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工藝安全分析塔里木油田

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上一篇：化工事故現(xiàn)場清理安全風(fēng)險防控相關(guān)工作培訓(xùn)

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工 藝 安 全 分 析
本標(biāo)準(zhǔn)適用于塔里木油田涉及工藝安全分析的人員 
安全經(jīng)驗(yàn)分享
中石油或塔里木的工藝安全事故圖片或視頻
第一天
介紹
工藝安全分析
危險和可操作性研究
第二天
故障類型和影響分析
故障假設(shè)/檢查表分析
研討班日程
研討班須知
我們是互相交流學(xué)習(xí)
如有問題可以隨時提問，每次一個人發(fā)言
歡迎提建議
準(zhǔn)時開始準(zhǔn)時結(jié)束
課間休息
其它
手提包靠墻
地上五支點(diǎn)
緊急出口和撤離通道
關(guān)閉手機(jī)或設(shè)為振動
       讓參加研討班的人員能夠成為熟練掌握工藝安全分析方法的工藝安全分析的 成員、主持人和組長。
       這些方法包括 “危險和可操作性研究” 、“故障類型和影響分析”和 “故障假設(shè)/檢查表分析” 。
研討班目的
PHA概念
PHA背景和重要性
PHA內(nèi)容
HI+CA+PHR+FS+HF+ISP+RA+RC
塔里木PHA標(biāo)準(zhǔn)
PHA方法和練習(xí)
HAZOP
FMEA
WHATIF/CHECKLIST
ETA
FTE
課程提綱
工藝安全分析(Process Hazards Analysis)?
 通過系統(tǒng)的、有條理的方法來識別、評估和控制工藝中的危害，包括后果分析和工藝危害評審 
危害評估的方法和安全審查的方法
堿液
MIC 工藝
總管
Spare tank for depressurization
罐 1
罐 2
15m
33m
排放管
罐 3
MIC 工藝
總管
吸收塔
冷卻器
火炬
背景
印度波帕慘案
1984/12/4人類歷史上最嚴(yán)重的事故, 25-40噸異氰酸甲脂（MIC），泄漏到方圓10公里的范圍
3,500人死亡（非官方統(tǒng)計(jì)是接近10,000人），200,000 人受到永久傷害

印度波帕慘案
背景
背景
異氰酸甲酯罐被水污染
溫度指示儀的報(bào)警裝置無法工作
沒有打開旁路閥將泄漏物引到備用罐
氟里昂改道至工廠的其它部分
廢氣燃燒裝置的銜接部分正在進(jìn)行維修
排放點(diǎn)高度為33米，而吸收系統(tǒng)是按15米高度設(shè)計(jì)
 緊急報(bào)警用于召集而非疏散人群 
沒有進(jìn)行過系統(tǒng)的工藝安全分析

背景
印度波帕慘案原因
今天我們距離事故有多遠(yuǎn)？!

討論：小組成員區(qū)域發(fā)生的工藝事故
審核
工藝安全分析
羅列出工藝中涉及的危害，如火災(zāi)、爆炸、毒氣泄漏和/或環(huán)境影響
組織小組到現(xiàn)場察看以便更清晰地了解工藝和危害，并檢查管道圖的準(zhǔn)確性
危害識別
危害辨識技術(shù) 
??經(jīng)驗(yàn)――專家顧問 
  審閱待分析的工藝和類似裝置的事故調(diào)查報(bào)告 
??審閱變更管理文件 
??審閱待分析的工藝和類似裝置以往的PHA報(bào)告 
??通用危害辨識檢查表
??化學(xué)品相互反應(yīng)矩陣
??
危害識別
化學(xué)品相互反應(yīng)矩陣
     X
Y	Cl2	丁二烯	HCl	空氣	過氧化物	潤滑油	鋼
Cl2	N	Y	N	N	Y	Y	Y
丁二烯		Y	Y	Y	?	?	N
HCl			N	N	Y	Y	Y
空氣				N	Y	N	N
過氧化物					Y	Y	?
潤滑油						N	N
鋼							N
Y=是，N=否，?=不知道
列表中應(yīng)該包括所有的材料，包括已知的雜質(zhì)、穩(wěn)定的中間體和副產(chǎn)物。
對于每個“Y”，該類反應(yīng)和必需的條件應(yīng)當(dāng)被確定并記錄到文檔 
危害識別
          后果分析是工藝安全分析所有步驟的一個基本要素。對于潛在的危害事件的不良影響的評估，例如由于偶爾發(fā)生工藝事故導(dǎo)致的火災(zāi)、爆炸和有毒物質(zhì)釋放的不良影響，為危害評估提供評審的重點(diǎn)
后果分析
確定可能事件的類型
火災(zāi)
爆炸
有毒物質(zhì)釋放
評估可能的釋放量(包括極端最嚴(yán)重的情形和次之的情形）
評估不同影響級別所擴(kuò)散的距離（超壓、有毒物質(zhì)的影響、熱輻射等）
定義對工廠和社區(qū)的人員、設(shè)施、環(huán)境安全健康的影響 。評估可以是定性的，如有廠區(qū)外影響，可以考慮定量分析
后果分析
   工藝危害評審是針對工藝上可能發(fā)生的危害事件進(jìn)行的系統(tǒng)且復(fù)雜的研究，該研究由多種專業(yè)人員組成小組并使用4種方法當(dāng)中的一種來完成
  小組成員評估每個事件的可能的有害影響，判斷系統(tǒng)中現(xiàn)有的防護(hù)是否足夠，是否需要增加防護(hù)措施，并就相應(yīng)的防護(hù)措施給出建議
工藝危害評審
選擇四種方法當(dāng)中的一種來進(jìn)行評估
識別工藝中可能發(fā)生的危險事件
列出防范危險事件發(fā)生的現(xiàn)有防護(hù)
評估現(xiàn)有的防護(hù)是否足夠
如果現(xiàn)有的防護(hù)措施不足夠，就此給出建議
歸納建議項(xiàng)和所有評估的發(fā)現(xiàn)項(xiàng)，遞交管理層
工藝危害評審的步驟
123
原因—設(shè)備的故障、程序的失效、個人的疏忽
偏差—因原因?qū)е碌墓に嚑顩r的改變

后果—因偏差導(dǎo)致的不期望的安全事件
術(shù)語

原因
后果
偏差

故障類型和影響分析
危險和可操作性研究
故障樹分析
故障假設(shè)/檢查表分析
安全分析方法的邏輯圖
		故障假設(shè)/檢查表分析	故障類型和影響分析	危險和可操作性研究	故障樹分析
項(xiàng)目	論證階段基礎(chǔ)數(shù)據(jù)	X			
項(xiàng)目	預(yù)批準(zhǔn)	X		O	O
項(xiàng)目	設(shè)計(jì)	X	O	O	O
定期評估—現(xiàn)有設(shè)施	定期評估—現(xiàn)有設(shè)施	X	O	O	O
工藝變更	工藝變更	X	O	O	O
退出運(yùn)行	退出運(yùn)行	X			
X=至少需要
O=可選	X=至少需要
O=可選				
方法的選擇
工藝的安全設(shè)計(jì)
基本工藝報(bào)警 &amp;amp;控制系統(tǒng) &amp;amp; 報(bào)警
關(guān)鍵工藝報(bào)警 &amp;amp;控制系統(tǒng) &amp;amp; 報(bào)警
安全連鎖系統(tǒng) (開關(guān), 自動關(guān)閉)
物理性的防護(hù)裝置 (釋放閥)
緩解系統(tǒng) (圍堰，洗滌器，火炬)
廠內(nèi)緊急計(jì)劃
社區(qū)緊急計(jì)劃
AIChE（1993年9月）化學(xué)工藝安全自動化準(zhǔn)則 紐約：美國化學(xué)工程協(xié)會版權(quán)1993；復(fù)制需得到AIChE化學(xué)工藝安全中心的許可 
獨(dú)立防護(hù)層
工程和管理控制—危害的控制措施與問題的早期預(yù)兆或泄漏之間的相互關(guān)系是否合適？
人因因素—人與其工作環(huán)境中的設(shè)備、系統(tǒng)、信息的交互作用是是什么？
本質(zhì)較安全工藝—危害能否通過改變工藝的全部或部分來消除或減少？
工藝危害評審中要考慮的因素
 人為因素分析包括日常和應(yīng)急情況。在PHA過程中重點(diǎn)是辨識和避免人為失誤可能發(fā)生的情況 
 可以運(yùn)用人為因素檢查表幫助辨識和評估人為因素，或者使用“故障假設(shè)/檢查表”作為人為因素的評審的方法

人為因素分析
 人為因素分析考慮主要領(lǐng)域
人機(jī)工程學(xué)
人機(jī)界面
注意力分散
培訓(xùn)、技能及表現(xiàn)
操作程序

人為因素分析
人為因素分析
   人為因素分析方法
 利用操作和維修人員的經(jīng)驗(yàn)
 人為因素檢查表
 現(xiàn)場查看
 危害事件定義
 防護(hù)措施分析
  與工藝有關(guān)的工藝物料的基本化學(xué)特性（如毒性、易燃性和反應(yīng)性）、物料處理的物理?xiàng)l件（如溫度和壓力）、工藝設(shè)備的特性、或是這些因素的綜合危害，應(yīng)當(dāng)通過從根本上消除而不是控制的方法
  使用本質(zhì)安全工藝技術(shù)是一種實(shí)現(xiàn)安全設(shè)計(jì)和操作的方法。

本質(zhì)較安全工藝
   方法原則
僅用少量危害物質(zhì)（或最小化） 
采用低危害物料替代高危害物料 
采用低危害性工藝條件或低危害性物料形態(tài)減弱
裝置的設(shè)計(jì)將危害物料釋放量或能量的影響降至最小
裝置的設(shè)計(jì)使發(fā)生操作失誤的可能性減低到最小，或增加對操作失誤的容忍度   
本質(zhì)較安全工藝
   根據(jù)危害事故的風(fēng)險（后果的嚴(yán)重性與發(fā)生的可能性），以判斷目前的防護(hù)措施是否足夠
定性評估
通過風(fēng)險矩陣進(jìn)行定性評估
制定建議  管理風(fēng)險
將建議按照風(fēng)險等級排序
準(zhǔn)備PHA報(bào)告記錄PHA小組的分析
將報(bào)告遞交給管理層（在工藝危害評審的過程中，任何重大發(fā)現(xiàn)應(yīng)及時通知管理層）
PHA報(bào)告
接受建議。指派責(zé)任人和規(guī)定完成時間
修改建議。指派責(zé)任人和規(guī)定完成時間
拒絕建議 (必須將拒絕的原因記錄在PHA報(bào)告中）
跟進(jìn)執(zhí)行的進(jìn)展情況保證按時完成
與工作區(qū)域內(nèi)可能受影響的人員溝通PHA的發(fā)現(xiàn)項(xiàng)
管理層對建議的回復(fù)
目的：通過辨識、評估、控制工藝和操作中的危害，以預(yù)防工藝安全事故的發(fā)生，提高工藝安全水平
范圍：適用于塔里木油田鉆井、試油、修井、油氣生產(chǎn)和處理、油氣集輸和管道、煉油化工裝置等的新改擴(kuò)建項(xiàng)目及設(shè)施的生產(chǎn)運(yùn)行、封存、拆除
塔里木PHA管理標(biāo)準(zhǔn)
塔里木PHA管理標(biāo)準(zhǔn)

下達(dá)投資計(jì)劃

封存、拆除

啟動前安全檢查、開車

可
行
性
研
究

初步
設(shè)計(jì)

詳細(xì)設(shè)計(jì)、施工圖設(shè)計(jì)

投產(chǎn)運(yùn)行

項(xiàng)
目
建
議
書
篩選性工藝安全評審
詳細(xì)工藝安全分析
最終項(xiàng)目工藝安全報(bào)告
周期性工藝安全分析
（每3－5年）
項(xiàng)目批準(zhǔn)前工藝安全評審
封存、拆除安全分析
基準(zhǔn)工藝安全分析
頻率：不超過5年
職責(zé)：管理層、工藝安全分委會、直線領(lǐng)導(dǎo)、工作組
準(zhǔn)備：組建工作組、制定章程、提供工藝技術(shù)資料
塔里木PHA管理標(biāo)準(zhǔn)
提供了各類檢查表和矩陣，并有技術(shù)手冊
各區(qū)域可制定有效的執(zhí)行程序
塔里木PHA管理標(biāo)準(zhǔn)
第一天
介紹
工藝安全分析
危險和可操作性研究
第二天
故障類型和影響分析
故障假設(shè)/檢查表分析
研討班日程
123
  優(yōu)點(diǎn)
系統(tǒng)地分析所有和最初設(shè)計(jì)意圖相背離的偏差
非常適合新技術(shù)和工藝
容易歸檔
適用于化學(xué)工藝過程也可適用于其它制造過程
危險和可操作性研究（HAZOP）
  局限性
假設(shè)設(shè)計(jì)在正常工況下是正確的
需要準(zhǔn)確的模型或圖紙
容易“跑題”
危險和可操作性研究（HAZOP）
從這里開始對每個節(jié)點(diǎn)進(jìn)行分析
評估是否需要加強(qiáng)風(fēng)險控制
解釋節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)意圖
選擇節(jié)點(diǎn)
選擇參數(shù)和引導(dǎo)詞詞
建立相關(guān)的偏差
列出原因、后果和保護(hù)措施
對所有引導(dǎo)詞重復(fù)這個過程
分析步驟

反應(yīng)器
燃料儲罐
泵
泄壓閥
破裂盤
選擇節(jié)點(diǎn)
確認(rèn)設(shè)計(jì)意圖
無(None)	流量
多(More)	溫度
少(Less)	壓力
反向(Reverse)	時間
部分(Part of)	液位
以及(As Well As)	混合/攪拌
異常(Other Than)
運(yùn)用引導(dǎo)詞
工藝參數(shù)
偏差矩陣
引導(dǎo)詞
設(shè)計(jì)參數(shù)
多于
少于
無
反向
部分
以及
此外
High Pressure
Pressure
時間
偏差矩陣
引導(dǎo)詞
設(shè)計(jì)參數(shù)
多
少
無
反向
部分
以及
異常
流量偏高
流量偏低
無流量
回流
濃度錯誤
污染物（雜質(zhì)）
材料錯誤
流量
Pressure
時間
偏差矩陣
引導(dǎo)詞
設(shè)計(jì)參數(shù)
多于
少于
無
反向
部分
以及
此外
流量偏高
流量偏低
無流量
回流
濃度錯誤
材料錯誤
流量
HighTemp
壓力
High Pressure
Low Pressure
Pressure
溫度偏低
壓力偏高
溫度
溫度偏高
壓力偏低
時間
污染物（雜質(zhì)）
偏差矩陣
引導(dǎo)詞
設(shè)計(jì)參數(shù)
多于
少于
無
反向
部分
以及
此外
流量偏高
流量偏低
無流量
回流
濃度錯誤
材料錯誤
流量
HighTemp
壓力
High Pressure
Low Pressure
Pressure
溫度偏低
壓力偏高
溫度
溫度偏高
壓力偏低
時間
時間太短
太遲
時間偏長
太快
步驟倒反
缺少步驟
進(jìn)行額外操作
遺漏部分操作
錯誤
時間
污染物（雜質(zhì)）
危險和可操作性研究分析記錄表
節(jié)點(diǎn)-管線或容器 	________________________________________________________
設(shè)計(jì)意圖	________________________________________________________
 
參數(shù)/引導(dǎo)詞	偏差	后果	原因	保護(hù)措施	建議的行動
					
					
					
					
					
					
					
					
121
放熱反應(yīng)器
鹽水
熱交換器
鹽水
第一天
介紹
工藝安全分析
危險和可操作性研究
第二天
故障類型和影響分析
故障假設(shè)/檢查表分析
研討班日程
123
優(yōu)點(diǎn)
分析故障類型和影響的系統(tǒng)方法
將非常見過程分解為單元用于關(guān)鍵性分析
通過適當(dāng)?shù)挠?xùn)練后易于使用和歸檔
故障類型和影響分析（FMEA）
局限性
主要針對“運(yùn)行－故障 ”的狀況（儀器和設(shè)備）
對設(shè)計(jì)依據(jù)不作質(zhì)疑
故障類型和影響分析（FMEA）
	1.	選擇系統(tǒng)
	2.	描述系統(tǒng)
	3.	將各組件的編號和描述列表
	4.	列出第一個組件的失效或故障類型
 5. 列出對整個系統(tǒng)的安全影響
	 6.	選擇危害級別
 7.	選擇可能性級別
分析步驟

描  述	     危險分級
組件故障“安全”		0
故障不會引起較大的損失：
損失 <$100,000		1
故障引起的損失在
$100,000 到 $2,000,000 或單個人員死亡		2
故障引起的損失>$2,000,000或多起死亡,或?qū)Νh(huán)境的破壞		3
故障類型和影響分析（FMEA）

描述	頻率	     等級
極其可能	1 or > /yr		-1
很可能	1/2-5 yrs		-2
可能	1/6-15 yrs		-3
不太可能	1/16-35 yrs		-4
非常不可能	1/35 or > yrs		-5
可能性列表
對每個失效或故障類型
	8.	計(jì)算安全關(guān)鍵性級別
	9.	列出目前的保護(hù)
	10.	對危害性大 (>1)或關(guān)鍵性高 (>-2)的, 考慮改進(jìn)保護(hù)措施

回到步驟4對下一個組件進(jìn)行分析
故障類型和影響分析（FMEA）
102
識別
成分
故障模式
效果
H
P
現(xiàn)在保護(hù)
推薦Recommendation
C
環(huán)節(jié)
學(xué)習(xí)
日期
頁數(shù)
/
由
故障類型和影響分析記錄表
   故障會對系統(tǒng)造成兩個或者多個影響效應(yīng)，這些效應(yīng)在同一個危險事件的形成過程中起作用
共因失效
107
放熱反應(yīng)釜
108
甲苯裝桶
第一天
介紹
工藝安全分析
危險和可操作性研究
第二天
故障類型和影響分析
故障假設(shè)/檢查表分析
研討班日程
123
優(yōu)點(diǎn)
覆蓋的危險源范圍廣 
不需要什么事先培訓(xùn)，相對容易應(yīng)用 
作為學(xué)習(xí)工具很有效 
質(zhì)疑設(shè)計(jì) 
可分辨相鄰工藝間的影響 
可將工藝與以前的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行比較 
故障假設(shè)和檢查表分析（WHATIF/CHEKLIST）
局限性
“抄捷徑”導(dǎo)致評審不充分 
分析的深度有限
僅在詢問正確的問題時才起作用 
故障假設(shè)和檢查表分析
確定評估和順序
選擇組長和組員
召開組織會議
召開分析會議
問題陳述會議
問題回答會議
分析步驟
93
甲苯槽罐車卸貨
硝酸（95%）
甲苯
甲苯
圍堰
氮?dú)?
排氣口
壓力控制閥 
減壓控制閥 
泵 
泵 
94
工廠布置圖
故障假設(shè)/檢查表小組練習(xí)程序
15分鐘后果分析－步驟1
只考慮爆炸事故的極端最嚴(yán)重情形
地圖比例 1英寸 = 150 英尺. 
用1/3的時間研究資料和提出問題－步驟 2 &amp;amp; 3
提出故障假設(shè)問題
通過檢查表提出問題

故障假設(shè)/檢查表小組練習(xí)程序（續(xù)）
根據(jù)風(fēng)險水平，選出優(yōu)先的問題（2個 x 小組人數(shù)）。
用1/3的時間，分給每個小組成員2個問題并要求給出建議 － 步驟4
剩下1/3的時間，進(jìn)行步驟5&amp;amp;6
成員向小組報(bào)告，并就分配問題的答案和建議達(dá)成共識。
準(zhǔn)備小組報(bào)告

小組應(yīng)匯報(bào)的內(nèi)容：
各組的發(fā)現(xiàn)項(xiàng)包括后果分析結(jié)果
將極端最嚴(yán)重情形的危害和定性等級記載在匯報(bào)板上
記錄建議項(xiàng)
小組組長匯報(bào)是如何得到每個建議的，及小組對該方法的評價（優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)）

問題&amp;amp;討論

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化工|?；纷钚聝?nèi)容

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