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国外危害与可操作性（ HAZOP ）分析发展和 应用

国外危害与可操作性（ HAZOP ）分析发展和 应用. 董小刚 技术总监 德国 TUV 机构认证安全仪表系统（ SIS ）工程师 雪弗龙菲利普斯化工公司认证 HAZOP-LOPA 主席 斯堪伯奥科技（北京）有限公司 英国劳氏船级社集团子公司之一. 交流内容. 英国化工事故的教训 HAZOP 在各国的应用 HAZOP 案例分享 建议. 一、英国化工事故的教训. Flixborough 镇化工爆炸事故. 世界上首次推动 HAZOP 培训、技术完善和广泛应用的化工事故

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国外危害与可操作性（ HAZOP ）分析发展和 应用

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  1. 国外危害与可操作性（HAZOP）分析发展和应用 董小刚 技术总监 德国TUV机构认证安全仪表系统（SIS）工程师 雪弗龙菲利普斯化工公司认证HAZOP-LOPA主席 斯堪伯奥科技（北京）有限公司 英国劳氏船级社集团子公司之一

  2. 交流内容 • 英国化工事故的教训 • HAZOP在各国的应用 • HAZOP案例分享 • 建议

  3. 一、英国化工事故的教训

  4. Flixborough 镇化工爆炸事故 • 世界上首次推动HAZOP培训、技术完善和广泛应用的化工事故 • 1974年6月1日，星期天，英国Flixborough Nypro化工有限公司，己内酰胺工厂，工艺25A单元反应器发生严重的泄漏爆炸事故，整座工厂几乎变成废墟 • 28人立即死亡，36人严重受伤，1821间房屋和167家商铺受损 • 事故如果发生在工作日，有可能后果更严重，至少会有500人以上死亡！ 己内酰胺工厂遭爆炸后几乎变成废墟

  5. Flixborough 事故21大教训 • 变更管理 • 重大危害设施的公共控制 • 重大危害设施的选址 • 工艺流程的危害分析 • 危害化学品的许可管理 • 压力容器和系统法规要求 • 重大危害设施管理体系 • 安全和生产的相对优先性 • 标准和规范作法的使用 • 设施危害物料量的限制 • 工厂设计的高可靠性要求 Flixborough化工事故死难者纪念碑

  6. Flixborough 事故21大教训（续） • 工厂发现缺陷后的重新开车 • 中心控制室和其他建筑物的设计和布置位置 • 工厂的仪表和控制系统 • 生产压力下的正确决策 • 工厂安保和通道控制 • 应急规划 • 金属材料的选取和防腐 • 危害气体爆炸研究 • 事故调查和技术方面的信息反馈 英国Flixborough化工死难者纪念碑

  7. Flixborough 事故总结 • 这次事故提出了早期PSM管理中的一些关键问题，如： • 法规：法规、标准及管理制度 • 人：安全管理中的角色和作用 • 设备：完整性管理 • 这次事故直接推动了HAZOP方法在英国和世界油气化工产业的应用和开展！！ • 事故的21条教训在今天仍然值得全世界油气化工行业学习和思考！ 英国Flixborough化工死难者纪念碑

  8. 二、HAZOP的应用

  9. HAZOP在欧盟的作法 • 欧盟法规要求保护人和环境的安全，原则性要求将危害设施风险降低到合理可接受范围，行业协会提供技术标准支持； • 海上和陆上油气化工设施在项目和运行改扩建阶段都要开展HAZOP工作，多项安全专题论证工作同时开展，包括QRA/SIL/EERA/FEA/SCE等； • 一般由独立的有资质的第三方来提供HAZOP协助服务； • HAZOP的工作由业主来强制执行、组织和开展。

  10. HAZOP在挪威的作法 • 挪威法规结构体系严谨，强调作业者的主体责任和各项符合性要求，要求保护人和环境的安全，采取一切措施降低风险，重视独立评估咨询和安全验证的作用； • 行业协会提供先进完善的技术标准体系支持，并组织大量的培训、高质量的会议交流和经验分享； • 重大危害设施在项目和运行改扩建阶段都要开展HAZOP工作，多项安全论证同时进行，包括QRA/SIL/CFD/WEA/ CRIOP/SCE等先进的技术评估和分析验证方法等； • HAZOP的工作由业主来强制执行、组织和开展并由独立的有资质的部门来提供HAZOP协助服务。

  11. HAZOP在美国的作法 • 美国法规明确要求保护人和环境的安全，重大危害设施要控制风险并实行PSM管理体系，各级政府强化安全监管的角色； • 行业协会提供完善的技术标准体系支持，并组织大量的培训、高质量的会议交流和经验分享； • 重大危害设施在项目和运行改扩建阶段都要开展HAZOP工作，多项安全论证同时进行，包括QRA/LOPA-SIL/CFD-FEA等； • HAZOP的工作由业主来强制执行、组织和开展并由独立的有资质的部门来提供HAZOP协助服务。

  12. HAZOP在马来西亚的作法 • 马来西亚职业安全和健康法规明确要求保护在工业场所中人的安全，对重大危害设施要控制风险并实行严格的监管和处罚措施； • 行业协会沿用国际上一系列先进的技术标准，并组织大量的培训、高质量的会议交流和经验分享； • 重大危害设施在项目和运行改扩建阶段都要开展HAZOP工作，多项安全论证同时进行，包括QRA/LOPA-SIL/FEA等； • HAZOP的工作由业主来强制执行、组织和开展并由独立的有资质的部门来提供HAZOP协助服务。

  13. HAZOP应用 - 技术支持？ • API RP 14 C 生产系统的井上安全系统的分析、设计、安装和测试的推荐作法 • API RP 520 炼化厂泄压设备的尺寸、选择与安装推荐作法 • API RP 521 泄压和减压系统推荐作法 • API RP 750 工艺危害管理推荐作法 • ISO 10418 石油天然气工业 – 生产装置的井上工艺安全系统的分析、设计、安装和测试 – 要求和指南 • ISO 23251 减压和压力泄放系统设计标准 • IEC 61508/61511 电力/电子/可编程电子安全相关系统的功能安全 • Norsok – S001 技术安全设计标准 • Norsok – P001 工艺系统标准 • Norsok – P100 工艺设计标准 • 等等

  14. HAZOP应用 – 何时开展？ HAZOP

  15. HAZOP应用 – 如何管理？ • 问题： • 步骤1/2/3/4/5/6/7/8 • 谁来做？ • 怎么做？ • 如何确保质量？ • 全生命周期理念？

  16. 三、案例分享 （ABC企业在役丙烯腈装置HAZOP分析）

  17. ABC企业在役丙烯腈装置背景介绍 • 自2002年工程设计，2005年投入运行 • 项目设计阶段开展过多项安全专项分析，包括：HAZOP/SIL/QRA/FEA等等 • 企业已建立了PSM管理体系 • 至2011年经过大小200次变更 • 运行6年间发生过17次事故 • 大量有关安全的重要文件和信息分散，造成沟通和操作的不便和潜在风险！ 业主决定再次开展： 工艺危害专项诊断HAZOP分析

  18. ABC企业PHA-HAZOP管理程序文件 • EHS 6100：风险标准（Risk Matrix）程序确保统一安全标准！ • EHS 6400：工艺危害分析组长能力评估程序确保正确的人！ • EHS 6300：工艺危害分析（PHA）管理程序确保分析报告质量！ • 6301：PHA分析报告质量评估 • EHS 6200：危害与可操作性（HAZOP）分析方法程序确保统一方法和程序！ • 6201：偏差列表清单 • 6202：典型起始事件频率 • 6203：池火后果评估 • 6204：有毒物料泄露后果评估 • 6205：气体火灾后果评估 • 6206：容器失效判定指南 • 6207：风险降低保护措施 • 6208：事故情形判定 • 等等。

  19. 在役丙烯腈装置HAZOP分析内容 • HAZOP重新审查了所有工艺流程，也包括公用工程，按照大的区域和关键设备来审核，但只用到一些重大危害相关的引导词：如的泄漏、火灾爆炸、人员伤害和环境污染等 • HAZOP审查了工程阶段重要安全分析文件，如设计阶段的QRA/SIL/HAZOP/PHSSER建议的跟踪和落实情况 • HAZOP审查了PSM管理体系中的重要要素实施的情况 • HAZOP审查了一些重大的变更及实施情况 • HAZOP审查了一些事故调查的情况 • HAZOP审查了一些安全专项文件中意见或建议的落实情况，包括：保险公司审核报告、企业内审报告、安全和操作审查、企业风险评估等文件

  20. 在役丙烯腈装置HAZOP分析程序 • HAZOP由企业HSE部门组织，并对完工后的HAZOP报告进行质量评估 • HAZOP参与人员包括：生产管理、操作工、仪表、工艺、设备供应商和第三方HAZOP主席（经考核评审颁发过ABC企业证书） • HAZOP共进行了10个工作日，划分了45个节点 • HAZOP共提出39条建议，技术类建议18条，管理类建议3条，操作类建议11条 • HAZOP分析对39条建议进行分级，高/中/低优先级分别为25/10/4条，高中低建议分别要求6/12/18个月内必须完成 • HAZOP分析要求专门的部门和人员来负责落实建议，并对建议作出响应和确定完工期限 • HSE部门将关闭后的HAZOP报告移交给资产完整性管理部门，由他们来更新和辨识安全关键要素清单（SCE）确定性能指标并制定验证计划

  21. 在役丙烯腈装置HAZOP分析内容 （按区域划分节点） • 反应器、送料和压缩空气 • 急冷系统 • 吸收塔系统 • 和反应器和吸收塔系统相关的其他问题 • 丙烯腈冷冻系统 • 丙烯腈回收系统 • 丙烯腈精制系统 • 和冷冻、精制及回收相关的其他问题 • 四级蒸发系统 10. 和冷冻、精制及回收相关的其他问题 • 四级蒸发系统 • 丙烯腈储存、卸料和装料系统 • 火炬系统 • 工艺辅助工程，如冷却水、蒸汽、空气、燃料气、氮气和锅炉给水 • 废水注入、废气燃烧等系统 • ACN精制系统 • 催化剂处置和废水储存系统 • 废液输送系统

  22. ABC公司丙烯腈装置HAZOP建议追踪记录表（示例）ABC公司丙烯腈装置HAZOP建议追踪记录表（示例）

  23. 在役丙烯腈装置关键安全设施（SCE）审核验证清单（示例）在役丙烯腈装置关键安全设施（SCE）审核验证清单（示例） HAZOP之后，如何有效利用其成果？

  24. 独立的第三方机构/人员进行关键安全控制措施（SCE）性能标准的验证独立的第三方机构/人员进行关键安全控制措施（SCE）性能标准的验证

  25. 在役丙烯腈装置HAZOP分析– 如何管理和应用好分析成果？ 全生命周管理期理念！

  26. HAZOP应用 – 经济性说明？ • 成本：本项目初步估算投入HAZOP分析及整改费用：20万美元 + 100 万美元 = 120 万美元 • 收益：能避免生产干扰和火灾爆炸事故发生，就是经济效益！！QRA分析表明，丙烯腈装置发生泄漏的风险为0.05次/年（20年一遇），开展HAZOP工作并采取整改措施后装置泄漏风险降低至0.01次/年。估计丙烯腈总资产为1亿美元。总收益：1亿x (0.05-0.01) = 400万美元 开展HAZOP： 收益 > >成本！！

  27. HAZOP应用 - 风险和成本？  晚投入，高风险花大钱  早投入，低风险花小钱

  28. 四、建议 • 国家法规及标准提供支持 • 建立并完善企业安全管理（PSM）体系 • 完善行业HAZOP技术准备 • 大力开展HAZOP行业经验交流 • 组织HAZOP培训和人才培养

  29. 五、启示 • 安全永远第一 • 生命永远第一 • 耶稣说：“信我者，得福！” • 佛说：“菩萨畏因，众生畏果。菩萨畏因，是因为知其因必有其果；众生畏果，是因为知其果不知其因也。”让HAZOP分析来告诉你工艺系统危害的因和果！ • 要安全不要事故，立即行动起来

  30. 如需更多信息，请联系: 董小刚 技术总监 英国劳氏船级社斯堪伯奥科技（北京）有限公司 T 1371760 4166 E ad@scandpower.com.cn W www.scandpower.com w www.lr.org

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