因及后果。
(5)制定對策。
為了按關鍵詞、偏差、可能原因、結果、修正措施來進行匯總填寫,分析時應按照關鍵詞逐一進行。但是在研究不同的系統時,可以定義不同的關鍵詞,且即使是關鍵詞相同,其代表的意義也可是同的。
表2-1就是一關鍵詞定義表
關鍵詞 |
意義 |
說明 |
否 |
對標準的完全否定 |
完全沒有完成規定功能,什么都沒發生 |
多 |
數量增加 |
包括:數量的多或少,性質的好或壞,完成功能程序的高與低 |
少 |
數量減少 | |
伴隨 |
質的增加 |
完成規定功能,但有其他事件發生,如增加過程、組分變多 |
部分 |
質的減少 |
僅實現部分功能,有的功能沒有實現 |
相反 |
邏輯上與規定功能相反 |
對于:過程:反向流動、逆反應、程序顛倒 對于物料:用催化劑還是抑制劑 |
其他 |
其他運行情況 |
包括:其他物料和其他狀態、其他過程、不適宜的運行過程、不希望的物理過程等。 |
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