充分識別HAZOP分析中的偏差，提高HAZOP分析可靠性

宿敬新，趙東風

1.中國石油海外勘探開發公司，北京 100034

2.中國石油大學，山東東營 257061

充分識別HAZOP分析中的偏差，提高HAZOP分析可靠性

宿敬新1，趙東風2

1.中國石油海外勘探開發公司，北京 100034

2.中國石油大學，山東東營 257061

本文通過研究工程項目初步設計階段HAZOP分析中偏差類型分布對HAZOP分析安全評估效果的影響，探究科學合理地建立偏差系統，以提高HAZOP分析的可靠性。

HAZOP分析；偏差；工藝；設備

1 HAZOP分析方法介紹

HAZOP是一種系統化地分析流程潛在危害的分析方法，并已被證實可應用于石油化工行業中的項目概念設計、工程設計、技術改造、現有生產裝置、裝置維修和研究試驗裝置中的應用。HAZOP分析對工藝或操作的特殊點進行分析，這些特殊點稱為“分析節點”，或工藝單元/操作步驟。通過分析每個“節點”，識別出那些具有潛在危險的偏差，這些偏差通過引導詞或關鍵詞引出。一套完整的引導詞用于每個可認識的偏差而不被遺漏。

參數引導詞組合（偏差）矩陣表

簡單的定義，偏差是工藝參數和引導詞的合理組合。因此，通過在初步設計階段建立全面的偏差項目，查找偏差導致的后果，可以有效制定保護措施，防止發生事故。

2 偏差類型在HAZOP分析案例應用情況

為分析和查找裝置運行故障導致的原因，我們把偏差類別按照藝類和工設備類進行劃分。比如溫度超高等屬于工藝類偏差、而設備泄露、腐蝕、堵塞（表現為壓降高）等屬于設備類偏差。

初步設計階段HAZOP分析情況

2.1 總體情況

以一煉油工程項目的HAZOP分析為例，三套主要生產裝置的HAZOP分析和安全評價共查出了55個操作項，并分期得到了回應，對危險和危害因素予以了充分的考慮和分析，并采取了相應的防范措施使其更具有可操作性。

2.2 HAZOP分析偏差類型分布

按照工藝類與設備類分類統計原HAZOP分析報告中的偏差類型，工藝類偏差5 100項，占85%；設備類偏差900項，占15%。

由此可看出，HAZOP分析主要側重分析了工藝類偏差，這一點是與HAZOP分析方法是通過各節點不同的偏差查找問題發生的原因進而制定防范措施相符。

3 裝置運行后故障的主要表現形式

此項目在投產和運行一年的時間內達到了無大事故的安全生產目標，說明原HAZOP分析在設計階段有效控制了重大風險，偏差建立得比較合理。但是，實際在開車階段和實際生產的一年內裝置存在或遇到了很多生產故障，部分問題的發生與設計階段的HAZOP分析存在因果關系，也就是說，如果在HAZOP分析過程中偏差建立得更全面，這些后期因設計原因導致的生產故障可能不會發生。

下面是生產故障的類型統計：

設計階段原因按工藝類與設備類劃分，設計階段工藝原因15項，占50%；設計階段設備原因2項，占7%；運行階段按人為失誤或設備問題劃分故障，運行人為原因(操作失誤等)6項，占20%；運行設備原因7項，占23%。

4 運行狀況及HAZOP報告偏差類型分布分析

1）從裝置運行情況分析，設計階段工藝類故障15項，設備類故障2項，各占89%和11%；在設計階段HAZOP分析項中，工藝類偏差占主導位置，設備類偏差數量居少，工藝類和設備類偏差各占85%和15%。側重于工藝類偏差分析并沒有降低工藝類故障，說明應進一步加強工藝類的偏差分析，同時，說明工藝類偏差是HAZOP分析的重點。

具體表現在以下方面：

常規的偏差比例高，比如溫度、壓力、液面等；

工藝偏差分析比例高，設備故障分析的少；

發生在設備內部的偏差分析的極少；

物料組成變化偏差分析的很少；

2）HAZOP分析偏差漏項主要是分析不全造成，特別是設備內部故障因素考慮較少；盡管HAZOP分析節點缺失，但是仍然有效控制了風險，說明，設計人員和裝置運行的技術人員的經驗在設計審圖階段發揮了重要作用，是HAZOP工作的重要補充。

5 通過完善偏差改進HAZOP分析可靠性的方法

5.1 建立偏差數據庫

偏差為引導詞與工藝參數的組合，工藝參數由分為兩類，一類是概念性的參數（如反應、轉化）；另一類是具體專業參數（如溫度、壓力）。對于一般的工程技術人員，他們具有豐富的現場實際生產經驗和基于一定的專業理論基礎，而對于設計人員，專業理論和設計能力很強，但是欠缺現場的實際風險控制經驗。這就可能造成常規的偏差可以有效控制，而對于一些生疏的參數考慮不是很全面，比如：腐蝕、組成等。因此，通過建立完善偏差數據庫以避免偏差漏項，從而提高HAZOP分析的可靠性。

5.2 細化分析節點

節點劃分的細致程度決定HAZOP分析的工作量和精確度。尤其是對于一個內部結構復雜的設備，內部構建或功能故障引起的偏差都有可能導致事故發生，因此，HAZOP分析劃分節點階段因確定節點劃分的細致原則，避免分析過程偏差漏項。

[1]HAZOP and HAZAN,Identifying and Assessing Process Industry Hazards,Trevor Kletz,Fourth Edition Published by IchemE 1999.

[2]中國石油化工股份有限公司青島安全工程研究院.HAZOP分析指南[M].1版.中國石化出版社.

[3]Using the ISA 84/HAZOP/LOPA Procedure to Design a Safety Instrumented System(SIS)For a Fumed Silica Burner.Bruce K.Vaughen，Presentation at 2010 Spring Meeting 6th Global Congress on Process Safety，San Antonio,Texas.

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1674-6708（2010）30-0154-02