石油与天然气化工  2014, Vol. 43 Issue (1): 99-103
HAZOP再审查方法研究
许晶 1, 赵东风 2, 赵志强 3     
1. 中国石油大学(华东)机电工程学院;
2. 中国石油大学(华东)化学化工学院;
3. 青岛欧赛斯环境与安全技术有限责任公司
摘要:HAZOP评价方法被全球范围内的化工企业和设计单位采用,以分析工艺过程的危险性,然而标准规范规定若干年后各企业需要再一次进行工艺危害分析。目前,并没有系统的方法指导如何进行HAZOP再审查,盲目地重做HAZOP只会耗时耗力。HAZOP再审查的概念被引入,并提出了再审查的具体流程和方式,在初次HAZOP分析的基础上,主要从变更管理、事故分析、HAZOP分析报告质量评估等方面入手,采用专家小组打分法来确定再审查的方式,进而通过得分情况决定是重做HAZOP还是更新HAZOP,最终选取最恰当的方式使HAZOP分析结果重具效力,这样可以更好更快地指导企业开展HAZOP再审查。
关键词HAZOP    再审查    更新    工艺危害分析    变更管理    
Study of HAZOP revalidation approach
Xu Jing1 , Zhao Dongfeng2 , Zhao Zhiqiang3     
1. College of Electromechanical Engineering, China University of Petroleum(East China), Qingdao 266580, Shandong, China;
2. College of Chemistry & Chemical Engineering, China University of Petroleum(East China), Qingdao 266580, Shandong, China;
3. Qingdao Oasis Environment & Safety Technology Co., Ltd, Qingdao 266555, Shandong, China
Abstract: HAZOP evaluation method is used to analyze the risk of process by the worldwide chemical enterprises and design units. However, Standard Specification for many countries stipulate that the enterprise needs to carry on the process hazard analysis once again (revalidating) in several years later. The goal of periodic revalidation is to identify the cumulative changes of risk over time and to improve understanding of risk. The ultimate goal is to avoid accidents, but there is no systematic approach to guide the HAZOP revalidation at present. If we redo HAZOP blindly (performing a new HAZOP similar to the initial one), it will only be time-consuming. This paper introduces the concept of HAZOP revalidation which is based on the analysis of initial HAZOP and discusses many factors that need to be considered for the revalidation such as the change management, accident analysis and HAZOP report quality. At the same time, the specific procedure and approach of the HAZOP revalidation are proposed. The panel of experts scoring method is used to determine the revalidating approach and then decide whether to redo or update the initial HAZOP. If the scoring results suggest to redo the HAZOP, then the Hazard and Operability Analysis were conducted in accordance with the complete HAZOP procedures; if the scoring results suggest to update the initial HAZOP, then previous HAZOP analysis results were modified and supplemented to meet enterprise current status. This approach is not only time-saving, but also more targeted which can guide enterprises to conduct better and faster HAZOP revalidation.
Key Words: HAZOP    revalidation    update    process hazard analysis    change of management    

危险与可操作性分析(HAZOP)最早是在20世纪60年代由英国帝国化学工业公司(ICI)提出并应用的一种工艺过程安全分析方法[1],是由多学科专家小组对工艺过程的危险和可操作性进行分析,识别系统中潜在的危险,并为操作指导提供有用的参考资料。

然而,首次对工艺装置进行HAZOP分析后,企业的安全状况并不是一成不变的,在后期的生产运行中不可避免地会发生大量的变更,它会随工艺流程、设备、安全设施、操作程序、人员组织结构、场所和环境的变更不断发生变化,导致风险及风险可接受水平的变化,所以首次HAZOP分析之后并不是一劳永逸的。HAZOP再审查(Revalidation)就是在初次HAZOP分析若干年后,有针对性地对装置的工艺危害情况重新进行一次系统全面的梳理,从而评定初次分析结果的有效性,在满足规范要求的同时提高企业的工艺过程安全管理水平。

定期的再审查的目标是辨识风险随着时间的推移累积的变化,提高对风险的认识,最终目标就是避免事故的发生。然而,完成一个典型的化工过程,HAZOP分析一般历时几星期到几个月,面对初次HAZOP分析成果,在进行HAZOP再审查时,是否可以利用已有的HAZOP分析报告,使HAZOP再审查更加简化及有效率,同时保证审查结果符合企业目前现状。在国内,目前还没有系统的方法指导如何更有效率地进行HAZOP再审查。而国外,越来越多的公司尝试用简化的方法进行再评审,而不是盲目的重做HAZOP[2]

1 HAZOP再审查现状分析

HAZOP分析技术经历50多年的研究改进和完善,在国内外应用于大量的工程项目,成为目前过程安全领域上通用的评价方法之一。许多国家的法规及标准规范中已明确规定所有新建及改、扩建的重大危害工艺装置,都要开展HAZOP分析[1]。全球范围内的石油化工公司、化工生产企业和设计施工公司普遍应用HAZOP方法分析石油化工等过程的工艺危险性,例如:陶氏化学、法国罗迪亚公司、英国BP公司、德国拜尔公司、荷兰帝斯曼公司, 以及中国的一些石油、石化公司等[3-4]

HAZOP分析方法在工艺危害分析(PHA)中被广泛采用。然而,如果不进行再审查,任何进行过的HAZOP分析都会过期。美国职业健康安全管理局(OSHA,Occupational Safety & Health Administration)在其1992年发布的工艺安全管理(PSM,Process Safety Management)标准中提出再审查这个概念,要求“在初次工艺危害分析后,至少每5年应进行再审查,确保工艺过程危害分析和当前工艺一致”[5]。美国环保总局(EPA,Environmental Protection Agency)在其风险管理规程以及欧洲SEVESO Ⅱ指令中都有相应的要求[2]。美国的化学工艺安全中心(CCPS,Center of Chemical Process Safety)出版了一本有关工艺危害分析再审查的书(《Revalidating PHAs》)[6],将再审查定义为:再次确认工艺危害分析可以准确反映当前设备配置、工艺操作及人员和环境状况,同时满足法律法规的要求。

在美国,大型的石化企业已经对在役装置进行过2~3轮的HAZOP分析,识别出系统中潜在的危险,发现了大量的安全隐患。在中国,HAZOP分析技术研究起步较晚,但随着时间的推移,很多应用过HAZOP进行工艺危害分析的企业也即将迎来HAZOP的再审查。由国家安全生产监督管理总局在AQ/T 3034-2010《化工企业工艺安全管理实施导则》中要求:“企业应在工艺装置建设期间进行一次工艺危害分析,识别、评估和控制工艺系统相关的危害,所选择的方法要与工艺系统的复杂性相适应。企业应每3年对以前完成的工艺危害分析再一次进行确认和更新,涉及剧毒化学品的工艺可结合法规对现役装置评价进行频次要求”[7]。再审查与初次HAZOP的不同点在于前者是在装置运行的实际操作经验基础上再次进行的,初次HAZOP时重点往往是在于完善设计和获取操作权限[8],而HAZOP再审查是看初次HAZOP的结果是否依旧适用于当前的环境,更依赖于现场操作实际情况及记录备案等。

目前,并没有系统的方法指导如何进行HAZOP再审查,然而盲目地重做HAZOP不仅耗时耗力,还需要大量的资源投入,越来越多的企业期望在首次HAZOP分析的基础上进行,可以使得再审查更简单有效,同时保证工艺危害分析的质量。

2 HAZOP再审查方法研究
2.1 HAZOP再审查的关键因素

在进行再一次工艺危害分析时,采用重做还是更新的方式是由很多因素决定的,比如先前的工艺危害分析是否存在较大缺陷、变更管理系统是否完善、是否发生过重大事故、资料是否齐全、初次分析后是否有新的标准规范出台等。

HAZOP再审查的方式取决于以下3个方面:

(1) 自从上次HAZOP分析完成后发生的设计变更数目、问题大小、工艺复杂程度、变更工艺危害分析质量及变更执行管理情况。

(2) 先前HAZOP分析质量:包括工艺安全信息全面程度、HAZOP分析全面程度、HAZOP记录内容完整性、HAZOP成果应用效果等。

(3) 前期事故及装置运行情况:分析工艺安全事故的类型、统计事故频率、后果严重程度和事故发生的原因等。

2.2 HAZOP再审查流程

(1) 组建审查小组,小组成员的组成建议如下[9]

① 审查组长:在组织HAZOP分析方面受过训练、富有经验;负责HAZOP小组和项目管理人员之间的交流;制定审查计划。

② 工艺设备技术员:熟悉过去的项目、过去和现在的设计/运营问题及变更内容。

③ 现场操作人员:要求熟悉现场情况,操作经验丰富。

④ 业主(用户):说明分析要素的操作环境、偏差的后果、偏差的危险程度。

⑤ 专家:提供与系统和分析相关的专业知识。可邀请工艺、自控专家协助分析小组进行部分分析。

⑥ 记录员:进行审查记录,记录相关变更情况,更新或补充HAZOP记录,协助分析组长编制计划,履行管理职责;某些情况下,分析组长可兼任记录员。

⑦ 维护人员:维护人员代表(若需要)。

如果可能,业主方尽量有一名参与初次HAZOP分析的人员,在对前期HAZOP分析报告审查时尽量保证客观性。

(2) 收集信息,包括HAZOP报告、变更管理(MOC)资料、前期事故报告、HAZOP建议跟踪落实情况、工艺工程安全信息、操作规程等。

(3) 通过专家小组打分方法评估变更情况、HAZOP报告质量、事故情况得出HAZOP再审查适合的方式(重做HAZOP或更新HAZOP)。详情见表 1表 2

表 1    HAZOP再审查方式确定打分表 Table 1    Reference score table of HAZOP revalidation approach

表 2    HAZOP再审查方式确定表 Table 2    Determination table of HAZOP revalidation approach

(4) 根据确定的审查方式进行落实:

① 重新HAZOP:从上次HAZOP分析后变更太多、上次的HAZOP分析质量较差或上次的HAZOP分析中风险识别不充分,遗漏的很多关键风险恰恰是导致事故发生的原因[4]

② 更新HAZOP:全面评估后,针对变更、装置实际运行缺陷、事故等方面对先前的HAZOP分析结果进行修正或补充,使更新后的HAZOP报告重新具有效力。

具体再审查方式的确定流程如图 1所示。

图 1     HAZOP再审查方式决策图 Figure 1     Decision diagram of HAZOP revalidation approach

重做HAZOP在文中不赘述,更新HAZOP最有效的方式就是搜集所有与变更有关的资料及事故信息[10],查看前期HAZOP分析中提出的建议措施落实情况,配合工艺设备技术员及现场操作人员等,对照工艺管道仪表流程图(PID图),初步了解变更情况及系统存在的容易导致事故的缺陷,比如工艺流程、设备、安全设施、操作程序、操作条件、场所和环境的变更,并由记录员做好变更记录,根据变更规模、变更管理情况及变更的工艺危害分析质量,由审查组长制定计划带领专家小组对变更单元开展不同程度的HAZOP分析,同时对HAZOP报告进行审查,对于节点划分不合理,引导词不全面,分析结果不合理的情况相对应进行修正及补充,更新HAZOP分析结果,使其重新具有效力并符合企业现状。

更新HAZOP与重做HAZOP相比省时省力,最大程度地减少了现有资源的浪费,并可以保证有针对性地进行评估,大大提高企业的安全水平。

3 结语

本文提出的进行HAZOP再审查的方法,在初次HAZOP分析的基础上,通过专家小组打分方法评估变更情况、HAZOP报告质量、事故情况得出HAZOP再审查适合的方式,进而决定出是重做HAZOP还是更新HAZOP。该方法已在中国石油独山子石化公司装置区进行了实例应用,结论是大项目炼油罐区需要重做HAZOP,而球罐区只需针对变更、装置实际运行缺陷、事故等方面对先前的HAZOP分析结果进行修正或补充,大大节省了人力物力,而且采用最恰当的方式使HAZOP分析重具效力,比盲目地重做HAZOP省时省力且更有针对性,满足了企业对更好更快地再次进行工艺危害分析的需求。

参考文献
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Wagner T, Champion J. A work process for revalidating LOPAs and other risk analyses[J]. Process Safety Progress, 2012, 31(2): 122-129. DOI:10.1002/prs.v31.2