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亚博体育网页版技术咨询:危险与可操作性分析(HAZOP)

日期:2016年5月27日 10:37

HAZOP(Hazard and Operability Analysis),即危险与可操作性分析

HAZOP分析是一种使用引导词(guide words)为核心的分析方法,通过对划分的节点中存在的危险性及操作问题进行分析,查找设计和运行中的可能出现的偏差及其后果、原因,审查现有的亚博体育网页版保护措施,根据风险评价矩阵确定目前的风险度,并根据风险度的大小提出消减风险的亚博体育网页版建议措施。

HAZOP分析程序

HAZOP的分析程序见下图

 

 

HAZOP的使用阶段

可以在工厂运行周期内的任何时间段进行,设计阶段效果最好。

根据以往的统计数据,HAZOP可以减少29%设计原因的事故和6%操作原因的事故。

HAZOP的收益

 在设计阶段采用HAZOP能够识别设计中存在的问题,并在详细设计阶段得到纠正,从而降低开工后的变更成本,更快实现工艺流程的正常运转。

对在役装置实施HAZOP分析可以对装置从总体上进行系统的检查,不仅可以识别设计上的不足,而且可以对装置运行中的问题进行分析,进而提出有针对性的对策措施。

HAZOP分析结果用于操作规程的编制,可以提高装置的可操作性,从而确保生产装置平稳运行,保证产品质量,降低生产成本。

在进行HAZOP的过程中,可以培养和筛选一批工艺亚博体育网页版分析专业人才。

HAZOP分析结果还可作为员工的辅助培训教材。

 

 

亚博体育网页版技术咨询:

亚博体育网页版完整性等级(SIL,Safety Integrity Level)定级和验证

 

目前大部分石油、化工装置设置有紧急停车系统(ESD)、火灾及气体检测系统(F&G)等亚博体育网页版仪表系统(SIS),为装置的亚博体育网页版运行起到了至关重要的作用。SIS是由传感器、逻辑控制器和最终元件组成。SIS设计不当,可能导致严重的拒动作或误停车,不利于装置的亚博体育网页版平稳运行。因此,为了确保SIS的亚博体育网页版性和可靠性,也就是确定其实现亚博体育网页版功能的能力,有必要对装置的SIS进行评估,确定其需要亚博体育网页版完整性等级(SIL)。

亚博体育网页版完整性是亚博体育网页版仪表功能和其他保护层达到规定亚博体育网页版功能的可能性的一个度量,与执行亚博体育网页版功能的相关系统的性能有关。一旦设定了允许风险并估算了必要的风险降低,就能分配SIS的亚博体育网页版完整性要求。如下图所示:

 

图1  亚博体育网页版完整性

 

亚博体育网页版完整性等级(SIL),是一个描述亚博体育网页版仪表系统(SIS)亚博体育网页版功能失效概率的指标。SIL共设置四级,SIL1~SIL4,其中SIL4最高,SIL1最低。SIL数值代表着SIS使用过程风险降低的数量级。SIL等级越高,相应的SIS可靠性也就越高。

SIL定级:

通过使用某种方法来确定每一个亚博体育网页版仪表功能(SIF)所需要的亚博体育网页版完整性等级(SIL),目前最常用的SIL定级方法为保护层分析(LOPA)方法。

SIL定级基本程序:

1)确立过程的亚博体育网页版目标(允许风险);

2)执行一次风险分析以评价现有的风险;

3)确定所需的亚博体育网页版功能;

4)将亚博体育网页版功能分配给独立保护层;

5)确定是否需要一个SIF;

6)确定SIF所需的SIL。

图2  SIL定级的基本程序

SIL验证:

SIL验证目的是证实在役或设计的亚博体育网页版仪表系统(SIS)的每个SIF回路的亚博体育网页版完整性等级是否满足SIL定级时确定的亚博体育网页版完整性等级要求,若不满足要求,则提出改进的建议措施,例如:提高单个设备的SIL等级、增加冗余设备并选用合理的结构、缩短SIS的检验测试周期、采用基于不同工作原理的测量技术的现场传感器和执行机构、同一类型的仪表采用不同制造商的产品等。

SIL验证根据亚博体育网页版仪表系统每个SIF回路中各个组成部分的PFD计算整个回路的总的PFD,并充分考虑SIF回路的硬件结构的约束特性,确认SIF回路是否达到所需的SIL等级要求。

SIL验证基本程序:

图3  SIL验证的基本程序

 

 

 

亚博体育网页版技术咨询:保护层分析(LOPA,Layer of protection analysis)

通过分析事故场景初始事件、后果和独立保护层,可在HAZOP等工艺危害分析的基础上进一步对事故场景风险进行半定量评估的一种方法,其主要目的是确定是否有足够的保护层使风险满足企业的风险标准,也可以判断是否存在过保护的情况。

 

 

 

 

 

                         LOPA信息与HAZOP信息的关系:

  

图1  HAZOP信息与LOPA信息的关系

 

LOPA基本程序

LOPA基本程序如图2所示,包括:

1)场景识别与筛选。LOPA通常评估先前危害分析研究中识别的场景。分析人员可采用定性或定量的方法对这些场景后果的严重性进行评估,并根据后果严重性评估结果对场景进行筛选;

2)选择事故场景。LOPA一次只能选择一个场景,场景应是单一的“原因/后果对”

3)确定场景IE。IE包括外部事件、设备故障和人员行为失效;

4)IPL评估。评估现有的防护措施是否满足IPL的要求是LOPA的核心内容;

5)场景频率计算。将后果、IE频率和IPL的PFD等相关数据进行计算,确定场景风险;

6)评估风险,作出决策。根据风险评估结果,确定是否采取相应措施降低风险;

7)后续跟踪和审查。LOPA分析完成后,对提出降低风险措施的落实情况应进行跟踪。应对LOPA的程序和分析结果进行审查。

图2  保护层分析的基本程序

 

                    量化风险评价

量化风险评估

   风险无处不在,一些属于重大危险源危险化学品设施更是火灾、爆炸、毒气泄漏的等易发的场所。量化风险评估主要针对危险化学品泄漏、扩散、火灾、爆炸和人员中毒等风险进行量化的评估。

   量化风险评价是一种采用数学上量化的方法来预计事故造成风险的研究方法。量化亚博体育网页版评价最重要的核心是风险的概念。

量化风险评估的应用

   在项目的可行性研究、设计及运行阶段可以运用QRA方法对项目进行定量的风险分析,为设计、亚博体育网页版管理及领导决策提供技术支持。主要应用于:

      土地规划(如周边居民的拆迁范围的评估)

      工厂平面布置的优化

      厂内危险化学品的储存量的评估

      火灾爆炸分析(FEA)

      污染的控制与应急计划

      构建住物的抗爆分析

      亚博体育网页版案例研究

      非标准化操作影响的评估

      设计方案的优化

      成本效益的分析

      风险降低措施有效性的评估等

 

 通过量化风险评估,为企业进行抗爆设计、亚博体育网页版间距的选取、火灾爆炸影响范围确定、风险管理和应急预案的制定等提供决策和依据。

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