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從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)談HAZOP分析的關(guān)鍵因素及其本質(zhì)意義

危險(xiǎn)與可操作性分析方法(HAZOP)是由英國(guó)帝國(guó)化學(xué)(ICI) 在1960年代開(kāi)發(fā)的,它的起源是當(dāng)時(shí)ICI流行的一種用于檢查管理決策的技術(shù),被稱之為關(guān)鍵檢查。當(dāng)時(shí)ICI的生產(chǎn)經(jīng)理Ken Gee決定將該技術(shù)應(yīng)用于新建苯酚工廠的設(shè)計(jì)安全檢查,在四個(gè)月的時(shí)間里,團(tuán)隊(duì)每周花三天時(shí)間檢查工廠的各個(gè)方面,發(fā)現(xiàn)了許多潛在的、否則無(wú)法預(yù)見(jiàn)的危險(xiǎn)和操作性問(wèn)題。后來(lái)ICI的已故現(xiàn)代化工安全之父克萊茲(Trevor Kletz)博士回憶說(shuō):這是第一個(gè)危險(xiǎn)和可操作性研究項(xiàng)目(HAZOP),當(dāng)我后來(lái)從事全職安全工作時(shí)就成為了HAZOP的熱衷推行者。

1974年英格蘭Flixborough鎮(zhèn)環(huán)己烷巨型蒸氣云爆炸事故發(fā)生后不久,ICI將這個(gè)危險(xiǎn)和可操作性研究(HAZOP)公布與眾,并且很快被工業(yè)界廣泛采用。1977年,英國(guó)化學(xué)工業(yè)協(xié)會(huì)發(fā)表了“HAZOP分析指南,并且在1983年將HAZOP列為英國(guó)化學(xué)工程專業(yè)的學(xué)位課程。
在中國(guó), 2013年國(guó)家頒布了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ/T3049-2013 ?危險(xiǎn)與可操作性分析(HAZOP分析)應(yīng)用導(dǎo)則?,這一標(biāo)準(zhǔn)基本直譯了國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61882。近年來(lái)國(guó)家也出臺(tái)了多個(gè)法律法規(guī),積極推廣HAZOP分析方法在中國(guó)化工行業(yè)的應(yīng)用,它也成為了當(dāng)下中國(guó)化工行業(yè)最廣泛使用的危害性研究方法。然而,據(jù)筆者了解,HAZOP分析的質(zhì)量參差不齊,大多數(shù)仍然沒(méi)能充分發(fā)揮出HAZOP分析的強(qiáng)大功能。本文將分享筆者從多年HAZOP分析實(shí)踐中得到一些體會(huì)和對(duì)HAZOP方法的理解。
一、好的HAZOP分析的特質(zhì)

HAZOP這種系統(tǒng)的危害性研究方法,在危險(xiǎn)辨識(shí)分析會(huì)上鼓勵(lì)開(kāi)放性思維,充分調(diào)動(dòng)研究小組各專業(yè)成員的想象力,根據(jù)工藝、設(shè)備、電儀等專業(yè)的基本原理進(jìn)行創(chuàng)造性的討論,充分利用每個(gè)成員的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)從不同角度去辨識(shí)工廠潛在的事件場(chǎng)景、評(píng)估這些危害性場(chǎng)景、控制這些危害性場(chǎng)景,利用這種方法得到的研究結(jié)果會(huì)超過(guò)任何個(gè)體成員的能力,得到創(chuàng)造性的結(jié)果,即能夠產(chǎn)生協(xié)同作用,這是好的HAZOP分析最根本的特質(zhì),也是HAZOP分析具有強(qiáng)大功能的原因。正如HAZOP第一次被ICI用在苯酚工廠的危險(xiǎn)辨識(shí)中就發(fā)現(xiàn)了許多潛在的、否則無(wú)法預(yù)見(jiàn)的危險(xiǎn)和操作性問(wèn)題,好的HAZOP分析每次都會(huì)產(chǎn)生這樣富有創(chuàng)造性的結(jié)果。

二、關(guān)于HAZOP的幾個(gè)重要事實(shí)

HAZOP在實(shí)際應(yīng)用中存在著兩種形式,一種是引導(dǎo)詞法,即經(jīng)典的最初由ICI開(kāi)發(fā)的方法,又叫作Lawley方法。另一種是在傳統(tǒng)引導(dǎo)詞法的基礎(chǔ)上演變而成的基于知識(shí)的檢查清單法,例如??松梨诠揪褪遣扇∵@種檢查清單HAZOP方法,這種方法基于工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)建立一系列檢查清單,然后根據(jù)檢查清單對(duì)各操作單元/設(shè)備逐一檢查,這種方法的特點(diǎn)是直切主題、節(jié)省時(shí)間,但是研究團(tuán)隊(duì)必須要有較高的技術(shù)水平。中國(guó)的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)AQ/T3049-2013明確指出引導(dǎo)詞法是標(biāo)準(zhǔn)的HAZOP方法,引導(dǎo)詞法是針對(duì)工藝過(guò)程的每一部分做基礎(chǔ)性的檢查,它更有利于團(tuán)隊(duì)發(fā)揮想象力,從多個(gè)角度檢查危害性,它的不利之處是比較耗時(shí)。筆者也更傾向于使用引導(dǎo)詞法的HAZOP分析,因?yàn)檫@種協(xié)同作用產(chǎn)生的創(chuàng)造性結(jié)果不應(yīng)當(dāng)被事先制定的檢查清單所限制,應(yīng)當(dāng)更好地發(fā)揮HAZOP的強(qiáng)大功能。以下討論均僅針對(duì)引導(dǎo)詞法的HAZOP。

HAZOP既可以用于分析連續(xù)工藝操作的危害性也可以用于分析間歇工藝操作的危害性,但是用于分析兩種工藝操作的引導(dǎo)詞是不盡相同的,為了確保分析質(zhì)量,必須采用與工藝操作相匹配的引導(dǎo)詞;對(duì)于連續(xù)工藝操作要分析正常運(yùn)行時(shí)的危害性場(chǎng)景,還要特別關(guān)注開(kāi)/停車時(shí)的危害性場(chǎng)景, 這一點(diǎn)從節(jié)點(diǎn)劃分到偏差檢查的整個(gè)過(guò)程都要注意;對(duì)于間歇工藝操作的HAZOP分析,前期的準(zhǔn)備工作會(huì)更多一些,除了需要準(zhǔn)備連續(xù)工藝操作所需的材料以外還需要準(zhǔn)備較為詳細(xì)的操作規(guī)程/步驟順序,如果間歇工藝操作步驟是由計(jì)算機(jī)控制的,還需要按順序列出所有步驟以及相關(guān)的連鎖邏輯。
HAZOP分析的另外一個(gè)重要事實(shí)是HAZOP 對(duì)可操作性的檢查 ,對(duì)新項(xiàng)目而言,在做HAZOP分析時(shí)工廠還沒(méi)有建設(shè),這時(shí)候,好的HAZOP分析通過(guò)P&ID圖和其它相關(guān)資料在紙面上對(duì)未來(lái)工廠的操作/運(yùn)行進(jìn)行了一次較為詳細(xì)的路演,這包括開(kāi)/停車和正常運(yùn)行,還包括在出現(xiàn)各種偏差時(shí)帶來(lái)的麻煩和應(yīng)對(duì)措施,HAZOP分析對(duì)可操作性和可維護(hù)性的檢查作用不能忽視。
三、做好HAZOP分析的關(guān)鍵因素
1、合格的HAZOP組長(zhǎng)

HAZOP組長(zhǎng)是HAZOP分析工作中的核心角色,Ta負(fù)責(zé)引導(dǎo)團(tuán)隊(duì)進(jìn)行積極有效的討論,可以說(shuō)對(duì)最大限度地發(fā)揮團(tuán)隊(duì)的專業(yè)能力、確保HAZOP分析的有效性起到關(guān)鍵作用。合格的HAZOP組長(zhǎng)必須符合以下幾個(gè)基本條件:

經(jīng)過(guò)正規(guī)的HAZOP培訓(xùn) (培訓(xùn)課程最好是經(jīng)過(guò)認(rèn)證的)

掌握工藝安全的基礎(chǔ)知識(shí)(包括工藝設(shè)計(jì)、操作、電儀、設(shè)備、維修、安全控制層級(jí)、保護(hù)層、蝴蝶結(jié)模型等等)

了解所研究過(guò)程的基本工藝原理和反應(yīng)危害性(如果有的話),包括相關(guān)的歷史事故

具有相當(dāng)?shù)?/span>HAZOP實(shí)踐經(jīng)驗(yàn) (參與或帶領(lǐng)HAZOP分析多次)

熟練解讀各種HAZOP分析的技術(shù)資料,如P&ID圖識(shí)圖能力

具有一定的組織協(xié)調(diào)能力,包括掌控有效的討論、及時(shí)糾正錯(cuò)誤的討論方向、協(xié)調(diào)統(tǒng)一不同意見(jiàn)、善于提出合理的具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題等等。針對(duì)設(shè)計(jì)的安全性提出具有挑戰(zhàn)性的問(wèn)題是基于自身的工藝安全知識(shí)針對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行獨(dú)立的安全檢查,這是組長(zhǎng)非常重要的一項(xiàng)能力 。一些公司要求HAZOP組長(zhǎng)必須具有獨(dú)立性,即組長(zhǎng)不能是被研究項(xiàng)目的直接參與者,這個(gè)要求的主要目的就是為了確保組長(zhǎng)能夠客觀地檢查設(shè)計(jì)的安全性。一些國(guó)家的法律還要求HAZOP組長(zhǎng)對(duì)所做的HAZOP研究結(jié)果承擔(dān)法律責(zé)任,因此HAZOP組長(zhǎng)必須要有足夠的素質(zhì)能力和職業(yè)精神。

2、一個(gè)有能力的HAZOP團(tuán)隊(duì)
HAZOP小組通常由各個(gè)來(lái)自不同專業(yè)的人員組成,有些國(guó)家法律規(guī)定HAZOP分析小組必須有操作工代表,這是為了確保HAZOP研究時(shí)能聽(tīng)到用戶的意見(jiàn),筆者強(qiáng)烈支持這種要求,因?yàn)橐痪€員工的操作實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)是其它任何專業(yè)工程師都無(wú)法取代的,特別是針對(duì)HAZOP研究中的可操作性問(wèn)題,一線員工有著重要的發(fā)言權(quán)。
HAZOP成員必須具備以下幾個(gè)基本條件:
所有成員必須至少經(jīng)過(guò)HAZOP基礎(chǔ)培訓(xùn),對(duì)HAZOP方法有基本了解
所有成員必須有幾年相關(guān)行業(yè)的工作經(jīng)驗(yàn)(有些公司規(guī)定5年以上工作經(jīng)驗(yàn)),例如在做?;に嚨?/span>HAZOP分析時(shí)組長(zhǎng)必須要有?;袠I(yè)的工作經(jīng)驗(yàn)
各成員必須清楚了解所研究項(xiàng)目的相關(guān)專業(yè)設(shè)計(jì)細(xì)節(jié),否則可能無(wú)法確切回答分析過(guò)程的某些技術(shù)問(wèn)題,例如,儀表工程師必須了解項(xiàng)目涉及的儀表控制邏輯和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范
根據(jù)項(xiàng)目的復(fù)雜程度小組成員在5-6人或8-9人,通常小組成員不能多于9
必須有一個(gè)合格的記錄員(對(duì)于非常小的項(xiàng)目,通常組長(zhǎng)兼任記錄員,這種情況除外),他是HAZOP組長(zhǎng)的助理,必須經(jīng)過(guò)HAZOP培訓(xùn),最好直接參與HAZOP前期的準(zhǔn)備工作,事先對(duì)所分析項(xiàng)目有一定了解(記錄員通常也是未來(lái)組長(zhǎng)的培訓(xùn)對(duì)象)

3、準(zhǔn)確的P&ID圖和相關(guān)技術(shù)資料

準(zhǔn)確的P&ID圖是好的HAZOP分析的前提條件,對(duì)于新項(xiàng)目來(lái)說(shuō),P&ID圖必須已經(jīng)考慮了設(shè)計(jì)技術(shù)評(píng)審提出的所以意見(jiàn),形成了最終版本(HAZOP之后的P&ID變更必須經(jīng)過(guò)組長(zhǎng)評(píng)審是否需要重新做HAZOP分析);但對(duì)于在役生產(chǎn)裝置而言,P&ID圖紙可能與現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況不相符,這就要求在役裝置開(kāi)展HAZOP分析之前,必須完善和更新圖紙,確保所分析的P&ID和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)物是一致的。 嚴(yán)格意義上講,基于不準(zhǔn)確的P&ID圖的HAZOP研究是無(wú)效的。使用錯(cuò)誤的P&ID圖所得出的HAZOP分析結(jié)果可能在后續(xù)生產(chǎn)運(yùn)行過(guò)程中的錯(cuò)誤操作導(dǎo)致重大事故,歷史事故已經(jīng)證明了這一點(diǎn)。對(duì)于間歇操作而言,較為詳細(xì)和準(zhǔn)確的操作規(guī)程/步驟也同樣至關(guān)重要。

4、HAZOP分析會(huì)場(chǎng)的硬件設(shè)施

很多人可能認(rèn)為這不能算作一個(gè)重要條件,但是根據(jù)筆者的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),這其實(shí)是很重要的因素。在HAZOP分析會(huì)上最好準(zhǔn)備兩個(gè)投影儀,一個(gè)始終用來(lái)顯示HAZOP分析表/結(jié)果,另外一個(gè)用來(lái)展示各種技術(shù)資料,如P&ID圖,相關(guān)的操作程序,圖片等等。另外,最好再準(zhǔn)備一塊白板,將正在分析的P&ID圖的拷貝件掛在白板上,隨著分析的進(jìn)程用不同顏色的筆將分析的節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)出來(lái)。所有以上安排都是為了確保HAZOP成員始終看到的是同一信息,避免因?yàn)樾畔⑶袚Q造成的理解偏差,從而影響HAZOP分析的效果。

四、結(jié)束語(yǔ)

HAZOP是屬于工藝安全范疇的危害性研究方法,它與作業(yè)安全危險(xiǎn)分析方法,如JSA沒(méi)有可比性。HAZOP方法的開(kāi)發(fā)應(yīng)用為工藝安全開(kāi)創(chuàng)了新的篇章,為提升化工工藝安全管理水平起到非常重要的作用,時(shí)至今日,仍然發(fā)揮著重要作用,筆者認(rèn)為它是專業(yè)安全工程師必備的基本技能。但是,必須指出的是HAZOP并不能解決所有工藝危害性辨識(shí)的問(wèn)題,針對(duì)工廠的不同生命周期應(yīng)當(dāng)選擇適當(dāng)?shù)姆椒?,例如在新?xiàng)目概念性設(shè)計(jì)階段或者是初步設(shè)計(jì)階段就不能使用HAZOP分析,一方面在這個(gè)階段就根本不具備HAZOP分析所需的基本信息(如沒(méi)有完備的P&ID圖);另一方面,所關(guān)注的危害性也不同(如化學(xué)品反應(yīng)性,廠區(qū)選址,入場(chǎng)道路交通,內(nèi)外部安全距離等等)。所以,需要采用其它的安全研究方法,例如,本質(zhì)安全審查(Inherent Safety Study),ICI的危害性研究IIIHazard Study I and II)。另外需要明確指出的是,企業(yè)的HAZOP工作最好是由自己的團(tuán)隊(duì)完成,因?yàn)樽?/span>HAZOP的本質(zhì)意義是通過(guò)使用這個(gè)系統(tǒng)方法在分析過(guò)程中讓企業(yè)自己的員工深入了解生產(chǎn)工藝過(guò)程中可能出現(xiàn)哪些偏差、存在哪些危險(xiǎn)以及有哪些相應(yīng)的安全控制措施、如何啟用這些安全控制措施等等。如果僅僅是為了完成這項(xiàng)工作來(lái)開(kāi)展HAZOP分析,找人越俎代庖,那就是走形式,完全失去了HAZOP分析的根本意義。第三方起到的是授人以漁的作用,而不是代勞。

以上是筆者HAZOP分析實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的分享,有不全面的地方,敬請(qǐng)讀者指正。