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论文HAZOP分析在苏10区块的应用
HAZOP分析在苏10区块的应用
完成单位:
作业三区
编写人:
二〇一二年二月十日
HAZOP分析在苏10区块的应用
摘要:
HAZOP分析(HazardandOperabilityAnalysis,危险与可操作性分析)是一种用于辨识设计缺陷、工艺过程危害及操作性问题的结构化分析方法。
本文通过介绍了HAZOP分析方法的基本原理和工作流程,并以苏10-3站为例,详细介绍了HAZOP的分析过程和实际运用情况;同时结合分析的结果,对HAZOP分析方法的应用效果进行评价,认为运用HAZOP分析方法能够发现现役装置中的风险,对提升安全管理水平有指导作用。
关键词:
HAZOP分析法风险安全管理
引言
HAZOP(HazardandOperabilityStudy)方法的意思是“危险性和可操作性分析”,是在设计阶段对工程项目的工艺流程设计和操作提出安全上的问题,共同讨论解决问题的一种方法【】。
目前,国际上很多国家和公司把HAZOP分析方法作为一种预防重大事故发生的定性风险评估技术,已得到越来越广泛的应用。
2012年3月采气四厂确定HAZOP分析作为年度风险辨识工作的重要组成部分,明确了危险与可操作性分析工作任务及实施计划。
通过对现役装置的HAZOP分析,发现装置遗留的设计缺陷和现场生产运行管理的漏洞,为制定风险控制措施提供了依据,提高了在役装置的安全水平。
一、HAZOP分析法基本原理
HAZOP分析首先成立一个由工艺、电气仪表、安全等专业人员组成的分析小组,选定一位具备丰富经验、工作能力和广泛知识的专家为分析组长或主席,将连续的工艺流程分成多个节点,根据由引导词和工艺参数组成的偏差,来全面和系统地识别装置设计中可能存在导致安全或操作问题的缺陷,评估现有的安全措施是否充分,并为设计和操作推荐更为有效的安全保障措施。
HAZOP方法分析工作流程包括(见图1):
A.根据工艺流程图,将工艺系统划分为工艺单元/节点。
B.针对某个工艺单元/节点,工艺工程师和运作工程师说明该工艺单元的设计目的和正常操作条件。
C.选取某个引导词,进行设计偏差讨论。
D.辨识产生工艺偏差的原因。
E.预计潜在的后果影响,如工艺异常、生产关断、火灾爆炸、安全事故、操作困难等。
F.辨识已有的安全防护措施,是否能防止工艺偏差导致事故发生或减轻后果影响。
若认为现有安全防护措施不足够,建议增加安全防护措施。
G.在HAZOP分析工作表中记录讨论结果。
H.确定安全防护措施的负责单位。
重复以上步骤,将所有的引导词都逐一讨论完毕。
然后,继续分析下一个节点和下一个引导词,以此类推直到所有节点和引导词分析完成为止。
二、HAZOP分析在苏10区块的应用
㈠分析前准备
1、分析对象简介
苏10区块简介
目前由于气田所辖的气井、集气站、净化装置众多,本次HAZOP分析主要选取具有代表性的站场进行分析,即苏10-3集气站、及两口周边人员密集的气井。
表1苏10区块主要危险源
主要危险源
存在部位
可能导致的危害事件
天然气
集气站、单井
火灾、爆炸、窒息
(处于受限空间时)
甲醇
集气站、单井
火灾、人员中毒
压力容器
和压力管道
集气站、单井
超压、泄漏、爆炸
2、分析组的组成
本次HAZOP分析组由8人组成,包括采气四厂作业三区工艺、仪表、安全等专业的技术人员。
3、资料准备
HAZOP分析前提供分析对象的相关数据资料包括:
工艺管道仪表流程图(P&ID)、工艺流程图(PFD)、设备图、采气岗HSE作业计划书、集气站作业指导书、采气岗操作规程、单井基础资料等。
4、方法培训
分析前,开展HAZOP分析法培训,就HAZOP分析法起源、分析法相关步骤、如何组织开展HAZOP分析等方面知识进行了认真、细致的讲解,使全体人员对HAZOP分析有了一定的了解。
㈡HAZOP分析过程
分析过程将装置的工艺流程划分为不同的节点,通过一系列引导词系统地对每一个节点进行审核,发现导致偏差的原因和由此可能产生的后果,识别和判断现有的安全措施是否能够避免结果的产生,并针对不足的措施提出相应的建议,并如实地记录分析的全过程。
分析过程工作流程如图2所示。
现就结合苏10区块苏10-3站装置HAZOP分析为例,详细介绍HAZOP的分析过程。
1、节点划分
节点指具有确定边界的设备(如两容器之间的管线)单元,是为了便于进行HAZOP分析而将分析对象划分成的具体逻辑单元,是HAZOP分析的直接目标。
节点可以是流程中的一段管线或一个设备或其组合。
节点划分主要根据该装置的P&ID图纸进行,并在P&ID上进行明确标识,说明每个节点的编号、起止点和中间部分。
如第一净化厂400万装置节点划分如表2所示。
表2苏10-3集气站节点划分
节点序号
节点描述
节点1
节点2
节点3
节点4
节点5
节点6
节点7
节点8
节点9
节点10
节点11
节点12
节点13
节点14
节点15
节点16
2、解释设计意图
由工艺工程师向分析小组成员解释所分析的流程或节点的设计意图。
只有分析小组成员对设计意图和参数有了清楚准确的理解和把握,以方便小组成员理解流量、温度和压力等相关工艺参数的设置,进而保证HAZOP分析后面的讨论富有成效。
如表2中“节点1”的设计意图即为“原料气的分离与过滤”。
3、引导词与工艺参数组合得到偏差
在分析每个节点时,把引导词与适当的工艺参数组合,以生成偏离了设计意图的偏差。
例“无”这个引导词通常和“流量”组合在一起,表示“无流量”这个偏差,其他引导词“偏大”、“反向”、“偏小”等和“流量”组合在一起,则表示“流量偏大”、“反向流”、“流量偏小”等偏差。
4、分析偏差产生的原因
引导词和工艺参数的组合可以得到无数偏差。
但HAZOP分析只关注、并记录那些有意义的偏差,无论这些偏差的分析最后是否会得出任何建议。
所谓有意义的偏差是指偏差产生的原因是可能实际发生的,其可能造成的后果会产生危险或带来操作问题。
例如第一净化厂400万装置“节点1”分析“流量高”偏差的原因可能为“来气量大”、“其他装置处理量少”“FY1301故障误开”等。
5、评估后果和安全措施
对每个有意义的偏差,分析小组都应对所有直接和间接的后果进行分析评价。
另外,对那些在设计中已有的、可以防止危险发生或减轻其后果的安全措施,也应进行讨论、记录。
表3为苏10-3站“节点1”HAZOP分析部分记录表。
表3苏10区块苏10-3站“节点1”HAZOP分析部分记录表
节点
序号
节点描述
设计意图
节点1
图号
会议日期
2013.5.17
参加人员
主持人:
组员:
序号
偏差
原因
后果
已有保
护措施
建议措施
备注
参数
引导词
1
6、风险分类
在HAZOP分析中对每个偏差所导致的风险进行风险分类的目的,是帮助定性评估偏差风险程度,并由此确定分析结论中每项建议措施的优先级别。
风险分类通常使用矩阵风险分析法(图3),利用风险矩阵分析对每一个有意义的偏差,判断后果的严重度和偏差发生的可能性等级,根据风险矩阵和矩阵中的风险评价指数,对由此产生的风险按“小风险”、“中等程度风险”、“高风险”进行分类,不同的风险评价指数说明了每个偏差应给予关注程度的高低及其建议措施的优先级别。
7、结论记录和建议措施
偏差、原因、后果、安全措施和建议措施都应采用Excel进行记录,每个偏差讨论时至少应该记录引导词、偏差、原因、后果、风险类别、安全措施(若有)、建议措施(若有)。
HAZOP分析得出的建议措施,其表述应清晰明确,具有可操作性。
HAZOP分析小组应在分析会议上就提出的建议措施,明确具体的响应方(个人或部门单位),由响应方负责对建议措施进行响应。
图4为苏10区块苏10-3站HAZOP分析建议图。
㈢HAZOP分析效果评价
1、应用范围广泛,建议措施合理
本次完成井HAZOP分析,分析节点28个,分析范围覆盖气田生产的各个环节,应用广泛。
本次讨论分析问题213项,提出建议措施41项,发现部分设计或安全管理的问题,并提出了整改建议,部分建议合理且易于实现,给气田的安全管理提供了借鉴及指导作用。
如“工艺安全信息资料的变更管理方面存在缺陷,现场实际情况与文件资料个别地方不一致”的问题,就如实反映出工艺信息变更管理方面的漏洞。
下表是苏10-3站HAZOP分析建议。
表4苏10-3站HAZOP分析建议措施表
序号
建议措施
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
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30
31
2、参与人员广泛,促进经验交流
本次分析,作业区安排地质工艺安全数字化相关人员参与分析,对HAZOP分析的方法有了一定的了解,为今后各基层单位自己组织HAZOP分析奠定了基础。
本次分析参与人员涉及安全、工艺、设备、仪表等专业,从不同专业角度出发,讨论产生偏差的原因,促进了各专业之间的交流,体现了“安全管理、人人参与”的理念。
㈣开展HAZOP分析的体会
1、基础资料与数据决定HAZOP分析是否顺利开展
采气四厂作业三区在开展HAZOP分析过程中,发现过去的工艺管道安装图中有部分内容与实际生产现场不符。
在对这些节点进行HAZOP分析时,就需要依靠熟悉现场工艺的人员根据工作经验进行讲解,产生了对人员的依赖性。
2、分析组成员专业素质决定HAZOP分析是否准确有价值
HAZOP分析的核心在于分析组成员分析产生偏差的原因和后果,小组成员的专业素质直接影响分析的结果。
所以小组成员的专业技术水平和洞察能力,运用HAZOP方法分析偏差、原因和后果的能力,对事故风险的分析能力等决定了HAZOP分析成功与否。
㈤结束语
HAZOP分析作为一种预防事故的定性风险评估技术,在国际上得到了广泛的应用。
此次HAZOP分析在靖边气田现役装置的成功应用,为靖边气田风险评估技术注入一种新的活力,为HAZOP分析法在今后气田的开发建设过程中的推广应用积累了经验。
本次分有效地识别了工艺生产或操作过程中存在的危害和不可接受的风险状况,同时提出了具有针对性和操作性的建议措施,建议措施的提出有助于该装置安全生产条件、管理制度和操作规程的进一步完善,提升了靖边气田装置的风险防范能力。
参考文献:
.王若青.胡晨.HAZOP安全分析防范介绍[J].石油化工安全技术,2003,
(1):
19-22
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- 论文 HAZOP 分析 10 区块 应用