HAZOP分析方法及实践

如何预防火灾、爆炸和有毒物泄漏等灾难性的事故？如何确保工艺系统持续安全运行？这是所有涉及危险化学品的流程工厂必须回答好的问题。

灾难性的事故不是由某个单一的原因造成的，而是各种复杂因素共同作用的结果，归根结底是管理上存在的某些缺陷所导致的。管理上的缺陷是造成事故的深层次的根源，它通常表现为具体管理实践上的不当和技术上的不足，这些不当与不足是导致事故的较直接的原因。

管理实践超出了本书的范畴。本书仅讨论技术上的问题。如果从技术角度看，要预防灾难性的事故，只需要完成一项工作，就是识别、消除或控制工艺系统中存在的主要危害。技术上的不足，体现在两个方面，要么是企业管理者没有认识到工艺过程中存在的主要危害，要么虽然认识到了相关的危害，但没有落实恰当的措施，来消除或控制它们。

危险与可操作性研究（也称HAZOP分析）是弥补技术上的不足、从技术层面上消除灾难性过程安全事故的重要工具。越来越多的人开始了解它、应用它和热心传播它。但在其实际应用中，还存在较多的问题。主要表现在两个方面：①很多企业的管理层并没有真正认识到它的作用和意义，之所以开展这项工作，主要是源自政府的要求；②管理人员和技术人员还没有真正掌握这种方法，虽然按照工作流程对工艺系统完成了分析过程，但结果却差强人意，有些主要的危害没有识别出来；或者虽然识别了，却没有提出足够的措施来消除或控制，工艺系统还是在高风险水平上运行，事故依然会发生，没有完全达到预防事故之目的。

HAZOP分析这项工作，表面上是一项技术工作，实际上它的执行过程是企业安全文化的具体表现。具有优秀安全文化的企业，对涉及危险化学品的工艺流程开展HAZOP分析，是一件自然而然的自愿的工作。管理层对其意义、要求和执行过程较熟悉，会积极准备好各种资源促其落实。反之，这项工作就会流于形式，失去其应有的作用和意义。

HAZOP分析方法的应用是工程实践的一部分。它被应用于纷繁复杂、种类各异的工艺系统。虽然有一些相关的行业标准，但标准的规定仅仅是非常基础的框架，是粗线条的。在这些标准的基础上，各个企业不断探索，形成了一些不同的实践做法和各企业个性化的执行标准和要求。

HAZOP分析方法发明之初，是定性的、线逐线的分析方法。后来，在开展HAZOP分析时，人们将工艺系统划分成各个子系统（即节点），对各个节点展开分析。目前，越来越多的跨国化工、石化和制药企业，提高了对HAZOP分析质量的要求，将保护层概念融入到HAZOP分析过程中，因此，它正逐步演变成一种半定量的工艺危害分析方法。

HAZOP分析是一种朴素的方法和工具，我们应该客观地看待它、用好它。

一方面，不要把它神秘化，认为据此就可以解决所有过程安全的问题。它不是什么高深莫测的东西，而是朴素的技术方法，是分析小组讨论、评估和认知工艺系统危害的工作过程，与其他技术讨论方法并没有本质上的区别。因此，我们要有信心，只要认识到它的重要性，愿意去学习、应用与实践，任何企业都可以用好它，来防止灾难性的过程安全事故。HAZOP分析是防范严重过程安全事故的重要工具，但要彻底消除过程安全事故，除了HAZOP分析外，还需要落实其他过程安全管理要素，如机械完整性、变更管理等。

另一方面，也不能否定它的作用。不能因为做了HAZOP分析却出了事故，就认为它无用处。做了HAZOP分析仍然出现事故，很多情况下，不是这种方法不好，而是使用的人没有真正把它用好。此外，导致事故的原因很多，应该依靠系统的管理和缜密的技术工作，来实现工艺过程的安全，HAZOP分析工作只是预防过程安全事故的重要环节之一。我们可以将HAZOP分析作为突破口，在此基础上系统地落实各管理要素，从而达到消除或控制过程危害和预防灾难性过程安全事故的目的。

编写本书的基本出发点，是和读者一起分享HAZOP分析方法的一些应用经验与心得，帮助更多人了解和应用这种方法，以预防和消除灾难性的过程安全事故。本书共包括十章内容。

章是过程危害分析概述。叙述了过程安全管理的特点及其管理要素，也对过程危害分析的概念及常用分析方法做了简要说明。本章通过较宏观的描述，帮助读者理解过程危害分析要素及其在过程安全管理系统中的位置。

第二章是风险标准。阐述了危害与风险的概念、风险标准、风险矩阵，以及风险矩阵的应用。本章旨在帮助读者了解风险矩阵及其使用方法，为HAZOP分析的风险评估做好准备。

第三章是HAZOP分析方法。这是本书的重点章节之一，说明了HAZOP分析方法的基本概念和定性HAZOP分析的过程。本章还通过具体的实例，帮助读者增加对HAZOP分析方法及其应用的感性认识。

第四章是融入保护层概念的HAZOP分析。这是本书的重点章节之一，说明了保护层概念和融入了保护层概念的半定量HAZOP分析方法。通过具体的实例，帮助读者了解和掌握半定量HAZOP分析方法及其应用。

第五章是间歇工艺流程的HAZOP分析。本章说明了间歇工艺流程HAZOP分析的特点，突出阐述了其与连续工艺流程HAZOP分析的差异。其中包含一个间歇工艺流程的HAZOP分析实例，以增加读者的感性认识。

第六章是组织领导HAZOP分析。本章不涉及分析方法本身的技术内容，但也是本书的重点章节之一。它主要说明如何领导、组织完成一个HAZOP分析项目。对HAZOP分析相关方的职责、分析小组的要求、HAZOP分析的准备工作及质量保障等方面做了较详细的说明。目的是让读者了解如何成功地领导、组织HAZOP分析工作。

第七章是HAZOP分析报告。本章说明了HAZOP分析报告的用途、应该包含的基本内容、编写分析报告的注意事项和报告的存档要求。

第八章是计算机辅助HAZOP分析。本章说明了HAZOP分析软件的作用、如何选择HAZOP分析软件。通过简单介绍HAZOPkit软件的主要功能，帮助读者增加对HAZOP分析软件基本功能的一些感性认识。

第九章是HAZOP分析的补充。说明了开展设施布置分析和人为因素分析的做法与实践，它们是HAZOP分析的有益补充。本章对高占用率建筑物的影响评估和工艺报警评估做了较详细的说明，帮助读者初步了解开展设施布置分析和人为因素分析的方法。

第十章是过程危害分析复审。说明了过程危害复审的必要性、复审所包含的主要任务及做法。目的是帮助读者了解过程危害分析复审的基本要求和实践方法。

作者曾亲自带领分析小组，完成了300多个化工、精细化工、炼油和石化等领域的HAZOP分析项目，本书是这些项目的实践体会与总结，比较贴近实际应用。读者可以通过本书了解HAZOP分析的基础知识，学习HAZOP分析方法，将它应用到实际工作中。已有HAZOP分析实践经验的读者，可以参考本书的内容，结合自己开展HAZOP分析的心得，或许可以从中产生一些共鸣和新的心得。希望本书能抛砖引玉，为HAZOP分析方法的高质量推广应用尽微薄之力。

在本书编写过程中，获得了化学工业出版社有关领导和编辑、瑞迈公司同事们的大力支持，豪鹏科技公司HAZOPkit软件开发小组也为本书提供了软件介绍的素材，在此一并表示衷心感谢！

鉴于作者水平的局限，不足之处在所难免，望读者谅解并提出宝贵的改进意见。

粟镇宇

2017年5月  上海

章过程危害分析概述1

节引子1

第二节事故是流程工业企业的成本1

第三节过程安全与作业安全的区别3

第四节过程安全管理系统的要素6

第五节过程危害分析要素8

第六节常见过程危害分析方法11

一、安全检查表法11

二、What-if提问法（“如果……会怎么样?”提问法）12

三、故障类型和影响分析（FMEA）14

四、危险与可操作性研究（HAZOP）17

五、故障树分析17

第七节过程危害分析方法的选择19

第八节何时开展过程危害分析？20

一、研发设计阶段21

二、生产运行阶段21

第九节本章小结22

第二章风险标准23

节引子23

第二节危害与风险24

第三节风险标准26

第四节风险矩阵表及应用28

第五节本章小结30

第三章HAZOP分析方法32

节引子32

第二节HAZOP分析的概念33

第三节HAZOP分析相关的法规34

第四节HAZOP分析相关的概念36

一、分析小组37

二、节点37

三、参数38

四、引导词39

五、HAZOP分析工作表40

第五节HAZOP分析举例42

一、工艺系统说明42

二、明确分析范围44

三、了解危险化学品的特性44

四、划分节点44

五、开展分析工作45

第六节节点划分的实践51

第七节参数与引导词详解53

第八节偏离描述与原因62

一、偏离描述62

二、原因62

第九节事故情景的后果64

第十节现有措施及风险评估66

一、现有措施66

二、风险评估67

第十一节提出建议项67

一、提出建议项的策略67

二、消除与控制过程危害的措施68

三、提出建议项72

第十二节本章小结73

第四章融入保护层概念的半定量HAZOP分析75

节引子75

第二节事故情景及其主要元素77

第三节半定量HAZOP分析工作表81

第四节半定量HAZOP分析举例82

第五节事故情景的后果分析87

第六节初始原因88

一、初始原因的概念88

二、初始原因出现的频率89

第七节促成条件91

一、引入促成条件91

二、促成条件引火源91

三、促成条件人员在现场92

四、促成条件缓慢发展的事故情景92

第八节独立保护层92

一、独立保护层的概念92

二、独立保护层的有效性93

三、独立保护层的独立性94

四、独立保护层的响应失效率96

五、独立保护层的说明99

第九节半量化风险评估108

第十节本章小结110

第五章间歇工艺流程的HAZOP分析111

节引子111

第二节间歇工艺流程的HAZOP分析112

一、间歇工艺流程HAZOP分析方法的特点112

二、间歇工艺流程HAZOP分析的说明113

第三节间歇工艺流程的HAZOP分析举例114

第四节本章小结118

第六章组织领导HAZOP分析119

节引子119

第二节职责与分工120

第三节HAZOP分析小组121

第四节组长的资质及职责123

第五节明确分析任务与工作范围124

第六节HAZOP分析的准备工作125

一、召集会议125

二、准备图纸文件126

三、行政支持127

第七节HAZOP分析首次会议128

第八节HAZOP分析讨论会130

一、鼓励小组成员积极提问130

二、鼓励小组成员积极参与讨论130

三、只开一个会议130

四、合理的进度控制131

五、合理的工作时间131

六、及时备份132

七、总结会132

第九节保障HAZOP分析的工作质量132

一、做好HAZOP分析的计划和准备工作133

二、严谨地落实分析过程134

第十节HAZOP分析的后续工作135

第十一节本章小结136

第七章HAZOP分析报告137

节引子137

第二节HAZOP分析报告的用途138

一、改进设计与操作方法138

二、帮助操作人员加深对工艺系统的认知138

三、完善操作程序和维修程序138

四、充实操作人员的培训材料139

五、编制专项应急处置预案139

六、开展过程危害分析复审139

七、符合法规要求139

第三节HAZOP分析报告的内容140

一、封面和目录140

二、综述140

三、目的及范围140

四、分析小组140

五、分析方法说明140

六、执行分析过程的说明141

七、附件141

第四节编写分析报告的注意事项141

一、报告的内容要准确、清晰141

二、建议项应该可以执行和度量141

三、避免包含敏感信息142

四、便于后续使用142

第五节分析报告的存档142

第六节本章小结143

第八章计算机辅助HAZOP分析144

节引子144

第二节选择HAZOP分析软件145

一、单机版还是网络版145

二、软件的语言（中文还是英文）145

三、满足业务需要的功能145

四、售后服务146

第三节HAZOPkit分析软件功能简介146

一、工作界面147

二、项目准备147

三、节点划分150

四、分析过程150

五、辅助工具153

六、输出154

七、跟踪建议项155

第四节本章小结155

第九章HAZOP分析的补充157

节引子157

第二节设施布置分析方法及实践158

一、设施布置分析的任务158

二、设施布置分析的过程159

第三节人为因素分析163

一、人为因素分析的任务163

二、工艺报警的分析163

第四节本章小结164

第十章过程危害分析复审165

节引子165

第二节过程危害分析复审的实践166

一、任务-1回顾上次HAZOP分析报告166

二、任务-2审查工艺变更166

三、任务-3回顾过程安全事故167

四、任务-4重新开展设施布置分析和人为因素分析167

五、任务-5检查法规符合性167