工艺安全分析课件

工工 艺艺 安安 全全 分分 析析本标准适用于塔里木油田涉及工艺安全分本标准适用于塔里木油田涉及工艺安全分析的人员析的人员 安全经验分享安全经验分享中石油或塔里木中石油或塔里木的工艺安全事故的工艺安全事故图片或视频图片或视频第一天第一天介绍工艺安全分析危险和可操作性研究第二天第二天故障类型和影响分析故障假设/检查表分析研讨班日程研讨班日程研讨班须知研讨班须知我们是互相交流学习如有问题可以随时提问，每次一个人发言欢迎提建议准时开始准时结束课间休息其它手提包靠墙地上五支点紧急出口和撤离通道关闭手机或设为振动 让参加研讨班的人员能够成为熟练掌握工艺安全分析方法的工艺安全分析的 成员成员、主主持人持人和组长组长。这些方法包括“危险和可操作性研究危险和可操作性研究”、“故障类型和影响分析故障类型和影响分析”和“故障假设故障假设/检查表分析检查表分析”。研讨班目的研讨班目的PHAPHA概念概念PHAPHA背景和重要性背景和重要性PHAPHA内容内容HI+CA+PHR+FS+HF+ISP+RA+RCHI+CA+PHR+FS+HF+ISP+RA+RC塔里木塔里木PHAPHA标准标准PHAPHA方法和练习方法和练习HAZOPHAZOPFMEAFMEAWHATIF/CHECKLISTWHATIF/CHECKLISTETAETAFTEFTE课程提纲课程提纲工艺安全分析工艺安全分析(Process Hazards Analysis)?通过系统的、有条理的方法来识别、评估和控制工艺中的危害，包括后果分析和工艺危害评审 危害评估的方法和安全审查的方法碱液碱液MIC MIC 工艺工艺总管总管Spare tank for Spare tank for depressurizationdepressurization罐罐 1罐罐 215m15m33m33m排放管排放管罐罐 3MIC MIC 工艺工艺总管总管吸收塔吸收塔冷却器冷却器火炬火炬背景背景印度波帕惨案印度波帕惨案l1984/12/4人类历史上最严重的事故,25-40吨异氰酸甲脂（MIC），泄漏到方圆10公里的范围l3,500人死亡（非官方统计是接近10,000人），200,000 人受到永久伤害印度波帕惨案印度波帕惨案背景背景背景背景l异氰酸甲酯罐被水污染l温度指示仪的报警装置无法工作l没有打开旁路阀将泄漏物引到备用罐l氟里昂改道至工厂的其它部分l废气燃烧装置的衔接部分正在进行维修l排放点高度为33米，而吸收系统是按15米高度设计l 紧急报警用于召集而非疏散人群 l没有进行过系统的工艺安全分析背景背景印度波帕惨案原因印度波帕惨案原因今天我们距离事故有多远？今天我们距离事故有多远？!q讨论：小组成员区域发生的工艺事故讨论：小组成员区域发生的工艺事故审核审核工艺安全分析工艺安全分析l罗列出工艺中涉及的危害，如火灾、爆炸、毒气泄漏和/或环境影响l组织小组到现场察看以便更清晰地了解工艺和危害，并检查管道图的准确性危害识别危害识别危害辨识技术危害辨识技术 l经验专家顾问 l 审阅待分析的工艺和类似装置的事故调查报告 l审阅变更管理文件 l审阅待分析的工艺和类似装置以往的PHA报告 l通用危害辨识检查表l化学品相互反应矩阵危害识别危害识别化学品相互反应矩阵化学品相互反应矩阵 X XY YClCl2 2丁二丁二烯HClHCl空气空气过氧化物氧化物 润滑油滑油钢ClCl2 2N NY YN NN NY YY YY Y丁二丁二烯Y YY YY Y?N NHClHClN NN NY YY YY Y空气空气N NY YN NN N过氧化物氧化物Y YY Y?润滑油滑油N NN N钢N NY=是，N=否，?=不知道列表中应该包括所有的材料，包括已知的杂质、稳定的中间体和副产物。对于每个“Y”，该类反应和必需的条件应当被确定并记录到文档 危害识别危害识别 后果分析是工艺安全分析所有步骤的一个基本要素。对于潜在的危害事件的不良影响的评估，例如由于偶尔发生工艺事故导致的火灾、爆炸和有毒物质释放的不良影响，为危害评估提供评审的重点后果分析后果分析l确定可能事件的类型火灾火灾爆炸爆炸有毒物质释放有毒物质释放l评估可能的释放量(包括极端最严重的情形和次之的情形）l评估不同影响级别所扩散的距离（超压、有毒物质的影响、热辐射等）l定义对工厂和社区的人员、设施、环境安全健康的影响。评估可以是定性的，如有厂区外影响，可以考虑定量分析后果分析后果分析 工艺危害评审是针对工艺上可能发生的危害事件进行的系统且复杂的研究，该研究由多种专业人员组成小组并使用4种方法当中的一种来完成 小组成员评估每个事件的可能的有害影响，判断系统中现有的防护是否足够，是否需要增加防护措施，并就相应的防护措施给出建议工艺危害评审工艺危害评审l选择四种方法当中的一种来进行评估l识别工艺中可能发生的危险事件l列出防范危险事件发生的现有防护l评估现有的防护是否足够l如果现有的防护措施不足够，就此给出建议l归纳建议项和所有评估的发现项，递交管理层工艺危害评审的步骤工艺危害评审的步骤123原因设备的故障、程序的失效、个人的疏忽偏差因原因导致的工艺状况的改变后果因偏差导致的不期望的安全事件术语术语原因原因后果后果偏差偏差故障类型和影响分析故障类型和影响分析危险和可操作性研究危险和可操作性研究故障树分析故障树分析故障假设故障假设/检查表分析检查表分析安全分析方法的逻辑图安全分析方法的逻辑图故障假设故障假设/检检查表分析查表分析故障类型和故障类型和影响分析影响分析危险和可操危险和可操作性研究作性研究故障树分析故障树分析项目项目论证阶段基础论证阶段基础数据数据X预批准预批准XOO设计设计XOOO定期评估定期评估现有设施现有设施XOOO工艺变更工艺变更XOOO退出运行退出运行XX=至少需要至少需要O=可选可选方法的选择方法的选择工艺的安全工艺的安全设计设计基本工艺报警基本工艺报警&控制系统控制系统&报警报警关键工艺报警关键工艺报警&控制系统控制系统&报警报警安全连锁系统安全连锁系统(开关开关,自动关闭自动关闭)物理性的防护物理性的防护装置装置(释放阀释放阀)缓解系统缓解系统(围堰，洗涤器，围堰，洗涤器，火炬火炬)厂内紧急计划厂内紧急计划社区紧急计划社区紧急计划AIChE（1993年年9月）化学工艺安全自动化准则月）化学工艺安全自动化准则 纽约：美国化学工程协会版纽约：美国化学工程协会版权权1993；复制需得到；复制需得到AIChE化学工艺安全中心的许可化学工艺安全中心的许可 独立防护层独立防护层工程和管理控制危害的控制措施与问题的早期预兆或泄漏之间的相互关系是否合适？人因因素人与其工作环境中的设备、系统、信息的交互作用是是什么？本质较安全工艺危害能否通过改变工艺的全部或部分来消除或减少？工艺危害评审中要考虑的因素工艺危害评审中要考虑的因素 人为因素分析包括日常和应急情况。在PHA过程中重点是辨识和避免人为失误可能发生的情况 可以运用人为因素检查表帮助辨识和评估人为因素，或者使用“故障假设/检查表”作为人为因素的评审的方法 人为因素分析人为因素分析 人为因素分析考虑主要领域l人机工程学l人机界面l注意力分散l培训、技能及表现l操作程序人为因素分析人为因素分析人为因素分析人为因素分析 人为因素分析方法l 利用操作和维修人员的经验l 人为因素检查表l 现场查看l 危害事件定义l 防护措施分析 与工艺有关的工艺物料的基本化学特性（如毒性、易燃性和反应性）、物料处理的物理条件（如温度和压力）、工艺设备的特性、或是这些因素的综合危害，应当通过从根本上消除而不是控制的方法 使用本质安全工艺技术是一种实现安全设计和操作的方法。本质较安全工艺本质较安全工艺 方法原则l仅用少量危害物质（或最小化）l采用低危害物料替代高危害物料 l采用低危害性工艺条件或低危害性物料形态减弱l装置的设计将危害物料释放量或能量的影响降至最小l装置的设计使发生操作失误的可能性减低到最小，或增加对操作失误的容忍度 本质较安全工艺本质较安全工艺 根据危害事故的风险（后果的严重性与发生的可能性），以判断目前的防护措施是否足够l定性评估l通过风险矩阵进行定性评估制定建议制定建议 管理风险管理风险l将建议按照风险等级排序l准备PHA报告记录PHA小组的分析l将报告递交给管理层（在工艺危害评审的过程中，任何重大发现应及时通知管理层）PHA报告报告l接受建议。指派责任人和规定完成时间l修改建议。指派责任人和规定完成时间l拒绝建议(必须将拒绝的原因记录在PHA报告中）l跟进执行的进展情况保证按时完成l与工作区域内可能受影响的人员沟通PHA的发现项管理层对建议的回复管理层对建议的回复目的：通过辨识、评估、控制工艺和操作中的危害，以预防工艺安全事故的发生，提高工艺安全水平范围：适用于塔里木油田钻井、试油、修井、油气生产和处理、油气集输和管道、炼油化工装置等的新改扩建项目及设施的生产运行、封存、拆除塔里木塔里木PHA管理标准管理标准塔里木塔里木PHA管理标准管理标准下下达达投投资资计计划划封封存、存、拆拆除除启动前启动前安全检安全检查、开查、开车车可可行行性性研研究究初初步步设设计计详细设详细设计、施计、施工图设工图设计计投产运行投产运行项项目目建建议议书书筛选性筛选性工艺安工艺安全评审全评审详细工详细工艺安全艺安全分析分析最终项目最终项目工艺安全工艺安全报告报告周期性工艺安周期性工艺安全分析全分析（每（每35年）年）项目批项目批准前工准前工艺安全艺安全评审评审封存、封存、拆除安拆除安全分析全分析基准工基准工艺安全艺安全分析分析频率：不超过5年职责：管理层、工艺安全分委会、直线领导、工作组准备：组建工作组、制定章程、提供工艺技术资料塔里木塔里木PHA管理标准管理标准提供了各类检查表和矩阵，并有技术手册各区域可制定有效的执行程序塔里木塔里木PHA管理标准管理标准第一天第一天介绍工艺安全分析危险和可操作性研究第二天第二天故障类型和影响分析故障假设/检查表分析研讨班日程研讨班日程123 优点l系统地分析所有和最初设计意图相背离的偏差l非常适合新技术和工艺l容易归档l适用于化学工艺过程也可适用于其它制造过程危险和可操作性研究（危险和可操作性研究（HAZOP）局限性l假设设计在正常工况下是正确的l需要准确的模型或图纸l容易“跑题”危险和可操作性研究（危险和可操作性研究（HAZOP）从这里开始对每个节从这里开始对每个节点进行分析点进行分析评估是否需要加评估是否需要加强风险控制强风险控制解释节点的设计解释节点的设计意图意图选择节点选择节点选择参数和引导词词选择参数和引导词词建立相关的偏差建立相关的偏差列出原因、后果列出原因、后果和保护措施和保护措施对所有引导词重对所有引导词重复这个过程复这个过程分析步骤分析步骤反应器反应器燃料储罐燃料储罐泵泵泄压阀泄压阀破裂盘破裂盘l选择节点选择节点l确认设计意图确认设计意图无无(None)流量流量多多(More)温度温度少少(Less)压力压力反向反向(Reverse)时间时间部分部分(Part of)液位液位以及以及(As Well As)混合混合/搅拌搅拌异常异常(Other Than)运用引导词运用引导词工艺参数工艺参数偏差矩阵引导词引导词设计参数设计参数多于多于少于少于无无反向反向部分部分以及以及此外此外High PressurePressure时间时间偏差矩阵偏差矩阵引导词引导词设计参数设计参数多多少少无无反向反向部分部分以及以及异常异常流量偏流量偏高高流量偏流量偏低低无流量无流量回流回流浓度错误浓度错误污染物（杂污染物（杂质）质）材料错误材料错误流量流量Pressure时间时间偏差矩阵偏差矩阵引导词引导词设计参数设计参数多于多于少于少于无无反向反向部分部分以及以及此外此外流量偏流量偏高高流量偏流量偏低低无流量无流量回流回流浓度错误浓度错误材料错误材料错误流量流量HighTemp压力压力High PressureLow PressurePressure温度偏低温度偏低压力偏高压力偏高温度温度温度偏高温度偏高压力偏低压力偏低时间时间污染物（杂污染物（杂质）质）偏差矩阵偏差矩阵引导词引导词设计参数设计参数多于多于少于少于无无反向反向部分部分以及以及此外此外流量偏流量偏高高流量偏流量偏低低无流量无流量回流回流浓度错误浓度错误材料错误材料错误流量流量HighTemp压力压力High PressureLow PressurePressure温度偏低温度偏低压力偏高压力偏高温度温度温度偏高温度偏高压力偏低压力偏低时间时间时间太短时间太短太迟太迟时间偏长时间偏长太快太快步骤倒反步骤倒反缺少步骤缺少步骤进行额外进行额外操作操作遗漏部分遗漏部分操作操作错误错误时间时间污染物（杂污染物（杂质）质）危险和可操作性研究分析记录表危险和可操作性研究分析记录表节点节点-管线或容器管线或容器 _设计意图设计意图_ 参数参数/引导词引导词偏差偏差后果后果原因原因保护措施保护措施建议的行动建议的行动121放热反应器放热反应器盐水盐水热交换器热交换器盐水盐水第一天第一天介绍工艺安全分析危险和可操作性研究第二天第二天故障类型和影响分析故障假设/检查表分析研讨班日程研讨班日程123优点l分析故障类型和影响的系统方法l将非常见过程分解为单元用于关键性分析l通过适当的训练后易于使用和归档故障类型和影响分析（故障类型和影响分析（FMEA）局限性l主要针对“运行故障”的状况（仪器和设备）l对设计依据不作质疑故障类型和影响分析（故障类型和影响分析（FMEA）1.选择系统2.描述系统3.将各组件的编号和描述列表4.列出第一个组件的失效或故障类型 5.列出对整个系统的安全影响 6.选择危害级别 7.选择可能性级别分析步骤分析步骤描描 述述 危险分级危险分级组件故障组件故障“安全安全”0故障不会引起较大的损失：故障不会引起较大的损失：损失损失$2,000,000或多起死亡或多起死亡,或对环境的破坏或对环境的破坏3故障类型和影响分析（故障类型和影响分析（FMEA）描述描述频率频率 等级等级极其可能极其可能1 or /yr-1很可能很可能1/2-5 yrs-2可能可能1/6-15 yrs-3不太可能不太可能1/16-35 yrs-4非常不可能非常不可能1/35 or yrs-5可能性列表对每个失效或故障类型8.计算安全关键性级别9.列出目前的保护10.对危害性大(1)或关键性高(-2)的,考虑改进保护措施回到步骤4对下一个组件进行分析故障类型和影响分析（故障类型和影响分析（FMEA）102识别识别成分成分故障模式故障模式效果效果HP现在保护现在保护推荐推荐RecommendationC环节环节学习学习日期日期页数页数/由由故障类型和影响分析记录表故障类型和影响分析记录表 故障会对系统造成两个或者多个影响效应，这些效应在同一个危险事件的形成过程中起作用共因失效共因失效107放热反应釜108甲苯装桶第一天第一天介绍工艺安全分析危险和可操作性研究第二天第二天故障类型和影响分析故障假设/检查表分析研讨班日程研讨班日程123优点l覆盖的危险源范围广 l不需要什么事先培训，相对容易应用 l作为学习工具很有效 l质疑设计 l可分辨相邻工艺间的影响 l可将工艺与以前的实际经验进行比较 故障假设和检查表分析故障假设和检查表分析（WHATIF/CHEKLIST）局限性l“抄捷径”导致评审不充分 l分析的深度有限l仅在询问正确的问题时才起作用 故障假设和检查表分析故障假设和检查表分析确定评估和顺序选择组长和组员召开组织会议召开分析会议问题陈述会议问题回答会议分析步骤分析步骤93甲苯槽罐车卸货硝酸（硝酸（95%）甲苯甲苯甲苯甲苯围堰围堰氮气氮气排气口排气口压力控制阀压力控制阀 减压控制阀减压控制阀 泵泵 泵泵 94工厂布置图故障假设/检查表小组练习程序15分钟后果分析步骤分钟后果分析步骤1只考虑爆炸事故的极端最严重情形只考虑爆炸事故的极端最严重情形地图比例地图比例 1英寸英寸=150 英尺英尺.用用1/3的时间研究资料和提出问题步骤的时间研究资料和提出问题步骤 2&3提出故障假设问题提出故障假设问题通过检查表提出问题通过检查表提出问题故障假设/检查表小组练习程序（续）根据风险水平，选出优先的问题（根据风险水平，选出优先的问题（2 2个个 x x 小组人数）小组人数）。用用1/3的时间，的时间，分给每个小组成员分给每个小组成员2个问题个问题并要求给并要求给出建议出建议 步骤步骤4剩下剩下1/3的时间，进行步骤的时间，进行步骤5&6成员向小组报告，并就分配问题的答案和建议成员向小组报告，并就分配问题的答案和建议达成共识。达成共识。准备小组报告准备小组报告小组应汇报的内容：各组的发现项包括后果分析结果各组的发现项包括后果分析结果将极端最严重情形的危害和定性等级记载在汇报板上将极端最严重情形的危害和定性等级记载在汇报板上记录建议项记录建议项n小组组长汇报是如何得到每个建议的，及小组对该方小组组长汇报是如何得到每个建议的，及小组对该方法的评价（优点和缺点）法的评价（优点和缺点）问题问题&讨论讨论