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项目HAZOP分析的策划实施和质量控制探究

范文

李元军

摘 ?????要： HAZOP分析是工艺危害研究和可操作性问题探讨的主要方法之一，但是如何做好统筹策划、使其分析完整和具有深度，并在后续设计中确保其建议项到有效地落实，做好HAZOP分析全部相关过程的工作，追求其总体价值最大化，这些问题目前还没有引起足够的重视，而且在此方面所见文献甚少。通过对项目全过程HAZOP分析的策划和实施过程介绍、质量影响因素和相应控制措施进行分析探究，提出了解决这些问题的方法，形成一个以HAZOP为核心的工艺安全控制体系和设计安全保障体系，并在实践中加以运用，取得了较好效果。

关 ?键 ?词：项目HAZOP;策划;实施;质量控制;探究

中图分类号：X937 ??????文献标识码： A ??????文章编号： 1671-0460（2019）06-1272-05

Abstract： HAZOP analysis is one of the main methods for process hazard identification and operability issues study， but how to make an overall planning to attain a complete and deep analysis， and ensure that the recommendations are implemented in a solid and effective manner in the subsequent design has not yet attracted sufficient attention， as well as how to well do all the work related to HAZOP analysis to pursue the maximization of the total value. And there is very little literature on this aspect. In this paper， planning and execution process of HAZOP analysis of the whole project process were introduced， quality impact factors and corresponding control measures were analyzed and researched. At last， the methods for solving these problems were proposed， and the HAZOP-based process safety control system and design safety assurance system were formed. And these methods and systems were applied in practice， and good results were achieved.

Key words： ?Project HAZOP; Planning; Execution; Quality control; Exploration

HAZOP分析，或称审查、研究，是针对工艺管道及仪表流程图（PID）等设计资料，召集工艺、生产、安全等专业人员，在组长的引导下，识别每一个工艺系统可能出现的潜在危害，分析产生这些危害的原因、后果和控制措施，并提出改进建议的审查活动[1]。目前采用以HAZOP为主的工艺危害分析方法对项目设计进行评估已经成为法定要求和企业管理的强制措施[2]，而且对新建项目和运行装置进行HAZOP分析在我国基本上已经普及，因此，HAZOP分析作用和重要意义在此不再赘述。

本文重点在于探讨如何对整个项目过程中的一系列HAZOP分析相关活动进行统筹策划、综合安排，在项目实施各阶段保障其适时妥当地展开;并对HAZOP质量影响因素和相应控制措施进行全面分析和探究，追求其总体效果和价值最大化，而不是仅仅局限于对HAZOP主席能力提高和团队经验的强化、分析方法完善及其局部改进方面的探讨[3]。并以实际例证方式说明一个高质量的HAZOP分析对于提高大型石油化工项目本质安全的重要意义。

1 ?HAZOP分析在整个项目过程中的策划和实施

以某大型石化企业为背景来介绍如何在整个项目过程中对HAZOP审查等相关活动进行策划和实施，该公司在采用国外先進的项目保证管理体系基础上，在项目早期即开展危害识别和风险控制等工作[4]。对本质安全、工艺安全和安全设计的要求进行统筹策划，综合安排，并在项目各阶段扎实有效推进，旨在保障HAZOP分析总体效果和综合价值。

1.1 ?HAZOP相关工作主要内容概述

如下图1所示，按照国外项目管理方法，整个项目生命周期分为5个阶段，即评价阶段、选择阶段、定义阶段、执行（实施）阶段和商业运行阶段。分别对应于国内的项目建议书阶段、可行性研究（FSR）阶段、基础设计（BED）阶段、详细设计（DED）＼施工＼调试开车和商业运行阶段。

如图1所示，在选择阶段开展本质安全分析（ISD）和选址HAZOP分析等;在定义阶段对设计院设计部分进行HAZOP分析、LOPA分析和SIL核算[5，6];在实施阶段（详细设计）继续进行供应商设计部分HAZOP分析，并按专业进行详细设计（DED）审查;在实施阶段（施工阶段）后期，进行PID设计变更HAZOP分析;在开车之前进行安全审查（PSSR），对HAZOP建议项关闭情况和关闭质量进行最终确认和分析。此外，在每个主要项目阶段的重要时间节点均进行PHSER审查，即项目HSE审查。

1.2 ?对HAZOP相关工作进行统筹策划、综合安排

如1.1 中所述，除了选址HAZOP之外，需要对整个项目进行三个阶段HAZOP分析，主要策划如下：

（1）在项目选择阶段的早期，根据项目规模、复杂程度、PID的数量，以及专利商与工艺技术情况，对HAZOP分析等相关内容进行统筹策划、综合安排[7]，初步确定所需概算，纳入可行性研究（FSR）概算之中。

（2）将HAZOP分析等相关工作纳入三级进度控制计划，这样便于与设计沟通、选择最佳时机，邀请好的HAZOP主席、组织HAZOP团队，有条不紊地推进HAZOP分析，并将HAZOP建议项整改所需费用纳入BED概算。

（3）在HAZOP分析基础上，推进设计审查，对于HAZOP分析没有识别出来的工艺危害问题，在工艺、HSSE和仪表等专业（DED）审查中进行补充审查，确保工艺危害和设计安全隐患能够得以识别全面和措施完整。

（4）同时在DED审查中对HAZOP分析等审查建议项的落实情况进行审核和确认，以及在DED阶段项目HSSE审查和开车前PSSR中对关闭质量进行审计，从而形成一个以HAZOP为核心的设计安全保障体系。

2 ?在整个项目过程中与HAZOP分析相关工作的实施

2.1 ?HAZOP分析之前相关准备工作 - 策略性安排和技术性前提

（1）在BED审查中检查确认HAZOP分析已经被纳入项目管理计划、进度控制计划和实施策略，确认是否已经制定明确的HAZOP计划？是否执行保护层评估及具体时间？是否将操作和维护经验纳入PID审核之中？

（2）进行PID审查并按审查意见完成修改是HAZOP分析的技术性前提条件，也就是说启动HAZOP的前提是必须确保具有完整和准确的PID等资料信息。

2.2 ?HAZOP分析、LOPA分析和联锁HAZOP分析 - 会务准备、HAZOP分析过程及建议项落实

要完成一个成功和有深度的HAZOP分析，就要保证HAZOP准备充分，包括资料、HAZOP小组人员和会务准备，分析过程深入和细致，对风险和保护措施识别全面，记录完整和措施准确。主要工作如下：

（1）邀请HAZOP主席，组建HAZOP小组，涵盖所有必要专业。请HAZOP主席和HAZOP小组提前做好准备，熟悉好设计资料，事先画好节点，收集以往类似装置事故和良好实践做法的资料，以便在审查期间分享。

（2）典型的HAZOP分析过程包括选定节点;设计意图介绍;引导词分析 - 起因、后果、保护措施、风险等级评定;制定建议项措施，并进行分类;做好HAZOP记录表和完成报告整理及发布。

（3）根据所提出的建议项措施制定行动项计划，具体负责人需要在规定日期给予反馈，确认接受或予以拒绝，以及拟采取的具体措施。对于安全类建议项，如果没有充分的理由一般不允许拒绝。在行动项关闭过程中进行阶段性检查和进展状态回顾，确保按计划和保质保量地关闭。

（4）供应商设计部分HAZOP分析一般包括压缩机组、化学品加注系统和装置内分包设计的某些设施等，一般要推延到DED阶段才能具备条件，给HAZOP分析和之后的管理都会带来很大困难，必须给予充分重视。

（5）定期地对PID变更登记表（Change Log）中PID变更进行评估，筛选那些需要进行HAZOP分析的变更，及时地进行HAZOP分析;在项目竣工前检查确认是否已经对PID变更进行了全面地评估和HAZOP分析。

（6）为了确定联锁装置是否会按预计效果发挥作用，证实联锁装置的运行将能解决险情，而不会产生其它重大危害或问题。联锁HAZOP对于确认联锁的效果和避免联锁误动作具有非常重要的意义。

2.3 ?HAZOP之后管理 - 项目设计管理和专业性设计审查

（1）在首次HAZOP完成之后，立即建立主PID图和PID变更登记表，及时记录HAZOP之后的所有PID变更，只有严格PID管理才能保证对装置PID进行100%的HAZOP、LOPA分析和SIL验证覆盖。

（2）各专业DED审查[8]是对工艺危害进一步分析识别，督促HAZOP建议项妥当关闭和对其关闭质量进行审核，这是对HAZOP分析的补充和强化，也是对安全设计保障措施，工艺和HSE专业检查清单举例见表1。

（3）在开车前阶段PHSER审查和PSSR审查中对HAZOP建议项的最终关闭状态和关闭质量进行最后的检查确认，以确保最终关闭质量。

3 ?HAZOP分析的质量影响因素分析

本文采用故障树（FTA）根本原因分析方法（RCFA）对HAZOP全过程的质量影响因素和相关质量控制措施进行分析和探究[9]，并将各级影响因素、相互关系和相应对策列故障树过程图于图2。

从图示分析过程可以看出影响HAZOP质量和总体效果的因素较多，可以概括归纳为以下四个方面：

（1）在项目初期对各阶段HAZOP分析等相关工作做好总体策划及进度和费用计划的综合安排。

（2）做好各阶段HAZOP分析的具体相关工作，确保PID图和控制方案等资料的准确和完善程度、HAZOP主席和HAZOP小组成员的经验和能力、全面和细致的审查会议安排，以及HAZOP分析的研究深度和完整性。

（3）做好HAZOP分析之后相关过程和审查管理，包括PID变更管理，跟踪和落实HAZOP分析所提出的建议项和具体措施，并在后续专业性设计审查中补充识别、分析HAZOP和LOPA沒有识别出来的工艺危害和提高可操作性问题。总之，要完成一个高质量的HAZOP分析，就要确保以上三个方面影响因素落实到位，从而保障HAZOP分析的总体效果[10]和提高项目本质安全水平。

4 ?高标准、高质量的HAZOP分析效果的举例分析

高标准、高质量的HAZOP分析对于降低安全风险、减少设计漏洞和提高设计质量是至关重要的，以下以实例进行分析说明HAZOP分析的效果及其作用。

4.1 ?项目HAZOP建议项数据分析

某公司经过精心充分的资料、人员和会务准备，并进行了认真细致的审查分析，非常成功地完成了乙烯联合装置项目HAZOP分析工作，得到一个良好的HAZOP分析结果。

在如图3柱状图中展示了该乙烯联合装置中部分装置在项目阶段HAZOP分析建议项数量及其分类对比情况，其中按照装置规模和技术代表性，选取了乙烯、苯乙烯、聚丙烯、丁二烯4套生产装置的HAZOP分析中各类建议项数据。

可以看出，对于较大装置——乙烯和苯乙烯装置，建议项也相对校多，分别为1 157和777项;对于较小装置 - 聚丙烯和丁二烯装置，建议项分别为302项和257项。其中安全类建议项所占总建议项比例平均为47.73%，操作类平均为29.88%，资料注释类为17.27%，其它类（如环境等）为5.22%。

上述装置均为引进国外成熟的工艺包设计，通过HAZOP分析方法尚能发现如此之多的问题，可见对于大型石化装置来说，HAZOP分析对于提高装置本质安全水平、增加可操作性和弥补设计缺陷方面的价值。

4.2 ?项目HAZOP建议项和运行装置HAZOP建议项数量对比分析

如图4和图5所示，乙烯装置项目HAZOP建议项和运行HAZOP建议项分别为1 157项和191项，其中后者仅为项目HAZOP建议项的16.5%。这也说明项目HAZOP的重要性，如果没有进行项目HAZOP，那么在项目HAZOP中所识别和整改的建议项风险至少要有80%被带到运行装置之中，可见项目HAZOP分析，或者说第一轮HAZOP分析对改进装置本质安全尤其重要。

从乙烯装置项目HAZOP建议项和运行装置HAZOP建议项数量对比角度，也同样看出HAZOP分析对于减少工艺危害、提高可操作性和改进设计质量方面的作用。

以上的建议项数量关系是基于对本企业乙烯等4套装置在项目阶段HAZOP分析和对乙烯装置运行阶段HAZOP分析的统计数据比较的结果。针对不同项目、不同的专利工艺成熟性、不同的设计资源和不同的运行经验应该是不同的，所以仅供参考。

5 ?结论

（1）本文以实际案例说明项目HAZOP分析在识别专业设计漏洞，纠正设计缺陷中的作用，展示了对降低工艺安全隐患和提高项目设计质量的重要性，并将HAZOP方法扩展到项目选址分析和联锁危害评估方面。对于没有进行过项目HAZOP分析的装置来说，第一轮运行HAZOP尤为重要。

（2）为了更好地发挥HAZOP分析的作用和保证其质量，在项目前期与项目其它审查方法统筹策划、统一管理，共同纳入项目一体化进度控制计划之中，强化分析后项目设计管理，并将HAZOP费用纳入项目概算，确保HAZOP分析按项目阶段适时展开，有条不紊地进行。

（3）为了使HAZOP分析价值最大化，将HAZOP分析与其它审查互相融合，如在设计审查中检查HAZOP建议项措施的落实情况，并对HAZOP和LOPA分析未能识别出来的危害、隐患问题进行补充审查，促进HAZOP措施落实和工艺危害识别的全面性和深入性。

（4）本文采用故障树（FTA）根本原因分析（RCFA）方法通过对HAZOP全过程的质量影响因素和控制措施进行分析和探究，说明要完成一个高质量HAZOP分析，不仅需要HAZOP主席和整个团队的经验和能力、保证分析过程的深度和完整性，而且还要做好总体策划、条件准备和HAZOP之后PID变更管理等工作。

（5）本文所强调的是通过对HAZOP分析全部相关过程的统筹策划和质量影响因素探究，对HAZOP总体实施过程进行控制，保障HAZOP分析的总体效果，使其价值最大化。尽管HAZOP分析方法目前已经基本普及，但是本文所探究的问题还没有引起足够的重视，因此本文所论述的方法和成果具有较大的实践意义和实用价值，可为其它企业提供借鉴，共同促进企业和社会风险的降低。

参考文献：

[1]白永忠，张广文，万古军. 《危险与可操作性分析HAZOP 分析应用导则》解读[J].现代职业安全，2011，124（12）：35-37.

[2]张威.化工过程安全中的工艺危害分析方法综述[J]. 化学工程与装备，2011，3：146-147.

[3]程希安，张琪，廖思超，杨霞，李玉刚. 基于过程模拟的HAZOP偏差量化研究与应用[J].现代化工，2017，37（7）： 187-191.

[4]Trevor Kletz.Hazop-past and future[J].Reliability Engineering and System，1997（55）：263-266.

[5]CCPS. Layer of Protection Analysis-Simplified Process Risk Assessment [M]. New York： American Institute of Chemical Engineers， Centerfor Chemical Process Safety， 2001.

[6]李娜，孙文勇，宁信道. HAZOP、LOPA 和 SIL 方法的应用分析[J]. 中国安全生产科学技术，2012，8（5）：101-106.

[7]Parmar J.C， Lees F.P. The propagation of faults in process plants Hazard identification [J]. Reliability Engineering， 1987， 17（4）：277 - 302.

[8]关于进一步加强危险化学品建设项目安全设计管理的通知（安监总管三〔2013〕76 号文）[G].

[9]徐剛，提升HAZOP分析质量之我见[J].安全健康与环境，2017，17（2）：1-3.

[10]中国化学品安全协会.危险与可操作性分析质量控制与审查导则[R]，2018-01-09.

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