IRC HAZOP 2 hr.pdf

HAZOP 风 险 分 析 手 段在 不 同工 艺 装 置 的 应 用鲁 毅

1. 简 介

风 险 控 制 : 本 质 安 全 与 LOPA 保 护 层倒 好 一 杯 水开 好 一 个 厂区 域 应 急 计 划工 厂 应 急 预 案物 理 防 护 层 ( 如 防 爆 墙 , 围 堰 等 )自 动 防 护 层 ( 如 SIS)自 动 防 护 层 ( 如 SIS)重 要 报 警 及 人 工 干 涉 / 调 整基 本 控 制过 程 设 计TT洋 葱 模 型IRC Presentation _ 鲁 毅LOPA 保 护 层4

工 艺 控 制 BPCS 到 安 全 连 锁 系 统 SIS人 员 定 位 与 追 踪 , CA, QRA,ERP人 员 集 合 与 清 点SIL classification 定 级SIL Verify 校 验保 护 层 layer of protection应 急 , 疏 散 , 急 救SIS连 锁 : 边 界 管 理操 作 人 员报 警 系 统 : 非 正 常 工 况 管 理设 备 状 况 监 控 : 资 产 完 整 性 管 理控 制 系 统操 作 规 程连 锁 系 统人 员 培 训有 效 图 示控 制 室 设 计有 效 通 讯高 效 的 报 警 显 示报 警 记 录变 更 管 理减 少 报 警 数 量设 备 状 况 监 控 , AIM, FFS早 期 诊 断在 线 现 场 诊 断PID 仪 表 控 制 ( HAZOP, SIL)预 先 控 制数 据 安 全IRC Presentation _ 鲁 毅5

BP 德 克 萨 斯 炼 厂 爆 炸 事 故IRC Presentation _ 鲁 毅6

BP 德 克 萨 斯 炼 厂 爆 炸 事 故 -15 死 ,170 伤IRC Presentation _ 鲁 毅7

案 例 : 大 庆 石 化 120 万 吨 乙 烯丙 烯 塔 塔 底 出 料IRC Presentation _ 鲁 毅8

案 例 : 大 庆 石 化 120 万 吨 乙 烯偏 差 原 因 后 果 已 有 安 全 措 施风 险 矩 阵S L R建 议责 任方9. ET- 3452塔 底 到ET- 3451流 量 过 高1. LIC360061/FIC360061回 路 故 障(FV 开 度过 大 )1. 液 位 ET- 3452 塔底 降 至 没 有 , 泵 EP-3453 A/ S 可 能 发 生气 蚀 , 损 坏 机 械 密 封。 潜 在 火 灾 或 爆 炸 危害严重3. 有可能10344. 增 加 额 外的 LT 带 LAL/LALL。LALL应 延 时 停 泵, 使 操 作 人员 采 取 纠 正措 施 。HQCEC10. ET- 3452塔 底 到ET- 3451流 量 过 低1. LIC360061/FIC360061回 路 故 障(FV 开 度过 小 )1. 液 位 ET- 3452 塔底 升 高 . 可 能 损 坏ET- 3452 塔 内 件 。2. ET- 3452/3451 压 力可 能 升 高 .1.2. PIC 360071一般3. 有可能14345. 新 LT 在 DCS上 组 态 LI,以 便 操 作 人员 与 原 来 的液 位 指 示 定期 比 较 。HQCEC11. ET- 3452塔 底 到ET- 3451无 流 量1. 泵 EP-3453 A/S停1. ET- 3451/3452 可 能超 压 .1. PAH 360051 A/B/CPAHH 360051 (2oo3)将 触 发 S-50004 去 关闭 急 冷 水 和 LP 蒸 汽管 线 上 的 XV360052/360051/360121。PSV 3606 A-E/S严重3. 有可能10346. 考 虑 EP-3453 A/ S增 设 自 动 启泵 设 施 , 以防 止 ET-3451/ 3452在 PAHH360051 时停 车 , 从 而损 失 丙 烯 。LALL 应 该 禁 止 自启 动 备 用 泵。HQCECIRC Presentation _ 鲁 毅9

有 关 HAZOP 的 国 内 外 法 规 要 求• 美 国 相 关 法 规• 美 国 联 邦 职 业 安 全 与 健 康 管 理 署 :OSHA, 29 CFR 1910.119 过 程 安 全 管 理 PSM• 美 国 环 保 总 署 :EPA, 40 CFR Part 68• 英 国 相 关 法 规• BS IEC 61882:2001 HAZOP 实 施 导 则• 国 际 通 用 导 则• EPSC European Process Safety Centre ( 欧 洲 流 程 安 全 中 心 ), HAZOP 最 佳 实 践 导 则• 中 国 相 关 规 定 , 指 导 意 见• 国 务 院 安 委 会 办 公 室 :《 国 务 院 安 委 会 办 公 室 关 于 进一 步 加 强 危 险 化 学 品 安 全 生 产 工作 的 指 导 意 见 》 安 委 办 〔2008〕26 号 , 16 条 : 组 织 有 条 件 的 中 央 企 业 HAZOP, 提 高化 工 生 产 装 置 潜 在 风 险 辨 识 能 力 。• 国 家 安 监 总 局 : 2009 年 提 出 了 在 中 央 企 业 推 广 应 用 HAZOP 分 析 的 要 求IRC Presentation _ 鲁 毅10

HAZOP 在 国 内 外 的 应 用• HAZOP 分 析 方 法 是 英 国 帝 国 化 学 工 业 公 司 ( ICI)1974 年 发 布 的 危 害 分 析 方 法PHA, 用 来 检 查 流 程 设 计 的 安 全 以 及 危 害 的 因 果 来 源• HAZOP 是 PHA 工 艺 危 害 分 析 的 一 种 方 法 ( 其 他 如 : 检 查 表 ,FMEA 失 效 模 式 分 析 ,HAZID 危 险 源 辨 识 , FTA 事 故 树 )• 各 大 石 油 公 司 , 化 工 公 司 普 遍 应 用 HAZOP 作 为 初 步 、 详 细 设 计 审 查 , 重 大 工 艺 变更 安 全 管 理 的 技 术 手 段 。 并 作 为 项 目 管 理 的 控 制 性 文 件 。• 目 前 在 国 内 与 BV-BOSUN 在 上 游 项 目 HAZOP 合 作 过 的 油 公 司 (TOTAL, 康 菲 , 雪 佛 龙 ,科 迈 齐 ,BP,NIOC, KPC, 泰 国 石 油 , 阿 美 )• 国 内 中 海 油 , 中 石 化 , 中 石 油 的 上 中 下 游 , 海 上 , 陆 上 项 目 自 2002 年 以 来 , 逐步 引 入 HAZOP 分 析• 国 内 工 程 公 司 承 接 的 海 外 项 目 : 海 工 , 廊 坊 管 道 院 , 中 石 化 工 程 公 司 , 胜 利 院 , 寰 球• 国 外 公 司 参 与 的 国 内 项 目 : 惠 州 油 田 , 蓬 莱 油 田 , 曹 妃 甸 11• 新 技 术 , 高 难 度 , 高 风 险 的 国 内 项 目 : 中 石 化 普 光 , 大 庆 石 化 120 万 吨 乙 烯 , 旅 大 27-2 油 田 PSP• 老 旧 装 置 : 疑 难 杂 症 , 大 庆 石 化 聚 丙 烯 装 置• 逐 步 过 渡 到 制 度 化 , 常 态 化IRC Presentation _ 鲁 毅11

2. 典 型 问 题 及 案 例2.1 前 期 准 备 过 程 中 的 管 理 问 题2.3 执 行 过 程 中 的 技 术 问 题2.4 后 期 的 跟 踪 与 关 闭25 2.5 与 其 他 分 析 手 段 的 配 合

2.1 前 期 准 备 过 程 中 的 管 理 问 题• 2.1.1 HAZOP 时 机 选 择 ( 早 晚 )• 案 例 : 化 肥 工 艺 包 阶 段 HAZOP• 2.1.2 预 算 与 进 度 控 制 ( 长 短 )• 案 例 : 有 机 硅 扩 产 改 造 项 目• 2.1.3 工 艺 信 息 完 整 性 ( 文 件 准 备 )• 案 例 : 油 田 在 役 天 然 气 处 理 厂 项 目• 214 2.1.4 参 与 方 协 调 ( 参 与 方 , 参 与 人 )• 案 例 : 丙 烯 酸 及 脂 项 目IRC Presentation _ 鲁 毅13

2.1.3 工 艺 安 全 管 理工 艺 安 全 管 理 : 工 艺 , 设 备 , 人 员 三 大 类 ,14 个 要 素应 急 计 划和 响 应审 核工 艺 安 全 信 息工 艺 危 害 分 析人 员 变 更事 故 调 查承 包 商 管 理工管 理 层承 诺 与 领 导艺操 作 程 序 和 标 准变 更 管 理安 全 培 训质 量 保 证变 更 管 理机 械 完 整 性投 产 前安 全 检 查IRC Presentation _ 鲁 毅14

2.1.3 工 艺 信 息 完 整 性工 艺设 备人 员研 发 /项 目 前 期工 程设 计施 工投 产运 行 延 期 服 役或 关 闭工 艺 安 全 信 息 √ √ √ √ √工 艺 安 全 分 析 √ √ √操 作 程 序 √ √ √ √变 更 管 理 √ √ √ √投 产 前 安 全 检 查 √ √机 械 完 整 性 √ √ √ √培 训 √ √ √动 火 作 业 许 可 证 √ √ √承 包 商 √ √ √ √应 急 预 案 与 应 急 反 应 √ √事 故 调 查 √ √ √商 业 机 密 √ √ √ √符 合 性 审 计√员 工 参 与 √ √ √ √ √IRC Presentation _ 鲁 毅15

2.1.3 工 艺 信 息 完 整 性• 在 开 展 HAZOP 之 前 , 编 制 好 书 面 的 工 艺 安 全 信 息 , 以 便 参 与 人 员 辨 别 、掌 握 工 艺 系 统 中 存 在 的 危 害 。• 工 艺 安 全 信 息 应 该 包 括 以 下 三 方 面 内 容 :1. 存 储 、 使 用 和 生 产 的 化 学 品 的 危 害 相 关 的 信 息 ;2. 工 艺 技 术 相 关 的 信 息 ;3. 工 艺 设 备 相 关 的 信 息 。化 学 品 信 息MSDS工 艺 技 术 信 息工 艺 安 全 信 息工 艺 设 备 信 息IRC Presentation _ 鲁 毅16

2.2 执 行 过 程 中 的 技 术 问 题• 2.2.1 分 析 方 法 选 择• 石 油 天 然 气 , 石 化 , 管 线 , 化 工 , 制 药 的 行 业 特 点 对 HAZOP 实 施 的 影响 ( 案 例 : 间 歇 反 应 , 管 线 收 发 球 )• 2.2.2 引 导 词 选 择• FTPL 温 压 流 位 , 多 少 无 反 是 否 能 使 用 所 有 分 析 ?• 2.2.3 参 与 方 的 冲 突 控 制• 实 施 目 的 ( 案 例 : 越 南 化 肥 )• 2.2.4 如 何 有 效 分 析 人 为 失 误• 人 机 料 法 环IRC Presentation _ 鲁 毅17

2.3 后 期 的 跟 踪 与 关 闭• 2.3.1 变 更 管 理• 项 目 :LNG 接 收 站 新 增 加 LNG 卸 料 臂• 涉 及 的 工 艺 安 全 管 理 要 素 :IRC Presentation _ 鲁 毅工 艺 安 全 信 息 √工 艺 工 艺 安 全 分 析 √操 作 程 序 √变 更 管 理 √设 备投 产 前 安 全 检 查 √机 械 完 整 性 √培 训√动 火 作 业 许 可 证 √承 包 商 √应 急 预 案 与 应 急 反 应 √人 员事 故 调 查 √商 业 机 密 √符 合 性 审 计 √员 工 参 与√工 艺 安 全 管 理 14 个 要 素 的 应 用 及 关 联 关 系18

2.3 后 期 的 跟 踪 与 关 闭• 2.3.2 投 产 前 安 全 分 析 PSSR 对 HAZOP 建 议 的 回 顾• 案 例 : 典 型 PSSR项 目 概 述项 目 机 械 完 工 状 态 及 安 全 建 议 措 施 落 实1、 机 械 完 工 状 态 ; 2、 项 目 各 类 证 书 取 得 ;3、 安 全 预 评 价 建 议 措 施 4、 安 全 篇 建 议 措 施工 艺 安 全 —HAZOP 分 析 的 成 果 与 落 实现 场 安 全 审 核投 产 前 安 全 分 析1、 投 产 方 案 ; 2、 安 全 管 理 文 件 准 备 ;3、 组 织 机 构 和 人 员 ; 4、 应 急 救 援PSSR 安 全 分 析 结 论IRC Presentation _ 鲁 毅19

2.3 后 期 的 跟 踪 与 关 闭项 目 :LNG 接 收 站 新 增 加 LNG 卸 料 臂涉 及 的 工 艺 安 全 管 理 要 素 :工 艺 安 全 管 理 14 个 要 素 的 应 用 及 关 联 关 系 : 案 例工 艺 安 全 信 息 √工 艺 工 艺 安 全 分 析 √操 作 程 序 √变 更 管 理 √设 备投 产 前 安 全 检 查 √机 械 完 整 性 √培 训√动 火 作 业 许 可 证 √承 包 商 √应 急 预 案 与 应 急 反 应 √人 员事 故 调 查 √商 业 机 密 √符 合 性 审 计 √员 工 参 与√IRC Presentation _ 鲁 毅20

2.4 HAZOP 与 其 他 风 险 分 析 手 段 的 配 合• 2.4.1 HAZOP 与 SIL 安 全 仪 表 完 整 性• GB21109/IEC 61511• 案 例 : 雪 佛 龙 菲 利 普 斯 化 工 HAZOP+LOPA• 2.4.2 HAZOP 与 HAZID 风 险 辨 识• 案 例 : 伊 朗 南 帕 斯 海 上 平 台 项 目设 施 风 险HAZID健 康 风 险外 部 环 境 风 险HAZOP项 目 实 施 与管 理 风 险工 艺 与 操 作 风 险• 2.4.3 HAZOP 与 QRA/FEA 定 量 风 险 评 估 与 后 果 模 拟• 案 例 :LNG 接 收 站IRC Presentation _ 鲁 毅21

3.HAZOP 技 术 的 不 同 分 支 及 其 应 用 -ABCS3.1 A-HAZOP, 特 殊 作 业 HAZOP3.2 B-HAZOP, 间 歇 操 作 HAZOP3.3 C-HAZOP, 仪 控 系 统 HAZOP3.4 S-HAZOP, 作 业 程 序 HAZOP

3.1 A-HAZOP 特 殊 作 业 HAZOP典 型 A HAZOP ( Activity based HAZOP ) 的 分 析 对 象 如 :• 钻 井• 完 井• 原 油 , LNG 的 码 头 装 卸• 开 停 车典 型 A-HAZOP 引 导 词 的 设 置 原 则 :• 时 间 ( 作 业 行 为 的 时 机 与 顺 序 , 作 业 的 时 间 长 度 )• 空 间 ( 设 备 , 装 置 的 非 正 常 位 移 )• 作 业 行 为 的 完 成 度 , 正 确 度IRC Presentation _ 鲁 毅23

3.2 B-HAZOP, 间 歇 操 作 HAZOP典 型 B HAZOP( Batch operation HAZOP ) 的 分 析 对 象 如 :• 制 药 , 精 细 化 工 中 的 间 歇 反 应 , 结 晶 , 分 离 , 精 制• 炼 油 中 的 催 化 剂 再 生• 公 用 工 程 中 的 PSA 变 压 吸 附• 海 底 管 线 , 长 输 集 输 管 线 的 收 发 球典 型 B-HAZOP 分 析 原 则 :• 间 歇 操 作 ( 逐 步 骤 分 析 )/ 连 续 流 程 ( 逐 节 点 操 作 )IRC Presentation _ 鲁 毅24

3.2 B-HAZOP, 间 歇 操 作 HAZOP• 典 型 B-HAZOP 引 导 词 :引 导 词 含 义 例无 操 作 步 骤 未 执 行 反 应 原 料 未 加 入 反 应 釜过 多 操 作 步 骤 的 某 参 数 过 大 过 长 的 反 应 时 间过 少 操 作 步 骤 的 某 参 数 过 小 过 短 的 反 应 时 间伴 随 操 作 步 骤 中 伴 随 其 他 设 计 意 图 之外 的 因 素 反 应 原 料 中 的 杂 质 影 响部 分 操 作 步 骤 的 某 参 数 部 分 缺 失 混 合 配 比 原 料 的 某 组 分 缺 失反 向 相 反 的 操 作 冷 却 步 骤 中 进 行 了 加 热过 早 / 过 晚 某 操 作 步 骤 的 执 行 时 机 过 早 过 晚 间 歇 反 应 未 完 成 之 前 出 料IRC Presentation _ 鲁 毅25

3.3 C-HAZOP, 仪 控 系 统 HAZOP典 型 C HAZOP( Control and prevention system HAZOP) 的 分 析对 象 如 :• 控 制 与 保 护 系 统 :• DCS• 先 进 控 制 , 蒸 汽 包 三 冲 量 控 制• 分 析 采 样 系 统• SCADA• 控 制 回 路 :• D/A, 数 模 转 换• 复 杂 控 制 回 路 ( 超 持 , 分 程 )• 特 殊 操 作 的 控 制 ( 开 停 车 , 旁 通 信 号 , 控 制 回 路 校 验 标 定 )典 型 C-HAZOP 分 析 原 则 :• 重 视 仪 控 自 身 的 偏 差 对 工 艺 安 全 , 可 操 作 性 的 影 响应 用 :EXXONMOBILE 埃 克 森 美 孚IRC Presentation _ 鲁 毅26

3.4 S-HAZOP, 操 作 程 序 / 施 工 工 法 HAZOP典 型 S HAZOP( Safe operation HAZOP/ SAFOP) 的 分 析 对 象 如 :• 操 作 手 册• 异 常 工 况 处 理 程 序• 施 工 工 法典 型 S-HAZOP 分 析 原 则 :• 重 视 操 作 步 骤 , 施 工 工 法 自 身 的 偏 差 对 安 全 , 可 操 作 性 的 影 响• SHAZOP 与 HAZOPIRC Presentation _ 鲁 毅27

3.4 S-HAZOP, 作 业 程 序 / 施 工 工 法 HAZOP选 择 P&ID1. 选 择 节 点HAZOP SAFOP2. 描 述 设 计 意 图与 操 作 要 求3. 选 择 引 导 词 , 4. 提 出偏 差5. 头 脑 风 暴 分 析 原 因 ,6. 分 析 后 果7. 分 析 已 有 的 安 全 措 施HAZOP 记 录不 足8. 建 议 可 能 的 改 进 措 施满 足负 责 方完 成 日 期是9. 其 他 引 导 词是否10. 其 他 节 点是否完 成IRC 11. Presentation 其 他 P&ID _ 鲁 毅完 成28

3.4 S-HAZOP, 作 业 程 序 / 施 工 工 法 HAZOPSAFOP 的 引 导 词 -1引 导 词含 义 , 例无操 作 步 骤 未 执 行过 多 操 作 步 骤 执 行 过 度 ( 阀 门 开 度 过 大 )过 少 操 作 步 骤 执 行 过 度 ( 充 氮 时 间 过 短 )伴 随 其 他 操 作 同 时 执 行 ( 开 阀 同 时 其 他 阀 门 也 同 时 打 开 )部 分 步 骤 未 完 全 执 行 ( 双 阀 组 隔 离 时 仅 关 闭 了 单 阀 )反 向 与 操 作 意 图 相 反 ( 阀 门 开 关 方 向 相 反 )IRC Presentation _ 鲁 毅29

3.4 S-HAZOP, 作 业 程 序 / 施 工 工 法 HAZOPSAFOP 的 引 导 词 -2引 导 词Unclear 不 清 楚 的 操 作步 骤 信 息含 义 , 例引 起 歧 义 误 解 的 操 作 步 骤 信 息Step in wrong place 错操 作 步 骤 的 错 误 顺 序误 的 操 作 步 骤 设 置Wrong action 错 误 的 操作 步 骤 执 行Incorrect information 不正 确 的 操 作 前 信 息操 作 步 骤 执 行 中 的 错 误操 作 步 骤 执 行 前 应 确 认 的 信 息 不 正 确Step omitted 操 作 步 骤操 作 步 骤 未 执 行缺 失Step unsuccessful 操 作 操 作 步 骤 执 行 不 正 确步 骤 执 行 不 成 功Interference effects 交 叉 作 业 (simultaneous tasks), 操 作 步 骤 的 界 面 干 涉from others 操 作 步 骤间 界 面 划 分IRC Presentation _ 鲁 毅30

3.4 S-HAZOP, 作 业 程 序 / 施 工 工 法 HAZOP例 : SAFOP 分 析 表IRC Presentation _ 鲁 毅31

3.4 S-HAZOP, 作 业 程 序 / 施 工 工 法 HAZOPSAFOP 的 引 导 词 -3GUIDE WORDHOWWHYWHENWHOCHECKMEANINGHow is the step to be accomplished, eg are thereadequate facilities and instructions?Is there a logical reason for the step, eg is it reallyneeded?When is the step undertaken relative to the rest of theprocess, eg is the timing of the step important?Who is to undertake the step and is he trained?How can the completion of the step be checked andverified?IRC Presentation _ 鲁 毅32

3.HAZOP 技 术 的 不 同 分 支 及 其 应 用 -ABCS连 续 流 程 的 经 典 HAZOP 与 ABCS HAZOP 异 同 点相 同 点• 系 统 梳 理• 预 设 异 常 工 况 场 景• 反 向 思 维• 不 同 利 益 方 , 不 同 专 业 的沟 通• 动 态 跟 踪 , 持 续 改 进• 独 立 方 主 持• 基 于 经 验区 别• 分 析 时 机• 分 析 对 象• 引 导 词 设 置• 节 点 、 步 骤 的 划 分• 参 与 人 员 要 求• 跟 踪 与 落 实IRC Presentation _ 鲁 毅33

4. 对 策 及 解 决 思 路

总 结 : 成 功 开 展 HAZOP 的 要 素• 常 态 化 , 制 度 化 , 建 立 统 一 的 HAZOP 执 行 程 序 , 风 险 矩 阵• 重 视 HAZOP 开 展 的 时 机 , 明 确 不 同 阶 段 HAZOP 的 界 面• 各 个 企 业 , 项 目 的 一 把 手 重 视 , 作 为 控 制 性 文 件• 重 视 HAZOP 团 队 的 人 员 选 择• 主 席 是 成 功 HAZOP 的 关 键• 好 工 艺 ≠ 好 主 席 , 好 主 席 一 定 是 好 工 艺• 一 线 操 作 人 员 的 参 与 , 非 常 重 要• HAZOP 会 议 中 , 职 位 ≠ 发 言 权• HAZOP 参 与 人 员 应 有 充 分 的 培 训 , 了 解 HAZOP 的 分 析 方 法• HAZOP 不 是 孤 立 的 : 工 艺 信 息 完 整 性 , 变 更 管 理 …• 重 视 前 期 的 文 件 准 备• 重 视 HAZOP 完 成 后 的 跟 踪 与 落 实• 在 役 设 施 的 HAZOP 分 析 : 周 期 , 变 更 , 人 员 调 动 …• 不 同 类 型 的 设 施 , 不 同 分 析 目 的 , 不 同 的 分 析 手 段IRC Presentation _ 鲁 毅35