1、工艺安全分析工艺安全分析Process Hazards Analysis(PHA)2安全经验分享安全经验分享3课程安排课程安排 第一天第一天l欢迎词欢迎词 l安全经验分享安全经验分享l研讨会目的研讨会目的lPHA概述概述l案例分析案例分析:BPlPHA的实施的实施l第一步第一步:计划与准备计划与准备l第二步第二步:危害识别危害识别桌面练习l第三步第三步:工艺危害评估工艺危害评估故障假设故障假设/检查表法检查表法 互动练习故障模式与影响分析故障模式与影响分析(FMEA)互动练习危险与可操作性分析危险与可操作性分析 互动练习4课程安排课程安排 第二天第二天l第三步第三步:工艺危害评估工艺危害评估（
2、续）（续）危险与可操作性分危险与可操作性分析析 互动练习故障树分析故障树分析l第四步第四步:后果分析后果分析l第五步第五步:其他需要考虑其他需要考虑的因素的因素l第六步第六步:风险评估风险评估l第七步第七步:建议措施与报告建议措施与报告l第八步第八步:记录归档记录归档l第九步第九步:管理层审核管理层审核l回顾与课程总结回顾与课程总结5研讨会目的研讨会目的l当课程结束时，学员将学会：当课程结束时，学员将学会：在PSM的框架内定位PHA解释为什么要做PHA描述做PHA的步骤辨识用于进行PHA的工具认识到每样工具的适用范围和局限性了解主持与实施PHA所需的能力工艺安全管理概述工艺安全管理概述7资产产
3、出率的第资产产出率的第0定律定律l任何设施遇到以下情况，其产出率立即任何设施遇到以下情况，其产出率立即降为零：降为零：炸毁烧毁影响周围社区 因违反法律法规而被强令关闭8杜邦杜邦43年事故死亡原因统计年事故死亡原因统计 1955-1997l爆炸爆炸 5930l火灾火灾13 9l中毒中毒1111 l高温烧灼（非火灾）高温烧灼（非火灾）10 9l窒息窒息 3 2l压砸压砸 8 8工艺有关，共工艺有关，共104 69其他其他 60 58总计总计 164 127DuPont USA 死亡人数死亡人数 事件事件9工艺事故工艺事故2/3的人员死亡（特别是群死群伤）的人员死亡（特别是群死群伤）发生在工艺事故中
4、发生在工艺事故中10工艺安全管理与业务经营工艺安全管理与业务经营l工艺安全管理的工作重点工艺安全管理的工作重点l灾难性事故灾难性事故l这些事故会造成这些事故会造成群死群伤严重破坏环境和健康重大财产损失中断生产经营生产许可证被吊销重大的财务损失等后果l严重威胁企业的生存。严重威胁企业的生存。11工艺安全管理工艺安全管理l工艺安全管理就是工艺安全管理就是l对生产工艺综合应用管理体系和管理控制对生产工艺综合应用管理体系和管理控制（制度、程序、审核、评估（制度、程序、审核、评估)，l使得使得工艺危害工艺危害得到得到识别、理解和控制识别、理解和控制，l从而达到预防从而达到预防工艺工艺事故和伤害事故和伤害
5、发生的目的。发生的目的。l这需要全公司从高层领导到基层的各层管理人这需要全公司从高层领导到基层的各层管理人员长期不懈的努力。员长期不懈的努力。12工艺安全与工艺危害工艺安全与工艺危害l工艺安全的定义：工艺安全的定义：在运行任何处理、使用或储存危险物品的设施的过程中实现无偶然和灾难性事故 l工艺危害的定义：工艺危害的定义：杜邦 有可能出现危险物品泄漏或接触危险物品，而导致重大的人员伤亡、财产损失或对环境破坏的状况l工艺安全管理适用范围：工艺安全管理适用范围：任何长期地或者临时地生产、搬运、使用或者储存危险物品（且有一定数量规模）的单元。13杜邦公司工艺安全管理的发展历史杜邦公司工艺安全管理的发展
6、历史l编年表：编年表：早期的黑火药工厂和爆炸危险1802年开始工艺评审19世纪50年代路易斯维尔事故1965年8月 工艺危害评审1965-1979年 公司经验1978年全面综合的工艺危害管理指南 1979年不断更新的工艺安全和风险管理指南1986,1992,1997,1998，2008，2009年。14相关法律法规的发展过程相关法律法规的发展过程l欧洲欧洲 塞维索（Seveso）事故，意大利 1976年重大事故危害法案1982年重大工业事故危害法规 1984 英国 1984年l美国美国印度博拜（Bhopal）事故，印度 1984年州政府立法 20世纪80年代联邦政府 1990洁净空气法案 高危
7、险化学品的工艺安全管理，OSHA 1992年 风险管理方案，EPA 1996年15工艺安全管理的意义工艺安全管理的意义l解决大规模、深刻和快速的技术发展带来的影响解决大规模、深刻和快速的技术发展带来的影响危害规模倍增控制难度倍增无法再“摸着石子过河”l采取前置性的策略，保证生产过程从运行的第一采取前置性的策略，保证生产过程从运行的第一刻开始就是安全的刻开始就是安全的 l为生产经营和企业发展带来效益为生产经营和企业发展带来效益。16工艺安全管理的特点工艺安全管理的特点l多专业多专业综合工艺设计、设备管理、生产受控等多方面 工艺、机械、电气、仪表、安全、操作、维护等多专业 l以风险管理为基础以风险
8、管理为基础后果严重小概率事件以风险评估为工具，以风险值为决策依据。l整个生命周期的全程管理整个生命周期的全程管理从设计、建设、生产运行到最终废弃拆除采取前置性的策略，保证生产过程从运行的第一刻开始就是安全的 17安全文化安全文化管理层的领导力管理层的领导力和承诺和承诺杜邦工艺安全管理模型杜邦工艺安全管理模型1814个要素的方法论个要素的方法论l这这14个要素涵盖了在生产型组织结构中进行高危个要素涵盖了在生产型组织结构中进行高危害管理所需要处理的所有关键内容，这些内容的害管理所需要处理的所有关键内容，这些内容的核心是管理层的承诺和领导力核心是管理层的承诺和领导力l运用运用14要素的方法，杜邦已在
9、世界范围内的多种要素的方法，杜邦已在世界范围内的多种生产领域包括化学品、聚合物、电子产品、矿产、生产领域包括化学品、聚合物、电子产品、矿产、生物化学、薄膜和纤维等行业成功的管理好工艺生物化学、薄膜和纤维等行业成功的管理好工艺安全安全l实施遵循这些要素的管理系统达到或超过法律法实施遵循这些要素的管理系统达到或超过法律法规及行业通行标准要求。规及行业通行标准要求。19杜邦公司杜邦公司美国职业安美国职业安全和健康署全和健康署美国石油学会美国石油学会美国化学工程美国化学工程师学会师学会责任关责任关怀怀1、员工参与1、人员因素安全信息安全信息1、工艺安全信息2、工艺安全信息1、工艺安全信息2、工艺知识与
10、文件1、技术危害与风危害与风险分析险分析2、工艺危害分析3、工艺危害分析2、工艺危害分析3、工艺安全分析4、工艺风险管理标准与规标准与规范范3、操作规程与安全规则4、操作规程3、操作规程5、公司标准和规范5、热工作业许可4、安全作业规则变更管理变更管理4、变更管理技术6、变更管理5、变更管理6、变更管理5、变更管理设备6、变更管理人员设备管理设备管理7、质量保证7、机械完整性6、质量保证及关键设备机械完整性7、工艺与设备完整性2、设施8、机械完整性9、启动前安全检查7、启动前安全检查培训培训10、培训与表现8、培训8、培训8、培训与表现3、人员承包商承包商11、承包商安全管理9、承包商事故调查
11、事故调查12、事故调查10、事故调查9、工艺事故调查9、事故调查4、管理层领导力应急响应应急响应13、应急准备与反应11、应急计划和响应10、应急响应和控制审核审核14、审核12、审核11、审核10、审核和整改PHA 概述概述21PSM 轮模型：轮模型：14个要素个要素审核审核22要素要素#2：PHA工艺技术范畴四个要素之一工艺技术范畴四个要素之一23PHA定义定义lPHA 综合了科学、技巧以及判断，以：综合了科学、技巧以及判断，以：系统地识别、评估并制定措施来控制工艺过程中重大的危害l完整的完整的PHA报告用于跟踪已经接受的建议，报告用于跟踪已经接受的建议，并用于和所有受影响的人员进行沟通。
12、并用于和所有受影响的人员进行沟通。24PHA定义：重要性定义：重要性l识别已知与未知的危险事件l识别危害性物料与危险的工艺过程l为理解危险事件及如何对其作出响应提供背景框架l识别、消除或减少危险源的风险水平l识别危害事件的后果及对其他PSM要素的影响l在危险控制方面，寻求实现多学科的一致性l将分析结果文件化归档，供今后使用25什么时候需要进行什么时候需要进行PHA？l新的工艺和设施（在开发建设的不同阶段进行若干次新的工艺和设施（在开发建设的不同阶段进行若干次不同的评审）不同的评审）筛选性分析开发建设的早期阶段设计评审分析设计完成时最终项目安全报告开车之前PHA基准分析在任何开车试运行变更之后l
13、现有设施现有设施定期循环分析依据危害程度确定频率至少每五年重新评审一次工艺变更l事故调查事故调查l工艺设施的封存或者拆除工艺设施的封存或者拆除26PHA定义：推荐的定义：推荐的PHA评审频率评审频率危害等级危害等级频率频率高高2 3 年年中中3 5年年低低5 7年年27案例：案例：英国石油公司，德克萨斯市，德州英国石油公司，德克萨斯市，德州l事件：事件：2005年年3月月23日日l设施类型：石油精炼厂设施类型：石油精炼厂l表面原因：液位计失效表面原因：液位计失效l根本原因：包括违背安全操作方法、未能从过往的经根本原因：包括违背安全操作方法、未能从过往的经验吸取教训等多重原因验吸取教训等多重原因
14、l人员损失：人员损失：15人死亡，超过人死亡，超过170人受伤人受伤l财产损失：财产损失：30亿美元亿美元28英国石油公司（英国石油公司（BP），德克萨斯市：主要发现），德克萨斯市：主要发现l首要的发现就是首要的发现就是BP管理层没有将管理层没有将工作场所安全工作场所安全（如，滑倒（如，滑倒-摔跤摔跤-跌落，驾驶安全，等）与跌落，驾驶安全，等）与工艺工艺安全安全（如：安全的设计，危害分析，原材料确认，（如：安全的设计，危害分析，原材料确认，设备维护，工艺波动的报告，等）区分开来。设备维护，工艺波动的报告，等）区分开来。29英国石油公司（英国石油公司（BP），德克萨斯市爆炸事故，德州），德克萨斯
15、市爆炸事故，德州 短片短片（6 分分14秒）秒）本片由美国化工安全协会（本片由美国化工安全协会（CSB）摄制，简单明）摄制，简单明了地说明了灾难发生之前、过程中、以及发生之了地说明了灾难发生之前、过程中、以及发生之后的相关事件经过后的相关事件经过。30节选自贝克调查团报告节选自贝克调查团报告防范工艺事故需要的是坚持不懈的警觉性。以往无防范工艺事故需要的是坚持不懈的警觉性。以往无事故的记录并不能代表安全已全面受控，长期无事事故的记录并不能代表安全已全面受控，长期无事故反而可能滋生出日益增长而又极端危险的松懈麻故反而可能滋生出日益增长而又极端危险的松懈麻痹情绪。痹情绪。一旦人们忘记他们的安全系统应
16、该怎样运行，安全一旦人们忘记他们的安全系统应该怎样运行，安全系统和控制措施就会形同虚设，教训会被遗忘，而系统和控制措施就会形同虚设，教训会被遗忘，而危险源和偏离安全操作规程的行为则会被容忍接受；危险源和偏离安全操作规程的行为则会被容忍接受；员工和主管会愈来愈依赖习惯做法，却忘记作业方员工和主管会愈来愈依赖习惯做法，却忘记作业方法理应建立在可靠的工程学原理等控制手段的基础法理应建立在可靠的工程学原理等控制手段的基础上。上。人们是会忘记害怕的。人们是会忘记害怕的。PHA 的实施的实施32实施实施PHA的步骤的步骤 1.计划与准备计划与准备2.危害识别危害识别3.工艺危害评估工艺危害评估故障假设/检
17、查表(What if/Checklist)故障类型与影响(FMEA)危险与可操作性研究(HAZOP)故障树分析(FTA)33实施实施PHA的步骤的步骤4.后果分析后果分析5.其他需要考虑的因素其他需要考虑的因素人员因素 设施分布 本质更安全工艺6.风险评估风险评估7.建议措施与报告建议措施与报告8.记录归档记录归档9.管理层审核管理层审核第一步第一步 计划与准备计划与准备35实施实施PHA的步骤的步骤1.计划与准备计划与准备2.危害识别危害识别3.工艺危害评估工艺危害评估故障假设/检查表(What if/Checklist)故障类型与影响(FMEA)危险与可操作性研究(HAZOP)保护层分析(
18、LOPA)故障树分析(FTA)36选择工艺单元选择工艺单元/区块区块l将整个设施分解为不同的单元或区块，各单将整个设施分解为不同的单元或区块，各单元或区块应能在元或区块应能在4个月或更短时间内分析完。个月或更短时间内分析完。l根据危害程度，将单元或区块进行优先排序。根据危害程度，将单元或区块进行优先排序。l根据单元或区块中危害的程度，确定工艺安根据单元或区块中危害的程度，确定工艺安全分析的频率。全分析的频率。37选择与培训小组成员选择与培训小组成员l组长加上组长加上3到到6名全职成员名全职成员l组长的能力要求组长的能力要求良好的组织能力和聆听能力在工艺安全分析方法方面，受过专门培训并有经验l小
19、组成员的能力要求小组成员的能力要求工艺所涉及各专业的组合，在工艺的操作和维护方面有实际实际经验38小组成员的合适人选小组成员的合适人选l熟悉以下各方面技能的人员熟悉以下各方面技能的人员:操作/生产维护/机械工程/技术操作过该工艺的人员对工艺安全分析方法熟悉的人员39小组成员的职责小组成员的职责 l组长组长组织整个分析活动指导分析工作保持分析的完整性与一致性引导分析达到深入透彻保证分析工作的进度与管理层沟通进展发表会议记录依计划完成最终报告l成员成员积极参与分析优先完成PHA工作定期巡查设备识别主要危害给出明确的建议措施如果工艺流程经研究确认可安全地操作，形成结论并存档40举行启动会议举行启动会
20、议l讨论章程讨论章程管理层或管理层或PHA管理小组编写一份章程，管理小组编写一份章程，明确分析的范围，时间安排，以及期望明确分析的范围，时间安排，以及期望l向组员描述向组员描述PHA的过程的过程l确定分析进度安排确定分析进度安排l分配职责，如：书记员分配职责，如：书记员l收集最新版的工艺安全信息，并在进行收集最新版的工艺安全信息，并在进行PHA之前分之前分发给小组成员发给小组成员41最新版的工艺安全信息最新版的工艺安全信息 l物料的危害性l工艺的设计基础l设备的设计基础lP&IDsl操作程序l标准操作条件l变更管理的记录l相关事故调查报告 l该工艺以前的PHA报告l类似工艺的PHA报告第二步第
21、二步 危害识别危害识别43实施实施PHA的步骤的步骤1.计划与准备计划与准备2.危害识别危害识别3.工艺危害评估工艺危害评估故障假设/检查表（What if）故障类型与影响(FMEA)危险与可操作性研究(HAZOP)保护层分析(LOPA)故障树分析(FTA)44危害识别方法危害识别方法 l审阅危害清单审阅危害清单l建立化学反应矩阵建立化学反应矩阵l建立化学危害分类建立化学危害分类l回顾重大回顾重大/未遂事故报告未遂事故报告l审阅之前的工艺安全分析及报告审阅之前的工艺安全分析及报告l识别并罗列工艺潜在能量识别并罗列工艺潜在能量l召开召开“故障假设故障假设”讨论会（头脑风暴）讨论会（头脑风暴）45
22、危害识别所用的信息危害识别所用的信息 l分析对象的相关资料分析对象的相关资料重大工艺事故的报告以往的PHA变更管理记录MSDS及化学反应矩阵有经验的顾问l对分析对象进行现场考察对分析对象进行现场考察识别潜在的危害46现场考察的作用现场考察的作用l对分析对象进行考察，识别或评估：对分析对象进行考察，识别或评估：最严重事故情形（内部或外部的）设施布置问题相关的人员因素 l与相关的直线管理者、操作工、机械工、电工、与相关的直线管理者、操作工、机械工、电工、工程师等进行交流，收集他们关注的问题和有工程师等进行交流，收集他们关注的问题和有用信息。用信息。l各自独立将所有发现项写成报告各自独立将所有发现项
23、写成报告 l与其他组员讨论发现项与其他组员讨论发现项 l确定确定PHA分析所要用到的最严重事故情形分析所要用到的最严重事故情形47危险源危险源 1.化学性化学性聚合反应反应压力失控震动敏感类浓缩相爆炸重排能力不受控的重排反应（环氧乙烷）热不稳定性自我放热导致爆炸或者生成火花易燃性闪火，聚集起火，引起破裂的自燃 可燃性粉尘爆炸，散装原料起火，热蒸汽爆炸过氧化物的反应性氧化或者活跃过氧化物的分解反应 与水反应与水或者湿气的反应氧化/变形与有机材料的反应腐蚀/酸反应或泄漏毒性泄漏后与人接触意外的混合反应，爆炸，有毒物泄漏 48危险源危险源（续）（续）2.热力性热力性热表面，物料泄漏，蒸汽，热膨胀冷低
24、温物料泄漏，冻堵，材料脆化3.压力压力/体积性体积性高压下的可压缩流体爆裂，泄露，或喷溅高压液体BLEVE真空下的可压缩流体储罐破裂或瘪塌4.势能势能/位置性位置性工艺原料的提升容器掉落或液体溅落粒状储存管的更换装满液体的容器内的液体涌动5.动力性动力性移动的物料水击效应，冲击或侵蚀损坏气动传送固体撞击，粉尘泄露，爆炸49化学危害描述化学危害描述练习练习50化学相互作用矩阵化学相互作用矩阵练习练习l一种化学品与物料不兼容性矩阵，可以预见性地一种化学品与物料不兼容性矩阵，可以预见性地识别不同材料之间意外混合所会产生出的危害影识别不同材料之间意外混合所会产生出的危害影响响l矩阵内的资料，定性或半定
25、量的描述了有意或意矩阵内的资料，定性或半定量的描述了有意或意外的化学反应所带来的化学反应危害。外的化学反应所带来的化学反应危害。51化学相互作用矩阵化学相互作用矩阵练习练习化学品化学品 A化学品化学品 B化学品化学品 C化学品化学品 D52建立化学相互作用矩阵建立化学相互作用矩阵练习练习l囊括所有的原料，包括已知的杂质，稳定的中间体，囊括所有的原料，包括已知的杂质，稳定的中间体，副产品，以及设备材质副产品，以及设备材质l问：问：X与与Y的反应是否可能形成危害？（的反应是否可能形成危害？（X为列，为列，Y为为行）行）回答是，否，或？（不知道）对于每个答案为“是”的，确定反应的类型与必要的条件 l
26、描述健康危害：描述健康危害：毒性，急性，慢性，等是否易燃？是否稳定？（自反应的程度？）53练习练习1：化学相互作用矩阵：化学相互作用矩阵 l互动练习l使用典型化工工艺练习中提供的表格，预测物料是否会反应造成危害l时间：30分钟54练习练习1：化学反应：化学反应金属金属l互动练习l根据练习表所提供的化学品，确定金属在工艺设备中的适用性l时间：30分钟55小组讨论小组讨论l你从这些练习中你从这些练习中学到了什么？学到了什么？l时间：时间：10分钟分钟第三步第三步 工艺危害评估工艺危害评估57实施实施PHA的步骤的步骤1.计划与准备计划与准备2.危害识别危害识别3.工艺危害评估工艺危害评估故障假设/
27、检查表(What if)故障类型与影响(FMEA)危险与可操作性研究(HAZOP)保护层分析(LOPA)故障树分析(FTA)58工艺危害评估工艺危害评估l工艺危害评估是针对工艺上可能发生的危害事工艺危害评估是针对工艺上可能发生的危害事件进行的系统而全面的分析，由多种专业人员件进行的系统而全面的分析，由多种专业人员组成的小组完成。组成的小组完成。l小组成员运用特定的方法，评估每个危害事件小组成员运用特定的方法，评估每个危害事件可能造成的有害影响，判断系统中现有的控制可能造成的有害影响，判断系统中现有的控制是否足够，是否需要增加防护措施。是否足够，是否需要增加防护措施。l就需要增加的防护措施给出建
28、议。就需要增加的防护措施给出建议。工艺危害评估：工艺危害评估：方法方法60方法方法 l包括定性与定量包括定性与定量l根据每个根据每个PHA的情况，可单独使用或组合使用的情况，可单独使用或组合使用 l可能需要专家顾问或分析师可能需要专家顾问或分析师l定性方法定性方法故障假设/检查表(What If)故障类型与影响(FMEA)危险与可操作性研究(HAZOP)l定量方法定量方法保护层分析(LOPA)故障树分析(FTA)61各种方法的主要特征各种方法的主要特征lWhat If 使用“如果会怎样”的问题来评估发生某些情况后对人或物的影响lFMEA 识别设备的故障类型，并进行风险评估以便对后续措施进行优先
29、排序lHAZOP 由引导词主导的分析lLOPA 识别针对某个危害的保护层并评估他们的有效性lFTA 一种量化的图形式方法，用于确定”顶上事件”的可能性62方法的适用性方法的适用性l95%到到97%的危害性事件能够通过的危害性事件能够通过What If或或HAZOP识别出来识别出来l3%到到5%要用要用FMEA或或LOPAl大概大概1%要用故障树分析要用故障树分析(FTA)63各类方法的分析逻辑各类方法的分析逻辑l故障假设故障假设/检查表法可以在因果关系中的任意一点切入检查表法可以在因果关系中的任意一点切入lFMEA从寻找从寻找 原因原因(控制阀故障)开始，逐步分析直到确定开始，逐步分析直到确定
30、后果后果(容器破裂)lHAZOP 从从偏差偏差(压力升高)入手入手,确定导致的确定导致的后果后果(容器破裂),然然后识别造成偏差的可能后识别造成偏差的可能原因原因(控制阀故障)lFTA 从从后果后果(容器破裂)入手入手,反过来分析到反过来分析到原因原因(控制阀故障)l该种分析逻辑分类对该种分析逻辑分类对LOPA方法不适用方法不适用64各类方法分析逻辑示意图各类方法分析逻辑示意图故障模式故障模式与影响法与影响法HAZOP故障树法故障树法故障假设故障假设/检查表法检查表法原原 因因 后后 果果偏偏 差差故障假设故障假设/检查表法检查表法What If/Checklist66故障假设法故障假设法/“
31、What If”l公认为一个基本方法，因为：公认为一个基本方法，因为：检验设计识别工艺之外的一些情况对工艺的影响l团队成员通过使用头脑风暴的方法不断地提出团队成员通过使用头脑风暴的方法不断地提出故障假设的问题故障假设的问题l建议是来自建议是来自对故障假设问题的回答 对现有保护装置与程序的评估l结构组织性不强结构组织性不强l基于成员的经验基于成员的经验l思路不受限制、开放性的思路不受限制、开放性的67范例：范例：“What If”记录表记录表故障假设记录表（带风险评估）故障假设记录表（带风险评估）用此表记录头脑风暴得出的假设问题用此表记录头脑风暴得出的假设问题会次会次/节节点点/系统系统如果如果
32、.会会怎样？怎样？危害危害后果后果保护保护措施措施严重严重度度可能可能性性风险风险级别级别建议建议措施措施备注备注68检查表法检查表法l也被公认为一个基本方法，因为：也被公认为一个基本方法，因为：检验设计评估工艺之外情况对工艺的影响l有结构有条理的方法有结构有条理的方法l基于经验基于经验l没有通用的检查表没有通用的检查表针对各种情况找到合适针对各种情况找到合适的检查表的检查表69范例：检查表范例：检查表PHA检查表（简化版）检查表（简化版）用于故障假设用于故障假设/检查表分析时提示激发假设问题检查表分析时提示激发假设问题是否适是否适用？用？如果如果.怎样？怎样？/危害危害后果后果保护措保护措施
33、施严重严重度度可能可能性性风险风险等级等级建议建议措施措施原料、产品、中间产原料、产品、中间产品的储存品的储存储罐储罐是是/否否 设计、间距、氮封设计、间距、氮封围堰围堰是是/否否 存量、排放存量、排放紧急阀门紧急阀门是是/否否 遥控、有害物料遥控、有害物料70使用检查表的步骤使用检查表的步骤工艺是否存在危害工艺是否存在危害或者需要特别注意的地方？或者需要特别注意的地方？记下危害与后果记下危害与后果防护措施是否足够？防护措施是否足够？提出建议提出建议 发现并罗列已存在的发现并罗列已存在的安全防护措施安全防护措施提出建议提出建议并针对改进采取行动并针对改进采取行动没问题没问题 否否否否是是是是7
34、1故障假设故障假设/检查表法的优势与局限检查表法的优势与局限l优势优势覆盖的危险范围广无需很多先期培训，并且相对容易应用作为学习工具十分有效对设计提出挑战可辨识相邻工艺的影响可将工艺与之前的实践进行对比l局限局限“抄捷径”易导致分析不充分分析的深度有限仅在提出正确的问题时才起作用l在第一次评审工艺的时候使用在第一次评审工艺的时候使用 72故障假设故障假设/检查表步骤检查表步骤l从流程起始入手，顺着工艺过程一步一步地分析，形从流程起始入手，顺着工艺过程一步一步地分析，形成故障假设的问题成故障假设的问题记录下每个问题 鼓励头脑风暴，此时不要回答问题头脑风暴结束后，确认每个人的故障假设问题都被正确地
35、记录下来运用“检查表”，补充头脑风暴时未提到的问题。l将提出的问题分配给每个成员，进行书面分析回复将提出的问题分配给每个成员，进行书面分析回复书面分析回复提交给小组组长，组长负责将所有回复汇总后分发给小组成员73事故假设事故假设/检查表步骤（续）检查表步骤（续）lPHA小组开会讨论所收集的信息，并决定：小组开会讨论所收集的信息，并决定：完全认可所递交的分析回复讨论分析回复，在修改后认可推迟认可，进行进一步的调查分析74互动练习：事故假设互动练习：事故假设/检查表检查表l互动练习互动练习分发练习说明与练习表各小组 描述工艺情况 进行“故障假设”分析小组汇报l时间：时间：75-90分钟分钟7593
36、硝酸（硝酸（95%）甲苯甲苯甲苯甲苯围堰围堰氮气氮气排气口排气口压力控制阀压力控制阀 泵泵 泵泵 甲苯槽罐车卸货甲苯槽罐车卸货7694工厂布置图工厂布置图故障类型与影响分析故障类型与影响分析Failure Mode and Effect Analysis(FMEA)78对对FMEA的描述的描述 l运用一定方法识别运用一定方法识别设备部件的故障类型故障的后果l对每个可能导致危害后果的工艺部件，询问：对每个可能导致危害后果的工艺部件，询问：此部件会出现怎样的故障？它的故障会怎样影响工艺其他部分以及整个系统？给出每个故障的后果危害等级，并预测其发生的几率l用于评估相对风险，区分行动的优先次序用于评估
37、相对风险，区分行动的优先次序风险=后果的严重程度 X 后果发生的可能性79FMEA的优势和局限的优势和局限l优势优势分析故障及其影响的系统性的方法把不寻常的工艺过程分成各片段，进行重点分析经过合适的培训，易于使用和归档l局限局限专注于“运行与不运行”的二元情况（仪器与设备）不质疑设计基础要求有准确的资料或图纸l对每个设备部件的关键性（优先性）进行比较性评估对每个设备部件的关键性（优先性）进行比较性评估80FMEA 典型步骤典型步骤1.确定系统2.描述此系统3.将各元件编号和描述列表4.列出第一个元件的故障或者出错的模式5.罗列故障对整个系统的安全影响6.确定后果危害等级（H）7.确定可能性（P
38、）8.计算关键度（C=H+P）9.列出现有的保护措施10.对于高危害的（H1或C-3），考虑保护措施的改进下一个元件从第四步开始重复进行81后果危害等级后果危害等级描述描述后果危害等级后果危害等级元件故障后仍保证安全0故障未导致重大损失：损失$2,000,000的损失或多人死亡，或对环境的重大影响382FMEA 典型步骤典型步骤1.确定系统2.描述此系统3.将各元件编号和描述列表4.列出第一个元件的故障或者出错的模式5.罗列故障对整个系统的安全影响6.确定后果危害等级（H）7.确定可能性（P）8.计算关键度（C=H+P）9.列出现有的保护措施10.对于高危害的（H1或C-3），考虑保护措施的改
39、进下一个元件从第四步开始重复进行83可能性表可能性表描述描述频率频率等级等级极其可能1或以上/年-1很可能1/2-5年-2可能1/6-15年-3不太可能1/16-35年-4非常不可能1/35或以上年-584FMEA 典型步骤典型步骤1.确定系统2.描述此系统3.将各元件编号和描述列表4.列出第一个元件的故障或者出错的模式5.罗列故障对整个系统的安全影响6.确定后果危害等级（H）7.确定可能性（P）8.计算关键度（C=H+P）9.列出现有的保护措施10.对于高危害的（H1或C-3），考虑保护措施的改进下一个元件从第四步开始重复进行85FMEA 记录表记录表编号编号元件元件故障模式故障模式安全影响
40、安全影响 HP现有保护措施现有保护措施改进建议改进建议C会次会次分析对象分析对象日期日期页数页数/参加人员参加人员86107放热反应釜放热反应釜87互动练习：互动练习：FMEAl互动练习互动练习同样的分组根据练习手册中的甲苯装桶操作材料，各小组用FMEA方法进行分析l集体讨论集体讨论l时间：时间：60分钟分钟88108甲苯装桶甲苯装桶危险与可操性研究危险与可操性研究Hazard and Operability Study(HAZOP)90HAZOP l非常系统的分析方法非常系统的分析方法l由引导词驱动由引导词驱动l对工艺的各个部分进行分析，以发现：对工艺的各个部分进行分析，以发现：偏离设计意图
41、的工艺情况是如何发生的这样的偏离会导致什么后果l注重于考察有哪些保护措施就位及这些措施注重于考察有哪些保护措施就位及这些措施的有效性的有效性l分析会出现重复，但分析十分彻底完全分析会出现重复，但分析十分彻底完全91HAZOP 法的引导词法的引导词lNone/无无lMore of/多于多于lLess of/少于少于lReverse/反向反向lPart of/部分的部分的lAs well as/以及以及lOther than/此外此外92HAZOP 的优势与局限性的优势与局限性l优势优势系统地分析所有超出最初设计意图范围的偏差非常适合新技术和工艺易于归档针对化工工艺而设计，但可适用于其他工艺类型l
42、局限性局限性假定设计对于正常工况是正确的要求有准确的资料或图纸分析易跑题93HAZOP 分析步骤分析步骤由此开始对每条工艺管线由此开始对每条工艺管线或容器进行分析或容器进行分析94划分节点，并解释设计意图划分节点，并解释设计意图储罐储罐泵泵反应釜反应釜爆破片爆破片安全阀安全阀95选择参数和引导词选择参数和引导词将引导词将引导词 运用到运用到 工艺参数工艺参数None/无无流量流量More of/多于多于温度温度Less of/少于少于压力压力Reverse/反向反向时间时间Part of/部分部分液位液位As well as/以及以及Other than/此外此外96引导词设计参数多于少于无反
43、向部分以及此外建立偏差矩阵建立偏差矩阵97偏差矩阵偏差矩阵流量流量 引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外流量偏高流量偏低无流量回流浓度错误杂质错误物料流量98偏差矩阵偏差矩阵温度与压力温度与压力引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外流量偏高流量偏低无流量回流浓度错误污染物材料错误流量压力温度偏低压力偏高温度温度偏高压力偏低99偏差矩阵偏差矩阵时间时间引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外流量偏高流量偏低无流量回流浓度错误污染物材料错误流量压力温度偏低压力偏高温度温度偏高压力偏低时间时间太短太慢时间偏长太快反向步骤缺少步骤采取多余的行动缺少部分行动错误时间100HAZOP记录表记录表节点
44、_设计意图 _ _101互动练习：互动练习：HAZOPl互动练习互动练习放热反应案例l集体讨论集体讨论l时间：时间：45分钟分钟102121盐水盐水热交换器热交换器盐水盐水放热反应釜放热反应釜103互动练习：互动练习：HAZOPl互动练习互动练习自选案例l集体讨论集体讨论l时间：时间：90分钟分钟故障树分析法故障树分析法Fault Tree Analysis(FTA)105故障树分析法故障树分析法 l图形式的定量的分析方法图形式的定量的分析方法l用于确定用于确定“顶上事件顶上事件”发生的可能性发生的可能性l图形化展示故障事件的顺序图形化展示故障事件的顺序 l对能导致顶上事件的不同子事件的组合进
45、行量化对能导致顶上事件的不同子事件的组合进行量化分析分析l较复杂，通常需要专家协助较复杂，通常需要专家协助106故障树分析故障树分析 l目标：降低一个既定的不良事件发生的可能性，目标：降低一个既定的不良事件发生的可能性，如，反应器飞温如，反应器飞温l通过改变故障事件发生的可能性，评估工艺改进通过改变故障事件发生的可能性，评估工艺改进的机会的机会l通过计算出一个可与其他风险活动相比较的可能通过计算出一个可与其他风险活动相比较的可能性数值，便于确定风险的可接受性性数值，便于确定风险的可接受性换句话说：“这里的风险水平是和坐民航飞机一样还是和跳伞一样？”107FTA 优势与局限优势与局限l优势优势确
46、定造成顶上事件的各种途径量化顶上事件发生的可能性提供客观的数据，用于管理决策分析各事件的相关性分析人为失误l局限局限不容易解读 需要专家的意见可能需要投入大量的精力与费用，有时候故障树可能过于庞大无法操作108FTA 过程过程1.确定顶上事件确定顶上事件2.确定造成顶上事件的所有途径确定造成顶上事件的所有途径3.确定故障率确定故障率/可能性可能性4.计算平均故障间隔时间（计算平均故障间隔时间（Mean-Time-Between-Failure)5.辨认最可能的事件途径辨认最可能的事件途径6.提出改进，以改善平均故障间隔时间提出改进，以改善平均故障间隔时间109确定顶上事件确定顶上事件构建故障树
47、构建故障树定性分析定性分析 定量分析定量分析 做出决定做出决定 接受系统的安全接受系统的安全性性执行执行/建立改进建立改进 辨认所有子事件辨认所有子事件故障树方法故障树方法110故障树故障树“或或”门门 :每个子事件单独就会引起顶上事件每个子事件单独就会引起顶上事件顶上事件顶上事件子事件子事件子事件子事件子事件子事件111故障树故障树“与与”门门 :子事件各自彼此独立，但必须所有子事件共同子事件各自彼此独立，但必须所有子事件共同作用才可引起顶上事件作用才可引起顶上事件子事件子事件子事件子事件子事件子事件顶上事件顶上事件 112子事件：子事件：进行中的装载操作进行中的装载操作 例子：故障树例子：
48、故障树 铁路槽车移动铁路槽车移动顶上事件：顶上事件：软管严重破裂导致有毒液体泄漏软管严重破裂导致有毒液体泄漏子事件：子事件：软管破裂软管破裂铁路槽车碰撞铁路槽车碰撞软管缺陷软管缺陷分道器未就位分道器未就位 木楔未就位木楔未就位弹簧脱落弹簧脱落/摇动导致摇动导致 113134控制器控制器反馈信号反馈信号蒸汽蒸汽反应器反应器反应器温度太反应器温度太高高n 选择顶上事件选择顶上事件通气关闭（控制阀）通气关闭（控制阀）114136控制器控制器反馈信号反馈信号蒸汽蒸汽反应器反应器n列出所有原因列出所有原因 -蒸汽过量蒸汽过量 -失控反应失控反应 -着火着火通气关闭（控制阀）通气关闭（控制阀）115136
49、控制器控制器反馈信号反馈信号蒸汽蒸汽反应器反应器或门或门n 列出所有原因列出所有原因 -蒸汽过量蒸汽过量 -失控反应失控反应 -着火着火n 选择选择“门门”的类型的类型通气关闭（控制阀）通气关闭（控制阀）116137着火或着火或失控反应失控反应过量蒸汽过量蒸汽反应器温度反应器温度太高太高反应器反应器蒸汽蒸汽反馈信号反馈信号控制器控制器n 连接各个原因连接各个原因通气关闭（控制阀）通气关闭（控制阀）117138控制器控制器反馈信号反馈信号蒸汽蒸汽反应器反应器n 列出蒸汽过量的原因列出蒸汽过量的原因 -机械故障机械故障 -控制器信号虚低控制器信号虚低通气关闭（控制阀）通气关闭（控制阀）反应器温度反
50、应器温度太高太高过量蒸汽过量蒸汽着火或着火或失控反应失控反应118139控制器控制器反馈信号反馈信号蒸汽蒸汽反应器反应器n 列出蒸汽过量的原因列出蒸汽过量的原因 -机械故障机械故障 -控制器信号虚低控制器信号虚低n 选择选择“门门”的类型的类型n 连接原因连接原因通气关闭（控制阀）通气关闭（控制阀）反应器温度反应器温度太高太高过量蒸汽过量蒸汽着火或着火或失控反应失控反应119140控制器控制器反馈信号反馈信号蒸汽蒸汽反应器反应器机械故障机械故障控制器信号控制器信号虚低虚低通气关闭（控制阀）通气关闭（控制阀）反应器温度反应器温度太高太高过量蒸汽过量蒸汽着火或着火或失控反应失控反应120减少顶上事
