在役装置HAZOP分析 中国石油集团安全环保技术研究院 二〇一一年十一月

交流内容 1 在役装置为什么要开展HAZOP分析 2 在役装置如何开展HAZOP分析 3 具体分析实例 4 常见问题的处理 4

在役装置为什么要开展HAZOP分析 例如：1984，印度Bhopal泄漏事故 随着社会的发展，人们对石油化工产品的需求不断增加，这种需求促使人们不断开发出新的工艺，装置加工规模愈来愈大，操作条件愈来愈苛刻，导致一系列重大工艺安全事故的发生，给人们带来了深刻的教训。 例如：1984，印度Bhopal泄漏事故

2010年，印度法院认定8名“博帕尔”毒气泄漏事故直接责任人有罪，并判处了相应的有期徒刑。 在役装置为什么要开展HAZOP分析 印度博帕尔泄漏事故 1984年，美国联合碳化物公司印度有限公司发生异氰酸甲酯（MIC）泄漏事故，该事故被认为是史上最严重的工业灾难之一。 20万人不同程度接触了有毒气体 事故最终造成2万人死亡 11000人残疾，另有6万余人需要长期接受治疗 1989年，美国联合碳化物公司向印度政府支付了4.7亿美元的赔偿金,该公司在1999年被陶氏化学收购。 2010年，印度法院认定8名“博帕尔”毒气泄漏事故直接责任人有罪，并判处了相应的有期徒刑。

在役装置为什么要开展HAZOP分析 整个城市的慌乱景象就象是一场科幻小说中的梦魇，许多人被毒气弄瞎了眼睛，许多人在逃命的途中即倒在路旁死去，尸体成堆。

在役装置为什么要开展HAZOP分析

在役装置为什么要开展HAZOP分析 印度博帕尔工厂介绍 经营者： Union Carbide 印度有限公司； 其中一半被Union Carbide USA 所拥有(50.9%)； 工厂主要生产羰基杀虫剂：西维因（胺甲萘）； 最初非常成功-印度绿色革命的一部分；

CH3N=C=O+2HCL O—CNHCH3 O CH3N=C=O + 在役装置为什么要开展HAZOP分析 印度博帕尔——工艺路线 目标产品：胺甲萘 CH3N=C=O+2HCL 异氰酸甲酯 氯化氢 甲胺 光气 O—CNHCH3 O 胺甲萘 CH3N=C=O + 异氰酸甲酯 a-萘酚

在役装置为什么要开展HAZOP分析 MIC部分MSDS 剧毒，可燃性液体； 沸点 37~39℃ ； 与水、酸、碱能够发生放热反应； 空气中容许浓度 0.02ppm， 0.05mg/m3 ； 动物半致死剂量（LD50）51.5mg/kg （大鼠、吞食）； 动物半致死浓度（LC50）6.1ppm（6小时，大鼠、吸入）； 立即危害浓度（IDLH） 3ppm。

在役装置为什么要开展HAZOP分析 印度博帕尔泄漏事故经过 1984年12月2日，第二班负责人安排MIC装置的操作工用水清洗管道。 在操作前应该进行隔离，但被忽略了。 几天前装置刚进行了检修，加上其他可能性，冲洗水进入了其中一个MIC储槽。

在役装置为什么要开展HAZOP分析 喷射器

在役装置为什么要开展HAZOP分析 2日晚23时30分操作工发现MIC和污水从MIC储槽的下游管道流出，一座储存45吨MIC的储槽压力上升； 3日0时15分左右储槽压力达到379.21kPa，即最高极限； 当操作工走近储槽时，感受到储槽的热辐射； 操作工启动尾气洗涤系统。

在役装置为何要开展HAZOP分析

对于关闭冷冻系统这样的工艺变更，从工艺安全管理的角度看，应该进行工艺危害分析，以识别由此变更而带来的风险，并审核该变更的可行性。 在役装置为什么要开展HAZOP分析 对于关闭冷冻系统这样的工艺变更，从工艺安全管理的角度看，应该进行工艺危害分析，以识别由此变更而带来的风险，并审核该变更的可行性。

在役装置为何要开展HAZOP分析 MIC储槽HAZOP分析（部分示例） HAZOP 分析记录表 节点序号 节点描述 设计目的 节点×× ×××× 图号 会议日期 ××× 参加人员 ××× ××× 序号 参数/引导词 偏差 原因 后果 已有保护措施 建议 措施 备注 1 温度/ 过高 温度高 清洗管道时，清洗水进入MIC储槽 MIC遇水发生放热反应，储槽内温度急剧升高，当温度达到MIC沸点时，MIC气化，储槽压力升高，当压力超过储槽承压能力后，储槽超压破裂，MIC泄漏至大气中，造成火灾爆炸、人员伤害、环境污染。 ………. TIA+人员响应； 冷冻系统； 爆破片；安全阀； 尾气洗涤塔； 火炬。

在役装置为什么要开展HAZOP分析 印度博帕尔泄漏事故启示 石油、石化、化工装置是一个危险物料和能量的生产处理系统，我们必须应用工艺过程安全管理的技术和方法来预防事故。

系统识别在役装置风险 为操作规程的修改完善提供依据 为操作人员的培训提供教材 为隐患治理提供依据 完善工艺安全信息 在役装置为什么要开展HAZOP分析 系统识别在役装置风险 为操作规程的修改完善提供依据 为操作人员的培训提供教材 为隐患治理提供依据 完善工艺安全信息 在役装置HAZOP分析的作用

在役装置为什么要开展HAZOP分析 本节小结 本节通过对印度博帕尔泄漏事故的分析，说明了在役装置开展工艺危害分析工作的重要性。

交流内容 1 在役装置为什么要开展HAZOP分析 2 在役装置如何开展HAZOP分析 3 具体分析实例 4 常见问题的处理

模式一：企业自主开展 在役装置如何开展HAZOP分析 在役装置HAZOP分析模式 特点： 分析不受时间限制 分析成本低 企业员工参与分析，不涉及第三方机构， 有利于保密 有可能由于思维定式而影响分析结果 的质量

例 如 在役装置如何开展HAZOP分析 2008年，某公司通过自主建 立的工艺危害分析团队，对 减压分馏装置、柴油罐区、 500万吨/年含酸原油常压装 置开展HAZOP分析。

在役装置如何开展HAZOP分析 减压分馏装置： 提出建议105条，采纳74条（采纳率70%）。 储运车间柴油罐区： 提出建议82条，采纳53条（采纳率64.6%） 。 500万吨/年含酸原油常压装置： 提出建议140条，采纳105条（采纳 率75%）。

模式二：技术机构主导 在役装置如何开展HAZOP分析 在役装置HAZOP分析模式 特点： 分析时间紧凑； 分析成本相对较高； 分析内容保密要通过合同约定； 可以把别人好的做法和经验传授给企业。

在役装置如何开展HAZOP分析 例 如 2011年，应某公司委托，我院对其醇酮装置、硝酸装置开展HAZOP分析。

在役装置如何开展HAZOP分析 硝酸装置： 提出建议141条，建议采纳141条（100%）。 醇酮装置： 提出建议89条，建议采纳80条（90%）。

在役装置如何开展HAZOP分析 HAZOP分析方法应用的时间 在役装置HAZOP分析 项 目 建 议 书 可 行 性 研 究 初 步 设 计 （工艺技术选择）考虑安全环保的可靠性 详细的PHA 完成最终PHA报告 周 期性PHA 安全预 评价 封存报废PHA 安全验收评价 KE 项 目 建 议 书 可 行 性 研 究 初 步 设 计 施工图阶段 对变更开展PHA 运 3 到 5 年 竣 工 前 投 产 1年 准 备 封 存 报 废 启 动 检 查 检查PHA措施落实

在役装置如何开展HAZOP分析 在役装置开展HAZOP分析的时机 中国石油《HAZOP分析工作管理规定》规定： 在役装置原则上每5年进行一次HAZOP分析； 装置发生与工艺有关的较大事故后，应及时开展HAZOP 分析； 装置发生较大工艺设备变更之前，应根据实际情况开展 HAZOP分析。 艾克森美孚公司做法： 在役装置每5年进行一次HAZOP分析。

在役装置如何开展HAZOP分析 在役装置HAZOP分析程序 3、编制分析报告 建议措施追踪落实 2、进行分析 1、准备工作

准备工作 在役装置如何开展HAZOP分析 第一步：准备工作 确定分析 对象和范围 组建分析小组 准备会议场地 分析工具 人员培训 2 1 组建分析小组 准备工作 准备会议场地 分析工具 人员培训 3 4 收集必要的资料

在役装置如何开展HAZOP分析 确定分析对象和范围 在役装置HAZOP分析工作开始前必须明确分析的对象和范围，也就是说必须明确分析哪一套装置及其边界。

在役装置如何开展HAZOP分析 建立HAZOP分析小组 主持人/记录员：应具备工业安全背景、具有HAZOP分析经验的资深 工程师担任； 设计工程师：熟悉基本设计； 工艺工程师：熟悉生产线、工艺控制流程图、基本设计规范； 操作技师： 熟悉标准操作步骤及标准； 仪表工程师：具备设备及控制系统选择经验及知识； HSE工程师： 了解安全标准、法规、安全管理等； 设备工程师: 熟悉设备原理、设备安全管理。 其他人员……

在役装置如何开展HAZOP分析 准备HAZOP分析资料 管道和仪表控制流程图（P&ID）； 工艺原则流程图(PFD)； 物料数据表或物料平衡图； 装置及设备平面布置图； 工艺说明及操作规程、控制及停车原理说明； 管道数据表、设备数据表； 危险化学品安全技术说明书； 联锁因果关系图、安全泄压系统方案；

在役装置如何开展HAZOP分析 准备HAZOP分析资料 装置历次安全评价报告（包括HAZOP分析报告）； 相关的技改技措记录和检维修记录； 历次事故（事件）记录及事故调查报告； 装置的操作规程和相关规章制度等资料； 设备检定报告； 其它相关资料。

在役装置如何开展HAZOP分析 会议场地的准备 开展HAZOP工作的地点应根据项目工作开展的具体情况由项目业主方决定。 HAZOP分析会议室，应该能够满足10～15人开会和中间休息的要求，能够给小组工作提供安静舒适的环境（包括饮用水），提供必要的多媒体设备以及白板、白板笔及板擦、彩笔、A0白纸，铅笔等，工作现场应保证网络通畅。 开展在役装置HAZOP分析工作的地点，建议选择在距离项目装置较近的地方，以方便获取装置的资料文件及现场查勘，且便于装置相关人员参加HAZOP分析工作。

在役装置如何开展HAZOP分析 分析工具的准备--软件 开展在役装置HAZOP分析工作，可以使用工作记录软件提高工作效率和分析结果的一致性。 我院和清华大学合作开发的HASILT软件平台已在中国石油内部投入使用，国外的HAZOP分析软件有PHAPro、PHAWorks、HAZOP+等。

风险：事故发生概率和事故后果严重程度的组合。 在役装置如何开展HAZOP分析 分析工具的准备—风险标准 风险：事故发生概率和事故后果严重程度的组合。 用风险矩阵的形式来表达企业的风险标准； 风险标准是用于衡量企业安全状态好坏的准绳； 达到可接受风险要求即为安全，反之即为不安全； 风险标准决定了企业安全投入的力度和对风险降低的要求。

在役装置如何开展HAZOP分析 分析工具的准备—风险标准 事故发生概率等级 事故后果严重程度等级 风险 矩阵 5 I III 10 IV 15 IV 20 IV 25 4 I 4 II 8 III 12 IV 16 3 I 3 II 6 II 9 2 I 2 1 I 1 II 5 风险 矩阵 事故后果严重程度等级

在役装置如何开展HAZOP分析 小组人员的培训 在HAZOP正式会议开始前，由小组的主持人负责对小组成员进行HAZOP方法的培训，培训内容包括：HAZOP分析理论部分、练习部分和HAZOP工具软件的使用等。

列出当前现有的用来防止偏差、原因和后果的安全保护措施 在役装置如何开展HAZOP分析 第二步：会议分析 划分、选择节点 (容器或管线) 解释节点 设计意图 召开小组会议 应用分析方法 用引导词和参数 构建偏差矩阵 选择参数 选择偏差 分析偏差产生的原因 假定没有保护,确定偏差导致的后果 列出当前现有的用来防止偏差、原因和后果的安全保护措施 重复各偏差、参数和节点的分析 评估风险的接受性并确定可行的改进措施

XXXX、XXXX、XXXX、XXXX、XXXX、XXXX、XXXX 在役装置如何开展HAZOP分析 第三步：编制HAZOP分析报告 建议措施的追踪与落实 节点序号 节点描述 设计意图 节点XXXX 图号 会议日期 XXXX.XX.XX XXXX-X-X/X 参加人员 XXXX、XXXX、XXXX、XXXX、XXXX、XXXX、XXXX 序号 参数/ 引导词 偏差 原因 后果 已有保护措施 风险分析 建议措施 责任单位/人 备注 严重性 可能性 风险等级

本节主要介绍了在役装置开展HAZOP分析工作的两种模式以及HAZOP分析工作程序，包括准备工作、分析过程、编制报告等。 本节小结 本节主要介绍了在役装置开展HAZOP分析工作的两种模式以及HAZOP分析工作程序，包括准备工作、分析过程、编制报告等。

交流内容 1 在役装置为什么要开展HAZOP分析 2 在役装置如何开展HAZOP分析 3 具体分析实例 4 常见问题的处理

具体分析实例 典型问题示例一：空气压缩机入口过滤器漏水

具体分析实例 典型问题示例二：安全阀泄放引起火灾 安全泄放

具体分析实例 典型问题示例三：盲板隔离失效

具体分析实例 HAZOP分析发现的典型问题 工艺安全信息资料在完整性和准确性上存在不足。 工艺、设备设施的设计和布置考虑不够全面。 工艺控制、报警、联锁的设置作为装置的重要控制和保护措施存在不足、不符合规范。 基本工艺控制系统（BPCS）与SIS系统存在共因失效问题。

具体分析实例 HAZOP分析发现的典型问题 管道压力等级划分不准确，未考虑异常操作时的风险。 设备超压保护考虑不全面，安全阀泄放位置选择不合理。 没有考虑逆向流的风险。 有毒有害介质的排放没有采取保护措施。 有毒有害介质采样没有采取密闭采样。

具体分析实例 压力等级划分不合理 2002年，某企业乙烯裂解气压缩机四段出口放火炬线消音器发生爆裂着火事故。

具体分析实例 压力等级划分不合理 《管道仪表流程图设计规定 》(HG20559—93)中规定：“当控制阀后的压力降低时，控制阀后的切断阀和旁路阀的材料等级应取与控制阀材料等级相等，均采用上游管道的材料等级。” C

具体分析实例 压力等级划分不合理 C

具体分析实例 本节小结 本节通过具体HAZOP分析实例说明了在役装置中深层次工艺安全问题不使用HAZOP分析方法是很难发现的，它进一步证明了在役装置开展HAZOP分析的必要性，HAZOP分析对于在役装置工艺危害分析具有不可替代的作用。

交流内容 1 在役装置为什么要开展HAZOP分析 2 在役装置如何开展HAZOP分析 3 具体分析实例 4 常见问题的处理

很多企业领导对在役装置HAZOP分析认识不足，认为在役装置运行正常，也做过安全评价没有必要做HAZOP分析。 常见问题的处理 1、企业认知 很多企业领导对在役装置HAZOP分析认识不足，认为在役装置运行正常，也做过安全评价没有必要做HAZOP分析。 对各级领导加强工艺安全管理及HAZOP方法的培训，主要是认识方面的培训。

很多企业员工不熟悉HAZOP分析方法，认为HAZOP分析对企业控制风险没有什么作用，觉得没有必要开展HAZOP分析。 常见问题的处理 1、企业认知 很多企业员工不熟悉HAZOP分析方法，认为HAZOP分析对企业控制风险没有什么作用，觉得没有必要开展HAZOP分析。 对员工加强HAZOP分析方法的培训，让员工把HAZOP分析方法自觉运用到日常工作中。

常见问题的处理 2、HAZOP分析小组人员要求 在役装置组建团队时应确定小组成员来自装置，人员结构应包括各个专业，应确保参与分析人员有足够的时间全程参与。 由于在役装置HAZOP分析过程很难要求装置原设计人员参与， 一些流程的设计意图需要由现场经验丰富的技术管理和操作人员解释， 因此这些人员必须参与。 HAZOP分析小组人员人人平等，不管是领 导还是专家，大家享有同等的话语权。

常见问题的处理 3、工艺安全信息及其完整性 工艺安全信息是实施工艺安全管理的基础，主要内容包括：物料的危害性；工艺设计基础；设备设计基础等。 开展工艺危害分析、设备维护、装置提升改造等均离不开工艺安全信息。任何时候均应保持工艺安全信息的完整性和准确性。 目前，许多在役装置没有完整的工艺安全信息基础资料。工艺设备变更后的相关信息没有及时收集、归档。 在役装置的HAZOP分析需要确认分析所依据的资料与现场实际情况的符合性，这需要分析小组的成员到装置现场实际观察和确认。如果所依据的资料与现场实际的符合性有较大的差距，HAZOP分析小组主持人应该在资料完善之后再开展HAZOP分析。

例 如 某单位在开展工艺危害分析时发现，一个装置的所有P&ID图纸，都与现场实际不相符，对开展PHA活动带来很大 困难。原因就 是在役装置改 常见问题的处理 例 如 某单位在开展工艺危害分析时发现，一个装置的所有P&ID图纸，都与现场实际不相符，对开展PHA活动带来很大 困难。原因就 是在役装置改 造后的变更信 息没有归档。

常见问题的处理 4、风险标准 国内多数企业没有自己的风险标准，HAZOP分析过程中无法确定分析对象的风险等级及其风险可接受水平。 目前服务机构在做HAZOP分析时，往往是借用相似企业的风险标准来作为分析对象的风险标准。

常见问题的处理 5、建议措施追踪落实 在役装置HAZOP建议措施应由业主负责落实，为了让建议措施得到有效落实，每条建议措施都应该有专人负责，并明确完成时间。 HAZOP分析小组成员应排除业主的干扰，实事求是的提出建议措施。 为便于HAZOP分析建议措施的落实，建议在役装置HAZOP分析时间最好安排在装置检修前半年进行。

常见问题的处理 本节小结 本节介绍了开展在役装置HAZOP分析中常见问题的处理方法，包括认知问题、分析小组人员组成问题、工艺安全信息问题、风险标准问题及建议措施的落实问题。处理好这些问题是我们开展在役装置HAZOP分析的关键。

姓 名: 孙文勇 工作单位：中国石油集团安全环保技术研究院 联系电话：13511063019 电子邮箱：sunwy_dl@petrochina.com.cn

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