应用HAZOP方法管理危化装置

文/苏宪章 苟东晓 张光伟 艾 川

本文对比分析了3家企业前后2次HAZOP分析成果，依据风险项分布及建议措施类型的变化情况得出企业在安全管控方面存在的优势与不足，进而引出HAZOP分析在不同阶段的成效差异，为危化装置不同阶段实施HAZOP分析的侧重提供参考依据，对企业安全管理意义重大。

危险与可操作性分析（HAZOP）是工艺安全领域的系统性分析方法，对危险化学品的生产、储存、运输等环节具有较高的指导意义。近年来，随着我国经济的持续发展，人们对美好生活的向往日趋强烈，危险化学品安全管理倍受社会关注，HAZOP分析技术作为一种有效的工艺安全管理手段，倍受政府和企业的信任。

早在2013年，原国家安全生产监督管理总局就作出明确要求，涉及“两重点一重大”（重点监管的危险化工工艺；重点监管的危险化学品名录；危险化学品重大危险源）的危险化学品生产储存装置，要每3年进行一次HAZOP分析。随着这项工作的深入开展，HAZOP分析技术逐渐成为危化装置管理的规定动作，使用范围也得到了进一步拓宽，取得了很好的实际应用效果。

但是，培养一名出色的HAZOP分析师需要多年的经验积累，技术难度高，周期漫长，企业往往难以完成，导致HAZOP分析项目外委实施的比例居高不下，但其成本并不低廉，对多数企业来说是一项负担。而且，HAZOP分析技术在危化装置管理的不同阶段的实施效果也存在不同。为此，本文研究了3家危化装置使用企业的2次HAZOP分析结果，分析了企业安全管控方面存在的利弊，为危化装置在不同阶段实施HAZOP分析的侧重提供了参考。

HAZOP分析技术

HAZOP分析技术是以系统工程为基础的一种可用于定性分析或定量评价的危险性评价方法，通过分析生产运行过程中工艺状态参数的变动及其影响，探明生产装置和工艺过程中的危险因素及其原因，寻求必要对策。

HAZOP分析一般由团队完成，成员由不同专业背景的人员组成，包括工艺专业、设备专业、仪器仪表专业、安全专业、电气专业等。分析过程中，主持人（分析师）引导大家参与“头脑风暴”，识别潜在危险因素，制定建议措施。HAZOP分析过程需要每位成员的密切配合，要求业主方参与，鼓励设计方参与，视工艺复杂程度划分节点，分布实施，具体流程如图1所示。

图1 HAZOP分析流程

HAZOP分析结果汇总于专门的记录表格，最终形成报告提交给业主，作为后续整改的参考依据。在整个项目的执行过程中，主持人（分析师）的引导作用极为关键，是项目完成质量优劣的重要保证。

3家企业简介

A企业

以多种化学药剂为原材料，常温、常压下在反应釜完成复配，形成新的产品，销往炼油厂、油田等终端使用，工艺流程较为简单，以均匀混合为主，少有合成反应。

B企业

拥有可燃气体运输船、危化品专用码头，是当地主要的液化石油气、成品油及石油化工产品的接卸、中转、仓储基地。主要工艺流程包括码头收油、管道收油、油槽车收油及卸油等。

C企业

以空气为原料，通过空气分离生产液氧、液氮、液氩等空气产品，工艺流程设计源自进口，冷能利用充分，单位电耗低，节约冷却水，安全性能高。

数据分析

风险分析

上述3家企业均已投产，上一次（往次）HAZOP分析风险定级结果显示，极高风险2项，高风险20项，中、低风险93项；最近一次（本次）分析中，无极高风险，高风险7项，中、低风险39项。整体风险程度大幅降低，具体风险分布占比对比情况如图2所示。

由图2数据可得：

第一，往次分析中，极高风险占比1.7%，主要集中在设备管线类问题，经改善，本次无极高风险项。可见，设备选用方面是重点，加强该方面管理，对企业风险辨识体系的完善较为重要，可及时排查、清除安全隐患，保障安全生产。

第二，高风险项较往次也有了一定程度的降低。多数与工艺设计、连锁控制等方面有关，反映出各企业生产工艺方面存在的技术难点、痛点问题有所改善，企业DCS（分布式控制系统的英文缩写）及SIS（安全仪表系统的英文缩写）系统安全功能得到加强。

图2 风险分布情况

第三，与往次对比，中低风险项比例略有增高，但数量上有所减少，可见，企业在安全管理方面已引起重视。各企业仍需一如既往提高安全管理意识，完善安全管理措施，方能有效将此类风险降低至可控区域内。

建议措施类型分析

按照要求，3家目标企业每3年开展一次HAZOP分析。若将本次HAZOP建议措施按照以下5个类别进行分类，并与上一次（往次）的HAZOP建议措施进行对比，结果如表1、图3所示。

I类：安全功能相关建议，如连锁、安全设施等；

II类：一般仪表及自动控制问题；

III类：工艺、设备、管线方面的建议；

表1 建议措施今昔对比

图3 建议措施类型占比今昔对比

IV类：管理类建议；

V类：其他建议，如图纸、保温、伴热等。

以上数据显示：

1）由表1可知，3家企业本次分析所提建议措施（46项）较往次（115项）整体大幅度减少，尤其A企业，往次是建设阶段引入的HAZOP分析，本次建议措施除Ⅴ类问题外，其余各类问题均明显减少。可见HAZOP分析对项目建设阶段风险控制的指导意义明显大于生产阶段，且所提建议措施更易于实施，提升装置本质安全的同时，可有效避免生产阶段的改造困难等问题。

2）Ⅰ类、Ⅲ类、Ⅳ类建议措施占比普遍降低，特别是Ⅲ类问题大幅减少，一方面反映出往次HAZOP分析较为有效，弥补了工艺、设备、管线方面的不足，另一方面也可看出企业对安全管理越趋重视，不断向好。

3）Ⅱ类建议措施占比较以往增高，表明生产阶段仪表自动控制安全是管理重点，是生产阶段工艺管理的主要技术难点、痛点，加强该部分管理，对安全生产具有重要意义，这与国家对SIS(Safety Instrumented System，安全仪表系统)的严格要求吻合。

4）本次分析Ⅴ类建议措施增多，多数是由企业在日常生产过程中对图纸变更等问题的疏忽，企业宜加强对图纸等资料方面的严格管理，保持时效性，方能为生产提供有效指导。

结论

HAZOP分析作为一种科学的安全分析方法，不仅可以用在新建阶段，通过初期设计审查，避免后期工艺变更及安全隐患，还可应用在生产阶段，通过系统梳理各工艺潜在危险，对企业的安全管理具有重大的意义。

首先，HAZOP分析过程中对所有介质、工艺条件、工艺原理都需做到全面、精准的掌握，使得设计和操作人员更加全面深入地了解装置性能，既完善了设计，保证了装置的生产安全，又提高了各专业技术人员专业技术水平，为生产的连续稳定运行提供重要保证。

其次，HAZOP分析工作在生产阶段实行变更较为困难，若在设计阶段便采用HAZOP分析对项目设计进行完善，可有效避免后期变更的发生，节约成本的同时又可有效规避事故的发生，因此，HAZOP分析对新建项目具有推广性。

再次，定期进行HAZOP分析，及时明确潜在危险重点部位，使得企业安全监管更有效贴合装置实际情况，明确监管目标，突出监管重点，提高企业安全监管效率，对企业人员有效应对事故的发生起到了良好的指导作用；

最后，安全仪表问题仍是企业安全管理的重中之重，为进一步加强安全仪表系统功能，企业应按国家要求，强制要求需配置SIS系统的按时配备完全，未强制要求的，有条件的企业建议增设SIS装置，可为企业的安全生产提供强有力的保障。