應用HAZOP方法管理危化裝置

文/蘇憲章 茍東曉 張光偉 艾 川

本文對比分析了3家企業前后2次HAZOP分析成果，依據風險項分布及建議措施類型的變化情況得出企業在安全管控方面存在的優勢與不足，進而引出HAZOP分析在不同階段的成效差異，為危化裝置不同階段實施HAZOP分析的側重提供參考依據，對企業安全管理意義重大。

危險與可操作性分析（HAZOP）是工藝安全領域的系統性分析方法，對危險化學品的生產、儲存、運輸等環節具有較高的指導意義。近年來，隨著我國經濟的持續發展，人們對美好生活的向往日趨強烈，危險化學品安全管理倍受社會關注，HAZOP分析技術作為一種有效的工藝安全管理手段，倍受政府和企業的信任。

早在2013年，原國家安全生產監督管理總局就作出明確要求，涉及“兩重點一重大”（重點監管的危險化工工藝；重點監管的危險化學品名錄；危險化學品重大危險源）的危險化學品生產儲存裝置，要每3年進行一次HAZOP分析。隨著這項工作的深入開展，HAZOP分析技術逐漸成為危化裝置管理的規定動作，使用范圍也得到了進一步拓寬，取得了很好的實際應用效果。

但是，培養一名出色的HAZOP分析師需要多年的經驗積累，技術難度高，周期漫長，企業往往難以完成，導致HAZOP分析項目外委實施的比例居高不下，但其成本并不低廉，對多數企業來說是一項負擔。而且，HAZOP分析技術在危化裝置管理的不同階段的實施效果也存在不同。為此，本文研究了3家危化裝置使用企業的2次HAZOP分析結果，分析了企業安全管控方面存在的利弊，為危化裝置在不同階段實施HAZOP分析的側重提供了參考。

HAZOP分析技術

HAZOP分析技術是以系統工程為基礎的一種可用于定性分析或定量評價的危險性評價方法，通過分析生產運行過程中工藝狀態參數的變動及其影響，探明生產裝置和工藝過程中的危險因素及其原因，尋求必要對策。

HAZOP分析一般由團隊完成，成員由不同專業背景的人員組成，包括工藝專業、設備專業、儀器儀表專業、安全專業、電氣專業等。分析過程中，主持人（分析師）引導大家參與“頭腦風暴”，識別潛在危險因素，制定建議措施。HAZOP分析過程需要每位成員的密切配合，要求業主方參與，鼓勵設計方參與，視工藝復雜程度劃分節點，分布實施，具體流程如圖1所示。

圖1 HAZOP分析流程

HAZOP分析結果匯總于專門的記錄表格，最終形成報告提交給業主，作為后續整改的參考依據。在整個項目的執行過程中，主持人（分析師）的引導作用極為關鍵，是項目完成質量優劣的重要保證。

3家企業簡介

A企業

以多種化學藥劑為原材料，常溫、常壓下在反應釜完成復配，形成新的產品，銷往煉油廠、油田等終端使用，工藝流程較為簡單，以均勻混合為主，少有合成反應。

B企業

擁有可燃氣體運輸船、危化品專用碼頭，是當地主要的液化石油氣、成品油及石油化工產品的接卸、中轉、倉儲基地。主要工藝流程包括碼頭收油、管道收油、油槽車收油及卸油等。

C企業

以空氣為原料，通過空氣分離生產液氧、液氮、液氬等空氣產品，工藝流程設計源自進口，冷能利用充分，單位電耗低，節約冷卻水，安全性能高。

數據分析

風險分析

上述3家企業均已投產，上一次（往次）HAZOP分析風險定級結果顯示，極高風險2項，高風險20項，中、低風險93項；最近一次（本次）分析中，無極高風險，高風險7項，中、低風險39項。整體風險程度大幅降低，具體風險分布占比對比情況如圖2所示。

由圖2數據可得：

第一，往次分析中，極高風險占比1.7%，主要集中在設備管線類問題，經改善，本次無極高風險項。可見，設備選用方面是重點，加強該方面管理，對企業風險辨識體系的完善較為重要，可及時排查、清除安全隱患，保障安全生產。

第二，高風險項較往次也有了一定程度的降低。多數與工藝設計、連鎖控制等方面有關，反映出各企業生產工藝方面存在的技術難點、痛點問題有所改善，企業DCS（分布式控制系統的英文縮寫）及SIS（安全儀表系統的英文縮寫）系統安全功能得到加強。

圖2 風險分布情況

第三，與往次對比，中低風險項比例略有增高，但數量上有所減少，可見，企業在安全管理方面已引起重視。各企業仍需一如既往提高安全管理意識，完善安全管理措施，方能有效將此類風險降低至可控區域內。

建議措施類型分析

按照要求，3家目標企業每3年開展一次HAZOP分析。若將本次HAZOP建議措施按照以下5個類別進行分類，并與上一次（往次）的HAZOP建議措施進行對比，結果如表1、圖3所示。

I類：安全功能相關建議，如連鎖、安全設施等；

II類：一般儀表及自動控制問題；

III類：工藝、設備、管線方面的建議；

表1 建議措施今昔對比

圖3 建議措施類型占比今昔對比

IV類：管理類建議；

V類：其他建議，如圖紙、保溫、伴熱等。

以上數據顯示：

1）由表1可知，3家企業本次分析所提建議措施（46項）較往次（115項）整體大幅度減少，尤其A企業，往次是建設階段引入的HAZOP分析，本次建議措施除Ⅴ類問題外，其余各類問題均明顯減少。可見HAZOP分析對項目建設階段風險控制的指導意義明顯大于生產階段，且所提建議措施更易于實施，提升裝置本質安全的同時，可有效避免生產階段的改造困難等問題。

2）Ⅰ類、Ⅲ類、Ⅳ類建議措施占比普遍降低，特別是Ⅲ類問題大幅減少，一方面反映出往次HAZOP分析較為有效，彌補了工藝、設備、管線方面的不足，另一方面也可看出企業對安全管理越趨重視，不斷向好。

3）Ⅱ類建議措施占比較以往增高，表明生產階段儀表自動控制安全是管理重點，是生產階段工藝管理的主要技術難點、痛點，加強該部分管理，對安全生產具有重要意義，這與國家對SIS(Safety Instrumented System，安全儀表系統)的嚴格要求吻合。

4）本次分析Ⅴ類建議措施增多，多數是由企業在日常生產過程中對圖紙變更等問題的疏忽，企業宜加強對圖紙等資料方面的嚴格管理，保持時效性，方能為生產提供有效指導。

結論

HAZOP分析作為一種科學的安全分析方法，不僅可以用在新建階段，通過初期設計審查，避免后期工藝變更及安全隱患，還可應用在生產階段，通過系統梳理各工藝潛在危險，對企業的安全管理具有重大的意義。

首先，HAZOP分析過程中對所有介質、工藝條件、工藝原理都需做到全面、精準的掌握，使得設計和操作人員更加全面深入地了解裝置性能，既完善了設計，保證了裝置的生產安全，又提高了各專業技術人員專業技術水平，為生產的連續穩定運行提供重要保證。

其次，HAZOP分析工作在生產階段實行變更較為困難，若在設計階段便采用HAZOP分析對項目設計進行完善，可有效避免后期變更的發生，節約成本的同時又可有效規避事故的發生，因此，HAZOP分析對新建項目具有推廣性。

再次，定期進行HAZOP分析，及時明確潛在危險重點部位，使得企業安全監管更有效貼合裝置實際情況，明確監管目標，突出監管重點，提高企業安全監管效率，對企業人員有效應對事故的發生起到了良好的指導作用；

最后，安全儀表問題仍是企業安全管理的重中之重，為進一步加強安全儀表系統功能，企業應按國家要求，強制要求需配置SIS系統的按時配備完全，未強制要求的，有條件的企業建議增設SIS裝置，可為企業的安全生產提供強有力的保障。