淺談化工行業HAZOP的應用

龐紅霞

摘 要：危險與可操作性（HAZOP）研究是以系統工程為基礎的一種可用于定性分析或定量評價的危險性評價方法。HAZOP能全面識別工藝生產或操作過程中存在的危害，識別不可接受的風險狀況。本文介紹HAZOP的發展過程和如何應用，對目前企業如何更好地進行HAZOP提出建議。

關鍵詞：周期性危害回顧（PHR）;保護層分析（LOPA）;危險與可操作性研究（HAZOP）

1 危險與可操作性研究研究的發展過程

HAZOP方法于1964年起源于ICI（帝國化學工業公司），已經有56年歷史。1995年美國聯邦置業安全與健康管理署通過了工藝Title29 CFR 1910.119，要求所有重大化工裝置都要進行工藝安全分析。我國改革開放后，隨著化工行業的發展，工藝安全管理水平也在逐步提高。為了有效遏制化工行業事故的發生，借鑒其他國家先進管理經驗，我國頒布一系列相關法規和標準來加強風險評估方面的管理。如國家安全監督總局《危險與可操作性分析（HAZOP分析）應用指南》GB/T 35320-2017、《化工建設項目安全設計管理導則》AQT 3033-2010、《關于進一步加強危險化學品建設項目安全設計管理的通知》安監總管三（2013）76號，為化工企業進行HAZOP分析提供了標準和指導。

2 HAZOP實施情況

目前國際大型石化和危化企業都要在新裝置詳細設計階段進行HAZOP研究。改擴建、流程規模大、復雜工藝也必須要進行HAZOP研究。HAZOP技術已經成為歐美國家企業化學工程師的一項基本素質。國家安監總局《危險化學品建設項目安全評價細則》2008年中明確“對國內首次采用新技術、工藝的建設項目的工藝安全性分析，除選擇其他安全評價方法外，盡可能選擇危險和可操作性研究法進行。”2013年，《關于進一步加強危險化學品建設項目安全設計管理的通知》明確要求“單位在建設項目設計合同中應主動要求設計單位對設計進行危險與可操作性（HAZOP）審查，并派遣有生產操作經驗的人員參加審查，對HAZOP審查報告進行審核。涉及“兩重點一重大”和首次工業化設計的建設項目，必須在基礎設計階段開展HAZOP分析。”目前，越來越多的化工企業開始進行HAZOP工作，但國內掌握和能夠熟練應用的人才不多，有時企業會聘請第三方來進行指導。

3 HAZOP如何進行

HAZOP需要大量的時間和人力，要考慮到每一個過程偏離的所有原因和后果，稍一疏忽很容易漏掉對某個危險問題的分析。每個裝置需要幾個星期到幾個月的時間，為提高效率和可操作性，通常情況下公司會采用專門的HAZOP軟件輔助進行。

HAZOP用來詳細分析工藝中危險和操作問題。HAZOP技術主要工作是詳細回顧設計，使用引導詞、以PID為基礎、識別導致偏離設計的原因和產生危害以及操作性問題，進一步完善原始設計、降低風險等級。

3.1 成立分析小組

成員由風險分析組長或項目經理、工藝工程師、工廠/運營經理、操作人員、HSE代表、機械、維修和儀表專業人員組成。

工廠廠長提供所需資源，按時參加HAZOP管理評審，對高風險危害和操作給出改進建議。技術總監按時參加HAZOP管理評審，糾正HAZOP中存在的技術方面的不足，或給出技術指導，進一步完善HAZOP，從技術層面對高風險危害和操作給出改進建議。

3.2 信息準備

詳細的設備資料、工藝流程描述、KnowHow book、圖紙（PID、PFD、FLD、設計圖紙、區域分級等）、正常操作程序、水運程序、維修和測試程序、工藝知識、設備和儀表知識、維修知識、泄壓系統、工藝控制系統、物料知識等等。

3.3? 具體分析過程

1）選定節點，首先根據工藝流程圖或操作程序將整個工藝流程劃分為幾個節點，節點選擇應該盡可能簡單，避免過于復雜，復雜的節點有可能在分析過程中漏掉部分流程。可按照設備進行選擇，比如物料卸車進儲罐作為一個節點，或按照流程，比如備料、反應、后反應、包裝等作為節點。

2）選定一個節點，描述出目的、開始條件、整個節點的動作流程。

3）識別偏差，使用引導詞+工藝參數來對所有工藝參數的偏差進行分析，最常使用的引導詞有七個：沒有、過量、減量、隨同、部分、反向、其他，化工工藝參數一般是溫度、壓力、流量、組成等。

4）識別造成偏離的原因和產生的后果，確定可能被影響到的因素，通常有人員、環境、資產、聲譽、安保，評估每一個被影響因素會產生的結果及嚴重程度再根據風險矩陣確定嚴重級別。評估每一個被影響因素產生預期結果的概率;根據公司風險矩陣確定評定風險等級。

5）識別現有的安全防護措施和設備，確定是否可以有效降低后果嚴重度、該安全防護措施和設備是否為關鍵的設備或關鍵程序。

6）如果在當前的防護措施和設備條件下，不能將后果嚴重度降低到可接受的范圍，那么需要制定改進措施，通知新增的改進措施來降低后果嚴重度。

在評估過程中，要將所有偏離、原因和后果考慮完全，一個節點完成后在進行下一個節點，直至全部完成。嚴重程度大于S3的風險，需要重新做保護層分析（LOPA）。

3.4 管理評審

HAZOP完成后，HAZOP組長需要協調公司管理層進行管理評審，確定對于高風險的改進措施是否合理，如不合理，則重新制定改進措施以控制風險在可接受范圍。指定改進措施責任人和截止時間。對改進措施進行跟蹤，確保高風險的改進措施在規定時間內完成。

3.5 溝通

HAZOP結束后，組長需要總結在風險分析過程中用來作為關鍵保護措施（critical safeguard）的設備或程序，將其作為關鍵設備或關鍵程序。識別出的關鍵設備按照關鍵設備的管理要求進行管理。識別出的關鍵程序報相應部門及HSE，按照關鍵程序的管理要求進行管理。需要將風險分析的結果分享給部門和現場相應的人員，使其了解工廠內存在的風險和控制措施。

3.6 文檔管理

風險分析結束之后，相應的文檔應該得到及時的存檔，存檔應分為紙版存檔和電子存檔，紙版存檔應交于檔案管理員存儲于檔案室，電子存檔應將電子版資料放于網盤。無論哪種存檔方式，都應做到快速檢索。

3.7 風險分析計劃的制定

根據我們國家要求，每間隔3年要進行一次HAZOP回顧，目的是對已經存在的工藝進行風險分析，或對已經進行的風險分析進行回顧，識別和評估改進措施用以進一步控制風險。工廠需要制定連續3年的PHR計劃，在計劃中要指定風險分析組長、組員和風險分析的日期。

如果發生事故、法規和公司政策發生改變，需要重新評估。在風險評估工具或評估依據沒有重大變革的情況下，可以回顧周期內的改變所帶來的影響;如果評估工具或評估依據發生變化，則應盡快采用新的標準進行HAZOP。

4 建議

HAZOP是一種分析方法，分析是否全面取決于安全信息和分析方法的完整，HAZOP分析的準確性取決于參與人員的知識、經驗和投入程度，執行效果在于公司的制度和文化。所以建議公司首先建立HAZOP程序;重視HAZOP團隊的人員選擇，一線操作人員具有豐富的實戰經驗，一定要有一線人員的參與;保持工藝信息完整性，加強變更管理;重視HAZOP完成后各項改進措施的跟蹤和落實。

參考文獻

[1]CCPS，Guidelines For Risk Based Process Safety ，Wiley，2007，3.

[2]Frank Crawley Brian Tyle，Guide to best practice， Elsevier， 2015，4.