危害与可操作性分析

✍ dations ◷ 2025-04-11 06:36:29 #化学工程,安全,安全工程

危害与可操作性分析(HAZOP)是为了识别及评估在制程上可能产生的问题,结构化及系统化的检视流程及作业的方法,流程及作业可以是正在计划中的,也可以是既有的,所关注的问题是可能造成人员或设备的风险,或是影响正常作业的问题。

危害与可操作性分析一开始是用来分析化工厂的程序控制系统,但之后延伸到其他类型的系统,也包括复杂系统及软件系统。危害与可操作性分析是一种以引导词(guide-word)配合制程参数(温度、压力等)为基础的定性危害分析技术,一般会由多部门组成的团队(HAZOP团队)脑力激荡,透过多次的会议来进行。

此分析方式可适用于有相关设计资讯的程序,现有的或规划中的皆可。一般会包括一个程序流程图(英语:process flow diagram),其中包括许多个别的设备以及连接设备的管路。每一个设备或管路皆标示其“设计意图”。例如在化工厂中,一个管路的设计意图是要输送浓度为96%、温度为20°C的硫酸,质量流率为2.3 kg/s,从泵浦输送到热交换器,热交换器的设计意图是将质量流率为2.3 kg/s,浓度为96%的硫酸、温度由20°C上升到80°。HAZOP团队要找出每个意图中最可能的明显偏差,可能原因及影响。可以用来判断现有的安全防护是否足够,或是需要加入其他行动,使风险降低至允许程度以下。

HAZOP的会议一般是规划一天三至四小时。一个中型的化工厂中,设备及管路约有一千二百个,大约需要进行四十次HAZOP会议才能确认完所有的项目,现在有许多软件可以协助HAZOP会议的进行。

HAZOP需要针对设计意图选择适当的参数,常见的字包括流量、压强、温度及成分。从上例中可以看出,各参数的偏差就会造成设备和原始设计意图的偏差。为了识别偏差,可以用一组“引导词”(Guide Words)配合程序中设计意图的各参数。依英国标准BS:IEC 61882:2002,有以下这些引导词:

(后面四项适用于批量操作或是序列操作)

引导词可以和参数组合,形成例如“无流量”、“较多压力”之类的组合,若组合有意义,即为一个潜在的偏差。在以上例子中,“较少成分”表示硫酸的浓度低于96%,而“错误成分”(OTHER THAN COMPOSITION0)表示其中含有其他物质(例如油)。

下表列出一些常用的引导词及参数的组合,以及这些组合的说明。

只要建立了系统潜在危害的原因及其影响,就可以研究如何修改系统,提升安全性。修改的系统要再进行一次危害与可操作性分析,确定没有新的问题出现。

危害与可操作性分析一般会以团队的方式来进行,其角色如下(其他参考资料可能会有不同的名称):

早期的版本有建议研究负责人也要是记录者,但现在多半建议有另一个人来记录。一般建议团队至少要有五个人,在大型的制程中,可能会有许多个危害与可操作性分析会议,可能会依领域不同,团队中的专家会不同,设计者也会不同,但一般而言研究负责人及记录者是不会更换的。团队最多可以到20人,但一般建议一次开会不会超过8人。现在有许多不同供应商的软件可以协助研究负责人也要是记录者。

此分析技术起源自帝国化学工业(ICI)的有机重化事业部(Heavy Organic Chemicals Division),当时是英国的国际级化学公司。此公司1968年到1982年的安全顾问特雷弗·克雷兹(英语:Trevor Kletz)曾描述过当时的情形,以下为其描述的摘要。

1963时为了要研究酚制造厂的设计,由三个工程师成立团队,每周花三天的时间开会讨论,持续了四个月之久。一开始用的技术是称为“严格审查”(critical examination)的技术,但之后就将目的改为寻找设计中的变异。公司后来又进一步的改善此流程,称为“可操作性研究”(operability studies),在是公司中危害分析(英语:hazard analysis)程序的第三阶段(第一及第二阶段分别是概念阶段及规格阶段) ,在第一个细部设计产出后进行。

1974年英国发生了傅立可斯工厂爆炸事件(英语:Flixborough disaster),傅立可斯附近的化工厂爆炸,厂内的72人有28人死亡,36人重伤。之后不久化学工程师协会专业认证委员会(英语:Institution of Chemical Engineers)(IChemE)在提赛德大学举办了一个一周的安全课程,其中也包括上述的分析技术。此课程和之后陆续几年的课程都全部额满。在1974年也发表了公开文献中的第一篇相关论文。1977年时化学工业协会(英语:Chemical Industries Association)发行了相关指南,但一直到此时都还没有在正式出版物中出现HAZOP的名称。克雷兹在1983年首次使用HAZOP,用在IChemE课程的课堂笔记中。自此时开始,危害与可操作性分析成为英国化学工程课程中必修的一部分。

相关

  • 修纳语修纳语(修纳语:ChiShona),或称绍纳语,是属于班图语支的一种语言。是赞比亚南部与津巴布韦修纳人的母语,也是津巴布韦的官方语言之一。修纳语所有的音节都以元音结尾,且一个字词中的
  • 杰弗里·戈登杰弗里·伊万·戈登(英语:Jeffrey Ivan Gordon,1947年-),美国微生物学家,圣路易斯华盛顿大学教授。戈登是人类寄生微生物,尤其是肠道寄生物跨学科研究的先驱。他为定义人类寄生微生
  • 网状纤维网状纤维(英文为Reticular fibers、reticular fibres或reticulin)是一类由网状细胞分泌的网状纤维组成的结缔组织。网状纤维相互交联形成精巧的网状结构,这样的结构蛋白叫做网
  • 李渊唐高祖李渊(566年4月7日-635年6月25日),字叔德,陇西成纪人,唐朝开国皇帝及奠基者,618年6月18日-626年9月4日在位共8年 。玄武门之变后不久禅位于唐太宗,称号“太上皇”。据《旧唐书》
  • 均苯三甲酸均苯三甲酸是一种有机化合物,化学式为C9H6O6。它是一种平面分子,其余平面的苯羧酸分子仅有3种。均苯三甲酸在从水中结晶出来时,有着具有单维的空通道的氢键结合的水合网格。它
  • 阿罗什塞尔日·阿罗什(法语:Serge Haroche,1944年9月11日-),法国物理学家、法兰西学院院士,美国国家科学院外籍院士,巴黎高等师范学院教授。他的博士论文导师是1997年诺贝尔物理学奖得主克
  • 全球最为繁忙的城市机场系统该列表按照城市都会区内包含的全部机场计算。大伦敦都会区拥有6座商业机场,成为全球最繁忙的城市机场系统,而亚特兰大国际机场是世界上最繁忙的个体机场。
  • SEC东南联盟(Southeastern Conference,SEC),是美国南部及中西部的一个大学运动联盟,属于NCAA第一级别,而在美式橄榄球项目中则属于美式足球碗赛分区。全项目成员包括有:
  • AIM-9响尾蛇美国三军通用编号AIM-9响尾蛇(Sidewinder)空对空导弹是第一款以红外线作为导引设计,也是第一款有击落目标记录的空对空导弹。它在1956年配备至美国海军,1964年美国空军也开始使
  • MontenegroMontenegro可以指: