危险与可操作性分析（HAZOP 分析）专题培训解读.docx

危险与可操作性分析（HAZOP 分析）专题培训解读1 HAZOP 分析原则1.1 概述HAZOP 分析是对危险与可操作性问题进行详细识别的过程，由一个小组完成HAZOP 分析包括辨识潜在的偏离设计目的的偏差，分析其可能的原因并评估相应的后果HAZOP 分析的主要特征包括：a） HAZOP 分析是一个创造性过程，通过应用一系列引导词来系统地辨识各种潜在的偏差，对确认的偏差，激励 HAZOP 小组成员思考该偏差发生的原因以及可能产生的后果b） HAZOP 分析是在一位训练有素、富有经验的分析组长引导下进行的，组长须通过逻辑分析思维确保对系统进行全面的分析分析组长宜配有一名记录员，记录识别出来的各种危险和（或）操作扰动，以备进一步评估和决策c） HAZOP 分析小组由多专业的专家组成，他们具备合适的技能和经验，有较好的直觉和判断能力d）HAZOP 分析应在积极思考和坦率讨论的氛围中进行当识别出一个问题时，应做好记录以便后续的评估和决策e）对识别出的问题提出解决方案并不是 HAZOP 分析的主要目标，但是一旦提出解决方案，应做好记录供设计人员参考HAZOP 分析包括 4 个基本步骤，如图 1 所示。

1.2 分析原则HAZOP 分析的基础是“引导词检查”，它是对系统与设计目的偏差的缜密查找过程为便于分析，可将系统分成多个部分，并充分明确各部分的设计目的所选部分的大小取决于系统的复杂性和危险的严重程度为加快分析进程，复杂或高危险系统可分成较小的部分，简单或低危险系统可分成较大的部分系统特定部分的设计目的可通过各种要素来表示，要素既代表了该部分的自然划分，也体现了该部分的基本特性分析要素的选择在某种程度上是一种主观决定，为达到分析目的，可根据不同的应用目的选择不同的要素要素可能是工艺程序中不连续的步骤或阶段，或是控制系统中的单独信号和设备元件，或是工艺过程或电子系统中的设备或零部件等有些情况下，可以用如下方式表示系统某一部分的功能： a）物料的输入；b）物料的处理； c）产物的输出图 1 HAZOP 分析程序因此，设计目的将包含以下要素：物料、生产活动以及可视为该部分要素的输入原料和输出产品要素常通过定量或定性的特性作更明确的定义例如，在化工系统中，“物料”要素可以进一步通过温度、压力和成分等特性定义对于“运输活动”要素，可通过行驶速率或乘客数量等特性定义对基于计算机的系统，信息（不是物料）可作为各部分的要素。

HAZOP 小组使用预先确定的“引导词”，对每种要素（和相关的特性）进行分析，通过问询过程，识别并确认会导致不利后果的偏差引导词的作用是激发分析人员的想象性思维，使其专注于分析，提出观点并进行讨论，从而尽可能使分析完整全面基本引导词及其含义见表 2表 2 基本引导词及其含义引导词含义无，空白（NO 或者 NOT）设计目的的完全否定多，过量（MORE）量的增加少，减量（LESS）量的减少伴随（AS WELL AS）性质的变化/增加部分（PART OF）性质的变化/减少相反（REVERSE）设计目的的逻辑取反异常（OTHER THAN）完全替代与时间和先后顺序（或序列）相关的引导词及其含义见表 3表 3 与时间和先后顺序（或序列）相关的引导词及其含义引导词含义早（EARLY）相对于给定时间早晚（LATE）相对于给定时间晚先（BEFORE）相对于顺序或序列提前后（AFTER）相对于顺序或序列延后上述引导词有多种解释除上述引导词外，还可能有对辨识偏差更有利的其他引导词，这类引导词如果在分析开始前已经进行了定义，就可以使用选定系统的一部分进行分析，将该部分的设计目的分为几个单独的要素然后，将所有相关的引导词应用于每个要素，从而系统地完成对偏差的全面分析。

运用一个引导词，分析某种偏差的可能原因和后果，也可以检查故障检测或显示装置按确定的格式，记录分析结果（见 3.6.2）引导词/要素的组合可视为一个矩阵，其中，引导词定义为行，要素定义为列，所形成的矩阵中每个单元都是特定引导词/要素的组合为全面进行危险识别，要素及关联特性应涵盖设计目的的所有相关方面，引导词应能引导出所有偏差并非所有组合都会给出有意义的偏差，因此，考虑所有引导词/要素的组合时，矩阵可能会出现空格矩阵中各单元的分析顺序有两种：一种是逐列，也就是要素优先；一种是逐行，也就是引导词优先原则上，两种分析的结果应相同1.3 设计描述1.3.1 概述对需分析的系统进行准确且全面的设计描述，是完成 HAZOP 分析任务的先决条件设计描述应充分描述所分析的系统及其组成部分和要素，并识别其特性设计描述可以是对物理设计或逻辑设计的描述，其描述内容应清晰设计描述应以定性或定量的方式表述各部分和要素的系统功能此外，设计描述还应描述分析系统和其他系统、系统和操作者/用户，以及系统和环境的相互作用系统各要素或特性与其原设计目的的一致性决定了系统操作的正确性，在有些情况下还决定了系统的安全性系统的描述包括两个基本方面： a）系统要求；b）设计的物理描述和（或）逻辑描述。

HAZOP 分析结果的质量取决于设计描述（包括设计目的）的完整性、充分性和准确性因此，在准备信息资料时应注意：如果 HAZOP 分析在系统运行、停用和拆除阶段进行，应注意确保对体系所做过的任何变更均体现在设计描述中开始分析前，分析小组应再次审查信息资料，若有必要，应进行修改1.3.2 设计要求和设计目的设计要求是系统必须满足的定性和定量要求，是系统的设计目的和系统设计的依据用户可能遇到的所有合理使用情形和误用情形都应予以识别设计要求和最终设计目的应满足用户要求设计人员根据设计要求进行系统设计，即实现系统配置，分配子系统和组件的具体功能组件可以是指定的或挑选的设计人员不仅应考虑设备具有哪些功能，还应确保设备在非正常条件下不会失效，并在规定的使用期限内运行正常应辨识出不安全行为或特性，以便在设计中予以排除，或通过适当的设计降低其影响上述信息为确定待分析部分的设计目的提供了基础设计目的构成分析的基准，应尽可能准确完整设计目的的验证（参见 IEC 61160）虽然不在 HAZOP 分析的范围之内，但分析组长应确认设计目的准确完整，使分析顺利进行通常，设计文件中的设计目的叙述多局限于正常运行条件下系统的基本功能和参数，而很少涉及可能发生的非正常运行条件和不利的活动（如强烈的振动、管道的水击、可能引发失效的电涌）。

但是，在 HAZOP 分析期间，对这些非正常条件和不利活动应予以识别和考虑此外，设计目的的描述中也未明确说明功能失效机理，如老化、腐蚀和侵蚀，以及造成材料特性失效的其他机理但是，在 HAZOP 分析期间必须使用合适的引导词对这些因素进行识别和考虑系统预期使用年限、可靠性、可维护性、维修保障以及进行维护期间可能遇到的危险，只要它们在 HAZOP 分析的范围之内，也应予以识别和考虑2 HAZOP 的应用2.1 概述HAZOP 技术最初是化学行业用来分析流体介质处理和物料输送中的安全问题所开发的技术但是近几年，它的应用范围逐步扩大，例如：a） 软件应用，包括可编程电子系统；b） 人员输送系统，如公路、铁路； c）检查不同的操作顺序和操作程序； d）评价不同行业的管理程序；e）评价特定的系统，如医疗设备HAZOP 尤其适用于识别系统（现有或拟建）的缺陷，包括物料输送、人员流动或数据传输，按预定工序运行的事件和活动或该工序的控制程序HAZOP 还是新系统设计和开发所需的重要工具，也可以有效地用于分析一个给定系统在不同运行状态下的危险和潜在问题，如开车、备用、正常运行、正常停车和紧急停车等HAZOP 不仅能运用到连续过程，也可用于间歇和非稳态过程及工序。

HAZOP 可视为价值工程和风险管理整个过程不可分割的一部分2.2 与其他分析方法的关系HAZOP 可以和其他可靠性分析方法联合使用，如 FMEA（失效模式和效应分析，参见 GB/T 7826）和 FTA（故障树分析，参见 GB/T 7829）这种联合使用方式可用于下列情况：a） 当 HAZOP 分析明确表明设备某特定部分的性能至关重要，需要深入研究时，采用 FMEA 对该特定部分进行研究，有助于对 HAZOP 分析进行补充；b） 在通过 HAZOP 分析完单个要素/单个特性的偏差后，决定使用 FTA 评价多个偏差的影响或使用 FTA 量化失效的可能性HAZOP 本质上是以系统为中心的分析方法，而 FMEA 是以元件为中心的分析方法FMEA 由一个元件可能发生的故障开始，进而分析整个系统的故障后果，因此，FMEA 是从原因到后果的单向分析HAZOP 分析的理念则不同，它是识别偏离设计目的的可能偏差，然后从两个方向进行分析：一个方向查找偏差的可能原因，一个方向推断其后果2.3 HAZOP 的局限性尽管已证明 HAZOP 在不同行业都非常有用，但该技术仍存在局限性，在考虑潜在应用时需要注意： a）HAZOP 作为一种危险识别技术，它单独地考虑系统各部分，系统地分析每项偏差对各部分的影响。

有时，一种严重危险会涉及系统内多个部分之间的相互作用在这种情况下，需要使用事件树和故障树等分析技术对该危险进行更详细的研究b） 与任何识别危险与可操作性问题所用的技术一样，HAZOP 分析也无法保证能识别所有的危险或可操作性问题因此，对复杂系统的研究不应完全依赖 HAZOP，而应将 HAZOP 与其他合适的技术联合使用在全面而有效的安全管理系统中，将 HAZOP 与其他相关分析技术进行协调使用是必要的c） 很多系统是高度关联的，某一系统产生某个偏差的原因可能源于其他系统这时，仅在一个系统内采取适当的减缓措施可能不一定消除其真正的原因，事故仍会发生很多事故的发生是因为一个系统内作小的局部修改时未预见到由此可能引发的另一系统的连锁效应这种问题可通过从系统的一个部分的各种偏差对到另一个部分的潜在影响进行分析得以解决，但实际上很少这样做d） HAZOP 分析的成功很大程度上取决于分析组长的能力和经验，以及小组成员的知识、经验和合作e）HAZOP 仅考虑出现在设计描述上的部分，无法考虑设计描述中没有出现的活动和 操作2.4 系统生命周期不同阶段的危险识别研究2.4.1 HAZOP 应用阶段HAZOP 分析是一种结构化的危险分析工具，最适用于在设计阶段对生产设施进行分析或者在现有设施作出变更时进行分析。

以下详细介绍系统生命周期不同阶段 HAZOP 和其他分析方法的应用2.4.2 概念和定义阶段在系统生命周期的这一阶段，将确定设计概念和系统主要部分，但开展 HAZOP 分析所需的详细设计和文档并未形成有必要在此阶段识别出主要危害，以便在详细设计过程中加以考虑，并有利于随后进行的HAZOP 分析为开展上述研究，应使用其他一些基本方法，（关于这些方法的描述，参见 IEC60300-3-9）2.4.3 设计和开发阶段在系统生命周期的这一阶段，形成详细设计，并确定操作方法，编制完成设计文档设计趋于成熟， 基本固定开展 HAZOP 分析的最佳时机是在设计固定不变之前在此阶段，设计信息足够详细，便于通过HAZOP 问询方式得到有意义的答案HAZOP 分析完成后，为评估系统设计变更对系统的影响，应建立系统设计变更管理系统该系统应该在系统整个生命周期。