一、基本概念和術語
    危險性與可操作性研究是英國帝國化學工業公司( ICI于1974年開發的,用于熱力--水力系統安全分析的方法。它應用系統的審查方法來審查新設計或已有工廠的生產工藝和工程總圖,以評價因裝置、設備的個別部分的誤操作或機械故障引起的潛在危險,并評價其對整個工廠的影響。危險性與可操作性研究,尤其適合于類似化學工業系統的安全分析。
    危險性與可操作性研究與其他系統安全分析方法不同,這種方法由多人組成的小組來完成。通常,小組成員包括各相關領域的專家,采用頭腦風暴法 (Brainstorming) 來進行創造性的工作。
    進行危險性與可操作性研究時,應全面地、系統地審查工藝過程,不放過任何可能偏離設計意圖的情況, 分析其產生原因及其后果,以便有的放矢采取控制措施。
    危險性和可操作性研究常用的術語如下:
    (1)意圖(Intention)。工藝某一部分完成的功能,一般情況下用流程圖表示。
    (2)偏離 (Deviation)。與設計意圖的情況不一致, 在分析中運用引導詞系統地審查工藝參數來發現偏離。
    (3)原因。產生偏離的原因,通常是物的故障、人失誤、意外的工藝狀態(如成分的變化) 或外界破壞等原因引起。
    (4)后果。偏離設計意圖所造成的局果(如有毒物質泄漏等)。
    (5) 引導詞 (Guide words)。在危險源辨識的過程中,為了啟發人的思維,對設計意圖定性或定量描述的簡單詞語。危險性與可操作性研究的引導詞見表 2-11。

    二、研究步驟
    1. 研究準備
    (1) 研究目的、對象和范圍。進行危險性與可操作性研究時,對所研究的對象要有明確的目的。其目的是查找危險源,保證系統安全運行,或審查現行的指令、規程是否完善等,防止操作失誤,同時要明確研究對象的邊界、研究的深入程度等。
    (2) 建立研究小組。開展危險性與可操作性研究的小組成員一般由5~7人組成,包括有關各領域專家、對象系統的設計者等,以便發揮和利用集體的智慧和經驗。
    (3) 資料收集。危險性和可操作性研究資料包括各種設計圖紙、流程圖、工廠平面圖、等比例圖和裝配圖,以及操作指令、設備控制順序圖、邏輯圖或計算機程序,有時還需要工廠或設備的操作規程和說明書等。
    (4) 制定研究計劃。在廣泛收集資料的基礎上,組織者要制定研究計劃。在對每個生產工藝部分或操作步驟進行分析時, 要計劃好所花費的時間和研究的內容。
    2. 進行審查
    對生產工藝的每個部分或每個操作步驟進行審查時,應采取多種形式引導和啟發各位專家,對可能出現的偏離及其原因、后果和應采取的措施充分發表意見。審查程序如圖 2-3 所示。

    三、應用實例 (DAP工藝系統危險性與可操作性研究)
    考察圖2-4所示的DAP工藝系統。DAP是磷酸氫二銨(Diammonium Phosphate)的英文縮寫。DAP由氨水與磷酸反應生成。生產過程中調節氨水儲罐與反應釜之間管線上的閥門A,磷酸儲罐與反應釜之間管線上的閥門B,分別控制進入反應釜的氨和磷酸的速率。

 

    當磷酸進入反應釜速率相對氨進入速率高時,會生成另一種不需要的物質,但沒有危險。當磷酸和氨兩者進入反應釜速率都高于額定速率時,反應釋放能量增加,反應釜可能承受不了溫度和壓力的迅速增加。當氨進入反應釜速率相對磷酸進入速率高時,過剩的氨可能隨DAP進入敞口的儲罐,揮發的氨可能傷害人員。
    這里選擇磷酸儲罐與反應釜之間的管線部分為分析對象,則該部分的設計意圖是向反應釜輸送一定量的磷酸,其工藝參數是流量。把7個引導詞與工藝參數"流量"相結合,設想各種可能出現的偏離。
    表 2-13為該工藝部分危險性與可操作性研究的結果。