工艺安全风险分析PHA课件.pptx

1、东东 方方 希希 望望 集集 团团 总总 部部 生生 产产 管管 理理 部部 刘刘 衍衍 顺顺日出东方 希望中国1 1工艺安全分析工艺安全分析公公 司：司：主讲人：主讲人：时时 间间：Safety Contact安全经验分享每一件小事均与团队的素质、企业的文化紧密相关23研讨班须知我们是互相交流学习如有问题可以随时提问，每次一个人发言准时开始准时结束 课间休息 午餐时间其他 手提包靠墙 地上五支点 紧急出口和撤离通道 关闭手机或设为振动 吸烟4研讨会目的 着重讨论工艺安全分析，最终让参与研讨会的人员能够成为熟练掌握工艺危害分析方法的成员和组长。这些方法包括“故障假设/检查表分析”，“故障类型和

2、影响分析”，“危险和可操作性研究”，“故障树分析”。5研讨会日程第一天介绍和概要管理工艺安全工艺危害分析故障假设/检查表分析第二天故障类型和影响分析危险和可操作性研究第三天危险和可操作性研究小组练习故障树分析美国环保署风险管理计划卓越的运行和如何使其运作6谁的风险大？与7谁的风险大？与8风险 risk某一特定危险情况发生的可能性与后果的组合。中华人民共和国国家标准（GBT280012001）什么是风险？9什么是风险？风险是危险、危害事件发生的可能性与危险、危害事件后果严重程度的综合度量。衡量风险大小的指标是风险率（R），它等于事故发生的概率（P）与事故损失严重程度（S）的乘积：R=P*S10风

3、险率的进一步关系推导风险率（R）=事故发生概率（P）X 事故损失严重程度（S）事故发生概率（P）=1/控制措施的完善度（C）事故损失严重程度（S）=1 X 能量与危险物质的量（M）得出：风险率（R）=能量与危险物质的量（M）/控制措施的完善度（C）风险率（R）=装置危险物质总量/控制措施的完善度（C）11控制措施的完善 总的控制措施完善度（C）=每一控制措施的完善程度之积（C0*C1*C2*C3*）事故原因12可接受风险闪电雷击的风险，死亡率：1*10-7人/（人/年）居家的风险，FAR：3 死亡/108小时如果一个人每天8小时在家活动，且一年365天在家。死亡率为：8.76*10-5 人/（

4、人/年）CumulativeFrequency(/yr)131.0 0 E-0 71.0 0 E-0 41.0 0 E-0 11.0 0 E+0 0110100100010000F a ta litiesP u b licE m p loy e e s进。Site Societa l R isk L im its相当于陨石坠落伤人，没有人愿意为这种事故预防加以投资。1.0 0 E-0 8相当于地震和天灾的风险率，人们并不担心这类事故发生。与体育活动的事故风险率为同一等级，人们为此是关心的，也愿意采取措施1.0 0 E-0 6加以预防。1.0 0 E-0 5中等程度风险，遇到这种情况应该采取预防

5、措施。1.0 0 E-0 31.0 0 E-0 2危险特别高，相当于由生病造成死亡的自然死亡率，因而必须立即采取措施予以改14降低风险的方法风险率（R）=装置危险物质总量/控制措施的完善度（C）降低危险物质和能量 提高和完善控制措施15可容忍风险等级举报所在潜在危害必须低于：每人每年0.0005死亡率每人每年0.005伤害率每个工厂每年0.01 重大环境污染事故率每个工厂每年损失50万美元，等等有记录的伤害损工时伤害永久伤害死亡多人死亡1 100 年可接受的中度的极度的极度的1 1000 年可接受的中度的中度的极度的1 10,000 年可接受的可接受的中度的中度的1 100,000 年可接受的

6、可接受的中度的中度的16可容忍风险等级举报带说明的矩阵表:在切报可行的地方，降低所有极度及中度风险17问题与回答风险=？如何降低风险？各小组讨论后，写在挂纸上。时间：10分钟18工艺安全和风险管理模型131921工艺危害分析(Process Hazards Analysis)PHA是通过系统的、有条理的方法来识别、评估和控制工艺操作中的危害，以预防工艺危害事故的发生。是风险管理的基础。完整的PHA用于跟踪已经接受的建议，并传达给受影响的人员。22要点在工艺寿命期内识别、评估和控制危险的有效工具。使用有组织的，系统的研究方法。在危险控制方面，寻报报现多学科的一致性。供今后使用的文件。工艺危害分析

7、（续）23危害识别后果分析危险评估人为因素和设施选址的评估本质安全安全工艺评估建议的提出和管理工艺危害分析（续）要点（续）包括24本质安全工艺通过采用少量的危险材料，最大程度地减少危险。替换危险材料，消除危险。通过危险性较小的生产条件缓和或减少危险。何时进行工艺危害分析1.2.3.4.5.研究和技术开发 适用存在危害性物质的工艺。重点考虑和评估本质安全工艺.新改扩建项目 在新装置开车前应对所有工艺进行PHA(筛选性工艺危害评审、项目批准前PHA、开车前的PHA、最终工艺安全报告）在役装置 在工艺装置的整个使用寿命期内进行（PHA基准、PHA周期）封存装置装置拆除2526封存、拆除可行性研究初步

8、设计下达投资划详细设计、施工图设计启动前安全检查、开计车投产运行项目建议书筛选性工艺危害评审开车前工艺危害分析最终项目工艺安全报告周期性工艺危险分析（每35年）项目批准前工艺危害评审封存、拆除安全分析PHA基准何时进行工艺危害分析(续)27其他方面1.变更管理活动；2.事故调查；3.所贮存的物质性质、数量符合高危害工艺定义的仓库、槽区和其它贮存设施；4.贮存物质的性质和数量符合高危害工艺定义的报验装置。何时进行工艺危害分析（续）28分析频率危险等级油气处理、炼化装置等高危害工艺发生多次工艺安全事故有重大的危害或经常进行重大变更的工艺周期性的PHA频率3年3年 1)或严重性(-3),提高保护措施

9、，对下一个条款循环到步骤4故障类型及影响分析 总步骤（续）47描 述不会造成安全隐患的故障因素不会引起大的安全损害的,损害$2,000,000或多起死亡,或对环境的负面影响危险分级0123故障类型及影响分析48描述高度可能非常可能可能细微可能不太可能频率1 or /yr1/2-5 yrs1/6-15 yrs1/16-35 yrs1/35 or yrs等级-1-2-3-4-5可能性列表49问题与回答故障类型影响分析法小组练习。各小组讨论后，写在挂纸上。时间：30分钟50107热反应釜51108甲苯装桶52102识别成分故障模式效果HP现在保护推荐RecommendationC环节学习日期页数/由

10、故障类型及影响分析 表单53优点建立故障类型和影响的系统方法将非常规过程分解为片断用于严格的分析通过适当的训练后易于使用和归档故障类型及影响分析(续)54局限性只针对“运行与不运行“的 状况（仪器和设备）对设计依据不作质疑故障类型及影响分析(续)Safety Contact安全经验分享每一件小事均与团队的素质、企业的文化紧密相关5556工艺安全和风险管理模型57目的:降低一个既定的不良事件发生的可能性目标:通过建立和分析故障模型确认设计和操作缺陷。58故障树分析（PW150-166）59优点明确定义造成顶上事件的各种途径量化造成顶上事件的可能性提供目标信息以供决策分析各个事件的相关性分析人为错

11、误故障树分析60局限性读者不容易理解侧重于事件和过程的对比上(有限范围)需要专家意见需要大量的努力和费用,并且故障树可能变得不报用故障树分析（续）61故障树步骤辨认顶上事件对所有原因建立模型确定故障率计算顶上事件发生的频率评估顶上事件的可接受程度故障树分析（续）62方 法Identify theTop EventConstruct theFault TreeAnalyzeQualitativelyAnalyzeDevelopImprovementQuantitativelyMakeDecisionAcceptSystem辩识顶上事件构建故障树 定性分析定量分析作出决定认可该系统分析执行63故障

12、树分析符号正常原因转移事件或子事件系统原因基本原因64符号“或”门 事件 子事件No.1子事件No.3子事件No.265符号“与”门事件子事件No.1子事件No.3子事件No.2661.选择顶上事件2.列出可能，直接和充足的原因3.选择门类型4.连接原因和门5.对所有的子事件重复步骤24故障树构建67控制器反馈信号蒸汽反应器反应器温度太高选择顶上事件通气关闭（控制阀）68蒸汽反应器列出所有原因-蒸汽过量控制器-失控反应-着火反馈信号通气关闭（控制阀）控制器“或”反应器69136列出所有原因-蒸汽过量-失控反应选择“门”的类型-着火反馈信号蒸汽通气关闭（控制阀）反应器温度太高反馈信号控制器连接各

13、个原因蒸汽通气关闭（控制阀）过量蒸汽着火或反应器失控反应70137反馈信号蒸汽反应器138反应器温度太高过量蒸汽着火或失控反应71列出蒸汽过量的原因-机械故障控制器-控制器信号太低通气关闭（控制阀）反应器着火或失控反应72列出蒸汽过量的原因-机械故障-控制器信号太低控制器选择“门”的类型连接原因反应器温度太高反馈信号蒸汽通气关闭（控制阀）过量蒸汽反馈信号蒸汽反应器73140过量蒸汽反应器温度太高控制器着火或失控反应机械故障控制器信号太低通气关闭（控制阀）74对于每个故障事件,考虑:1.过程条件原因2.主要原因内部的3.次要原因外部的4.指挥原因信号的列出事件原因75在长期火焰中过多的反应率蒸汽

14、温度过高反应温度过高反应器暴露76在长期火焰中过多的反应率蒸汽温度过高反应温度过高反应器暴露77所有警告装置故障高压警报器未响高压量表卡住低值自动记录笔卡住低值78所有警告装置故障高压警报器未响高压量表卡住低值自动记录笔卡住低值坏天气无可用能危飞行员无法发动引擎在飞行时引擎停止工作79单个引擎飞机迫降坏天气无可用能危飞行员无法发动引擎发动引擎在飞行时引擎停止工作停止工作80单个引擎飞机迫降没有检查面包过度加热过度烧烤过度烧烤自动计时器未能发出声音烤箱温度设定过高81面包烤成了碎片没有检查面包过度加热过度烧烤自动计时器未能发出声音烤箱温度设定过高82面包烤成了碎片83故障树示报排气口泵液位控制液

15、位变送器空气供应空气供应84容器溢流通过LC15限制流动限制流动低输出值驱动路线 故障LC 15LC 15故障泵坏了流过流过BV 16LV 15关闭出口封锁对 LV 15的虚假高信号 故障 故障 设定点太高高输出对 LV 15的虚假高信号LT 15本地空气故障 故障 流失流失85152故障树示报溢出容器Uncontrolled Level Rise InitiatedLT15没有低输出脉冲线路故障脉冲线路故障86局部空气损失LC15没有高输出LC15设定点过高泵故障出口堵塞LV 15未能关闭到LV15的错误高信号到LV15的错误低信号 LS 16没有反应LS 16刻度出错SV 16没有处于开启

16、状态SV 16通风口堵塞BV 16没有反应没有信号关闭BV16来自LS16的信号未变弱BV 16互锁失败8788优点系统地分析所有和最初设计目的相背离的偏差对新状况有益容易归档适用于化学过程也可适用于其它过程危险可操作性研究 PW115-14589局限性假设设计对于通常情况是正确的需要准确的模型和图标容易偏离正轨危险可操作性研究(续)评估风险控制的需要的需要90检查步骤 开始选择时间和容器对每个流程管线和容器解释容器和流程的原理选择参数数和引导词列出原因、结果和保护建立相关的偏差对所有的引导重复泵反应斧91破裂盘泄压阀选择流程确认设计目的92运用引导词无多于少于反向部分以及工艺参数 流量 温度

17、 压力 时间 液位 混合 引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外Pressure时间HighPressure93偏差矩阵引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外流量流量偏高流量偏低无流量回流浓度错误污染物材料错误Pressure时间94偏差矩阵引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外流量流量偏高流量偏低无流量回流浓度错误污染物材料错误温度HighPressure温度偏高温度偏低压力压力偏高 压力偏低负压时间95偏差矩阵引导词设计参数多于少于无反向部分以及此外流量流量偏高流量偏低无流量回流浓度错误污染物材料错误温度HighPressure温度偏High 高TempLow温度偏低Pressure

18、压力压力偏高 压力偏低负压Pressure时间时间偏长太慢时间太短太快缺少步骤反向步骤缺少部分行动采取多余行动错误时间96偏差矩阵偏差矩阵参数/引导此偏差后果愿因保护建议的行动危险可操作性研究检查记录节点-管线或容器 设计意图9798问题与回答危害可操作分析法小组练习各小组讨论后，写在挂纸上。时间：30分钟99如何进行工艺危害分析101选择工艺单元/区块:把整个工艺设施划分为不同的单元或区块，且各单元和区块必须满足工艺安全分析能在四个月或少于四个月内完成的条件。基于危害程度将单元/区块划分优先等级。工艺危害分析的频率基于各单元/区块的危害等级。进行工艺危害分析的计划和准备102选择和培训小组成

19、员和组长（5-6位全职的成员）组长的资格 组织能力良好 好的聆听能力 在工艺危害分析方法方面，受过专门培训和有经验小组成员的要报 需具备工艺中各学科的组合，在工艺的报际操作和维护方面有操作经验。进行工艺危害分析的计划和准备(续)105进行工艺危害分析的计划和准备（续）资料收集直线组织领导应负责提供最新的和准确的工艺技术资料包，工艺技术资料包包括但不限于以下内容：危险化学品安全技术说明书（MSDS）；工艺设计依据；设备设计依据；操作规程；标准操作条件以及安全操作极限；自上次PHA以来的变更管理文件；自上次PHA以来的严重事故的调查报告；上几次PHA报告。106危害辨识工艺危害：可能引起爆炸、火灾

20、、有毒有害物质泄露和不可恢复的人员健康影响的性质和状态。辨识危害：列出危害清单，辨识的方法:审阅相关事故报告及以往的PHA报告；审阅变更管理文件；通用危害辨识检查表；化学品相互反应矩阵；封闭性失效检查表；专家、顾问的经验。危害危害危影响和后果风险控制措施管理控制措施火灾、爆炸天然气泄漏到环境中会造成火灾、爆炸、财产损失，人员伤亡；开工时的放空口可能被点燃，对周围的人员和设备有伤害（热辐射、振动）天然气检测报警仪、原始和大修后开车前管道气密检查、管道定期检测、消防炮、灭火器、消防人员、联锁停车保护系统、防爆区域划分（2区）、防爆电气设备（D级）、设备接地装置区火灾应急预案、公司防火防爆相关管理规

21、定工艺气（氢气一氧化碳）泄漏到环境中会造成火灾、爆炸、财产损失，人员伤亡；泄漏至烧嘴冷却水系统引起爆炸。可燃气体检测仪、原始和大修后开车前管道气密检查、管道定期检测、消防炮、灭火器、消防人员、联锁停车保护系统、防爆区域划分（2区）、防爆电气设备（D级）、设备接地、重点法兰定期监测装置区火灾应急预案、公司防火防爆相关管理规定中毒一氧化碳人员中毒伤亡随身携带监测报警仪、固定监测仪、个人防护器材、气密性检查急救措施培训107危害识别-（危害清单）109后果分析后果分析是工艺危害分析的一个基本步骤。对于潜在的危害事件的不良影响的评估。后果分析的目的是帮助PHA小组理解潜在伤害、财产损失以及厂内外重大环

22、境影响的类型、严重程度和数量。要识别的第一个情景通常是最坏情况。（由于最大容器或最大流量工艺管道的故障造成的管制物质的泄露）110问题与回答后果分析联系。各小组讨论后，写在挂纸上。时间：20分钟11193甲苯槽罐车卸货 PW97-101硝酸（95%）甲苯甲苯围堰氮气排气口压力控制阀减压控制阀泵泵11294工厂布置图113故障假设/检查表小组练习程序15分钟后果分析 步骤1只考虑爆炸最糟糕的情形地图使用比报 1英寸=150 英尺.114后果分析1.2.危害分析是针对工艺上可能发生的危害事件进行系统的、综合性的分析和研究，该研究由多种专业人员组成小组并选择分析方法来完成。工作组成员辨识每个危害事件

23、/事故可能出现的所有方式，辨识针对这些危害事件现有的防护措施，对每个防护措施的完整性和可靠性的评估，并就相应的防护措施给出建议。116危害分析(PHR)117选择四种方法当中的一种来进行评估。识别工艺中可能发生的危险事件。列出防范危险事件发生的现有防护。评估现有的防护是否足够。如果现有的防护措施不足够，就此给出建议。归纳建议项和所有评估的发现项，递交管理层。工艺危害评估的步骤118原因 设备的故障、程序的失效、个人的疏忽。偏离因原因导致的工艺状况的改变。后果-因偏离导致的不期望的安全事件。危害后果的事件顺序119风险=事件的严重性 x 可能 性风险评估F-4IVIIIIF-3IVIIIIIIF

24、-2IVIVIIIIIF-1IVIVIVIIIC-1C-2C-3C-4120后果级别可能性级别风险评估事件/影响的类别后果类别C-1：轻微的后果类别C-2：中等的后果类别C-3：较严重的后果类别C-4：灾难性的火灾、有毒物质泄漏、爆炸、不可逆的安全、健康影响公共安全和健康没有人员伤害或健康影响轻微的伤害或可恢复的健康影响；一次轻伤（1-2人）人员伤害或中等程度的健康影响；伤害和损失的法律责任50 100万；一次重伤（1-2人）；一次轻伤（2人以上）人员死亡或不可逆的健康影响；伤害和损坏的法律责任超过100万；一次死亡（1人以上）；一次重伤（3人以上）员工的安全和健康没有人员伤害或健康影响急救箱

25、事件(FAC)；医疗事件(MTC)；限工事件(RWC)；一次轻伤（1-2人）损工事件(LWC)或中等程度的健康影响；一次重伤（1-2人）；一次轻伤（3-10人）一人或多人死亡或不可逆的健康影响；一次重伤（3人以上）；一次轻伤（11人以上）122风险评估（续）严重性(后果)评估类 别典型的描述风险评估（续）简单的可能性评估矩阵近似的相应量化频率现报中预期不会发生10可能生F-4-2125提出建议管理风险在提出PHA建议时应考虑以下的关键因素建议内容应与工艺危害和危害事件/事故直接相关；风险等级；建议应明确而可行。建议不应给出一个特定的设计解决方案。（因为它可能妨碍创新的或更经济有效的设计提出。解

26、决方案的详细设计应由指定完成建议任务的人员落报。）126记录和预先建议项将建议至少按两个等级区分预先顺序。准备PHA报告记录PHA小组的发现项。将发现项递交给管理层（在工艺危害评估的过程中，任何重大发现应及时通知管理层）。127管理层对建议的回复和关闭接受建议和指派责任人和规定完成时间。修改建议和指派责任人和规定完成时间。拒绝建议(必须将拒绝的原因记录在案并附在PHA报告后）。跟进执行的进展情况保证按时完成。与工作区域内可能受影响的人员沟通PHA的发现项。一旦直线组织管理层对建议作出回复，建议即关闭PHA报告报告129直线组织领导或项目负责人进行建议的追踪。对于运行设施的PHA建议，应定期发布

27、报告对于新建项目的PHA建议，应由项目负责人进行监督、跟踪。建议的追踪社区紧急计划独立防护层次厂内紧急计划缓解系统(围堰，洗涤器，火炬)物理性的防护装置(释放阀)安全连锁系统(开关,自动关闭)关键工艺报警&控制系统&报警基本工艺报警&控制系统&报警工艺的安全设计130项目论证阶段基础数据X预批准XOO设计XOOO定期评估现有工艺XOOO工艺变更XOOO退出运行X方法的选择X=至少需要O=可选131故障树分析危险和可操作性研究故障类型和影响分析故障假设/检查表分析132If you always do what you have always done,you will always get what you have always gotten.如果你总以过去的方式做，你得到的结果总是同过去的一样杜邦安全管理咨询建立一个更安全的世界谢谢各位