推行HAZOP方法应用 提高工艺本质安全
2012-01-08郭利君
郭利君,李 剑
(1.中国矿业大学(北京),北京 100083;2.中石油煤层气公司安全环保处,北京 100083)
HAZOP(Hazard and Operability Analysis)方法,中文意思是“危险与可操作性分析”,是英国帝国化学工业公司于1960年提出的一种系统危险分析方法[1]。至今,已发展成为一种成熟的风险分析方法,被广泛应用于各类工艺过程和项目的风险评估工作中,是目前工艺危害分析、安全评价方法中系统性和全面性最好的方法之一。
对于企业而言,本质安全是安全管理所追求的最终目标。因此,不断实现设备及工艺的本质化安全,是企业实现安全发展的必由之路。对于HAZOP分析而言,它是通过分析工艺方面及人为操作方面的缺陷而识别危险源,是寻求危险源的专业分析工具。相对于各类风险识别方法而言,其具有很强的专业性,是确保装置的本质安全、预防风险的一种有效工具。因此,引用HAZOP分析方法对实现企业本质安全、提升企业安全水平具有十分重要的意义。
1 开展HAZOP分析的意义
对于企业而言,忽视工艺安全,将埋下极大的安全隐患。近十年,我国发生了多起重大的工艺安全事故,都给我们敲响了警钟。这些事故无不进一步说明一点:忽视工艺安全将带来严重的后果影响。
HAZOP分析方法是基于“危险来源于对设计意图的偏离”的一种理论。进一步分析来说,假定所有装置严格遵照设计意图进行设计、操作和生产,将不会发生任何危险。而往往由于实际在建造和操作上存在各种偏离,导致了隐患的存在,使得设备具有无法接受的风险。这时,就需要运用HAZOP方法来进一步分析设备设施工艺的危险性及可操作性,进而达到识别风险、及时整改、变设备设施隐患为本质安全的目的。
对于建造时间较长的场站来说,工艺及设备变更较多,存在的隐患也随之增加,通过开展HAZOP分析工作,可以重新整理设计及变更图纸,搜集齐全相关变更资料,进一步掌握工艺设备的潜在隐患;对于新、改、扩建的场站来说,在初步设计阶段进行HAZOP分析,可以及时发现隐患,且易于整改。新建场站,通过开展HAZOP分析,会进一步促进场站操作人员对工艺的认知程度,为日后的管理奠定良好的基础。因此,HAZOP分析无论是对建造时间长或短的场站,都具备良好的实际应用价值。
2 HAZOP方法的现场实践
要完成一次HAZOP分析,必须从前期准备、召开分析会、编制报告及整改三方面做好充分的工作。本文以韩2集气站应用HAZOP分析实例进行方法介绍。
2.1 前期准备
2.1.1 图纸
进行HAZOP分析的第一步就是要收集相关资料,包括:工艺设计流程图、各类工艺说明、现场操作规程、公用设施规格等等。同时要尽可能多的搜集相关资料,以确保HAZOP分析人员了解分析对象的基本情况[2]。本次对韩2集气增压站共搜集了九张图纸。
2.1.2 小组组成(企业人员的重要性)及角色
确定小组组成是HAZOP分析的特点所在,因为其组成是由HAZOP分析师、相关专家、专业技术人员、设计人员、现场操作人员、安全管理人员及记录员等组成的[3]。通常情况下,企业会聘请具有HAZOP分析经验的相关专家及咨询师,带领企业技术、管理及操作人员共同来完成此项工作。借助外部聘请专家及咨询师,进一步传授HAZOP分析的步骤和方法,并由企业技术、管理和操作人员共同参与完成。HAZOP分析的群体组成,一方面可以避免专业技术分析人员不懂得风险分析,而隐患识别不到位的情况;另一方面,可以避免安全管理人员对工艺流程不熟悉,而无法分析到位工艺方面隐患的情况。本次韩2集气站HAZOP分析小组,包含了HAZOP会议主席(评价单位人员)、主要岗位操作人员(韩2站操作员工)、安全人员(公司内部)、机械/电气人员(外聘专家及公司生产部门人员)、记录员(评价单位人员)。
2.2 召开分析会
2.2.1 划分节点
划分阶段的目的,是将整体的流程分割成为能够独立进行分析的若干个单元。一般节点的划分,是根据HAZOP分析的需要,即:从开始到设计意图改变前的一个单元,且不影响分析过程过于复杂化。本次韩2集气站节点划分情况,见表1。
表1 韩2集气站节点划分情况表
2.2.2 偏差
偏差是为进行HAZOP分析而根据实际情况假定的一种情况,通常是“流量、温度、压力”等工艺参数与“高、低、无”等排列组合而成,例如:压力高、压力低、无压力等等[4]。韩2集气站出站分离器的偏差,如表2所示。
表2 韩2集气站出站分离器节点偏差
2.2.3 分析并提出建议
分析阶段为HAZOP工作的攻坚阶段,即通过会议的形式,对偏差产生的原因及后果进行分析,并制订对策措施。在确定节点及偏差的基础上,首先逐条分析辨识节点范围内产生工艺偏差的原因。其次,根据偏差产生的原因分析可能造成的后果及影响,主要是分析查找隐患。第三,在此基础上,通过查阅资料及现场沟通,查找现有的各类安全防范措施。最后,评判现有安全防范措施是否足够控制风险,若不能完全控制风险,应制定哪些合理可行的建议。
运用以上四个步骤,逐个节点、逐个引导词的分析危险性与可操作性。以韩2站进出站阀组节点为例,分析偏差为“压力低”,产生原因为“上游来气压力低、管线泄漏、阀门内漏、压力表量程范围过大、压缩机最大处理量大于来气量、进站管线冻堵。”其中,进站管线冻堵可导致管线、阀门冻堵破裂,气体泄漏甚至导致火灾、爆炸。在已有安全措施基础上,分析组建议增加电伴热、保温措施。另外,进出站截断阀建议设置在站场工艺设施事故状态下便于操作的地方。
表3、表4分别列举了韩2集气站进站分离器和压缩机的分析结果及建议。
表3 韩2集气站进站分离器分析结果及建议
表4 韩2集气站压缩机分析结果及建议
2.3 编制报告及整改隐患
HAZOP分析结束后,由组长及时形成HAZOP分析报告。HAZOP分析报告提出的建议,将会对提高设备设施的日常性管理及制定维修保养计划等具有良好的参考价值,并将进一步增强设备设施的本质安全,同时将进一步增强岗位员工培训的针对性和有效性。企业要及时落实各项建议,指定相关责任部门加以跟踪整改落实。
3 认识与体会
通过将HAZOP分析方法应用到韩2集气站,识别系统工艺方面存在的潜在危险,并提出相应措施,大大提升了系统安全性。总结方法及应用效果,对HAZOP分析形成如下几点认识。
1) 要确保HAZOP分析的顺利进行,一定要周密做好前期准备工作。在会议之前,搜集相关的图纸、信息及操作规程等,这样不仅可以确保讨论的顺利进行,同时,将有利于专家进一步了解分析对象的工艺流程、变更情况、运行参数、管理状况、操作规程等实际情况。只有充分预想分析设计情况和所需器材,小组成员准备工作做得充足,对图纸资料等分析理解到位,会议期间才能沟通更加顺畅、效率更高。
2) 小组成员的组成要科学合理。HAZOP分析的特点,在于小组组成专业全面、分析角度不同。因此,初次进行HAZOP分析,要确保HAZOP分析到位、全面,就必须集合具有丰富经验的HAZOP咨询团队、熟悉工艺的专家、公司技术骨干人员、经验丰富的安全工程师及从事现场操作的员工。只有HAZOP小组各自发挥专长,密切合作,才能保证HAZOP分析查找问题准确、提出的建议实用,才能推动企业设备的进一步本质化。此外,要强调一点:HAZOP分析小组中,一定要包含现场操作人员,因为他们的加入将对提出合理化建议、识别可能出现的误操作等提出良好的建议;以此同时,操作人员通过参与HAZOP分析,将进一步加深对系统的理解,同时提高其对风险的辨识及控制能力。
3) 小组主席的经验技巧至关重要。HAZOP分析能否成功,同样取决于小组主席的经验技巧。HAZOP分析工作细密、工作量大、分析过程枯燥、工作时间长、战线长。在现场分析工作的具体组织和分析过程中发现,一个上午往往完成两到三个节点的分析,即为效率较高的分析过程。人的生理特点又决定了其注意力和思考能力等存在一个疲劳点和倦怠点。因此,小组主席除了要具备工作热情,具备较好的体力之外,更为重要的是要具备启发性和良好的倾听技巧,充分发挥管理学中头脑风暴的工作技巧,引导与会人员集思广益,并达成共识。
4) 建议措施的明确可行,是确保整改到位的前提。建议措施一定要具体可操作,为管理提供依据,建议要尽量避免大的修改。专家及小组成员往往在专注于确保安全的前提下,会设计出许多改变工艺流程、完善工艺设施的建议。而这些建议对于企业而言,整改难度较大。因此,要在确保安全的情况下,尽量提出切实可行且科学合理的建议,尽可能从企业运营的角度考虑,避免整改难度过大、无法实现的建议。只有合理科学且明确可行的建议,才能促进企业隐患整改到位,真正提高企业的本质安全。
5) 确定责任单位跟踪落实,是检验HAZOP最终成果的关键。HAZOP分析报告形成后,企业应积极有效的组织落实整改,整改当中遇见新的问题,可酌情进行重新分析。企业应明确业务部门为责任部门,并由业务部门制定整改计划,落实具体责任人按照计划执行。要加强整改的跟踪落实,确保建议措施落实到位,隐患整改到位。
4 结束语
HAZOP分析目前在国际上已经广泛应用,但是在我国尚属于起步阶段。对于中国石油等一些大型企业,目前已经通过试点验证,开始大幅推广使用HAZOP分析,并确立了三年内完成50%装置HAZOP分析的目标。实践证明,运用HAZOP分析方法能够有效地识别由于操作人员误操作及工艺中潜在危险引发的各类隐患,并提出有针对性的建议措施,对企业重新认识自身的安全状况,采取有力措施提高本质安全有极大的促进作用。
[1]赵宏振.长输管道天然气站场HAZOP分析实践[J].天然气与石油,2010(4):1-4.
[2]焦健,王薇,赵廷弟,等.面向装备使用安全的HAZOP方法[J].兵工自动化,2009(9):62-64,69.
[3]丁伟俊,汪琦.新建一氧化碳装置危险性与可操作性(HAZOP)评析[J].江苏化工,2008(2):34-37,43.
[4]罗莉.HAZOP在石油化工设计中的应用[J].石油化工设计,2006(4):15-18.