4) 偏差原因: 偏差发生的原因, 包括硬件故障 (如设备 ) 、反应物料的多少及差异、人为失误、未预 料到的其他原因。
5) 偏差后果: 偏差的结果 ( 如毒物泄漏 ) , 不考 虑那些细小的与安全无关的后果。
6) 对策: 为避免可能出现的事故而采取的对策 措施, 包括设计变更、工艺规程变更或进一步研究方 面的建议。
213 工艺单元偏差分析
工艺单元偏差分析为危险有害因素识别的主要 和重要的部分。工业生产过程一般由形形色色各种 各样的工艺设备、装置以及在工艺设备、装置中进行 的化学反应、物理操作单元和物料输送等组成。
从安全的角度来看两者是紧密联系, 相辅相成的 统一体; 在进行危险有害因素分析的时候, 应该同时 进行, 但是侧重点及考虑的内容也不尽相同, 下面将 作出具体的说明。 21311 生产过程中的偏差分析 [ 3) 4]
HAZOP是一种行之有效的安全评价方法, 在国外
* 文章编号: 1003- 3033( 2007) 09 - 0135- 05; 收稿日期: 2007- 04- 03; 修稿日期: 2007- 08 - 31
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中国 安 全 科 学 学 报 China Safety Sc ience Journal
试性地给出了相关术语的说明、介绍辨识方法和操作程序, 并分别从生产过程 (包括化学反应、化工
操作单元和物料输送 )和工艺设备、装置角度, 对其中的所包含的具体内容进行剖析, 最后以电解过
程举例说明, 该方法可用于化工企业进行危险性因素辨识。
=关键词 > 危险因素; 有害因素; 危险和可操作性研究 ( HAZOP ) ; 辨识; 工艺过程
第 1 7卷 第 9期 2 0 0 7 年 9月
中 国安 全 科学 学 报 Ch ina Sa fety Sc ience Journa l
V o l. 1 7N o. 9 Sep . 2 0 0 7
工艺过程危险有害因素辨识的研究*
李丽霞 讲师 王明贤 副教授
(江苏大学环境学院, 镇江 212013)
techno log ica l process
0引 言
危险、有害因素识别是开展安全工作的前提, 所 以应进行科学、全面、有效的危险、有害因素识别。 常用的危险、有害因素分析方法有直观经验分析法 和系统安全分析法 ( 如事故树、故障树等 ), 但这些 方法属于定性或半定量方法, 系统性差, 容易出现漏
2) 工艺参数: 与工艺有关的参数, 一般包括温 度、压力、流量、相、pH 值、浓度、杂质含量、液位、物 质状态等, 具体要根据实际的工艺查取。
3) 偏差: 实际工艺参数与 正常值 ( 或设 定值 ) 之间的偏差, 偏差的形式一般为某参数比正常值多 ( 高 )、少 (低 ) 、异常等, 具体偏差形式还可以根据经 验资料及现场调研结果确定, 具体的偏差值暂定为 大于等于其工艺允许偏差值。
112 辨识方法
按工艺顺序, 以每个工艺单元为研究对象, 对工 艺单元内部涉及到的每个工艺参数分别进行偏差分 析, 结合已有资料, 找出可能的后果和相应的原因及 对策措施, 每一个工艺单元分析完后, 对结果进行汇 总; 最后对整个工艺过程的分析结果进行归纳总结, 得出该工艺过程中危险有害因素及其形成的原因和 建议措施。如果需要, 可以进一步分析各种危险有 害因素的危险性和发生的可能性, 以便后续工作。
一般可以将工业生产过程分为 4大部分, 即原 料的净化和原料物理状态的改变 ( 化工单元操作 ) 、 化学反应、产物的分离和净化 (化工单元操作 ) 以及 整个过程中的物料输送, 如下图所示。
生产过程示意图
首先, 进行化学反应的偏差分析, 其主要内容为 分析操作参数正负偏差和参数波动幅度对反应的影 响, 及其影响后果。任何一个化学反应都伴随有一 定的热效应, 每一个化学反应都有其最佳反应温度, 应根据具体化学反应系统的能量分析来确定该反应 的最佳反应温度 ( 或温度范围 ) 。一般来讲, 反应温 度过低, 反应速度很低, 甚至反应中止; 反应温度过 高, 副反应增加, 反应的选择性降低, 影响产品质量, 而且对于强放热反应, 反应容易失控, 造成爆炸、燃 烧、中毒等事故。温度波动幅度超过允许值, 例如: 升温过快, 反应器内反应产生热量的速率远大于系 统热量传递的速率, 设备内部温度过高, 容易出现物 料泄漏, 甚至爆炸等事故; 降温过快, 反应器内物料 来不及反应, 待再次恢复 温度后, 反 应物料浓度过 高, 反应速度过快, 容易失控, 发生事故。
3) 全面性。识别危险、有害因素时不要发生遗 漏, 以免留下隐患, 要按照工艺流程、生产设备装置 一一进行分析和识别。
4) 抓主要矛盾。不考虑那些细小的与安全无 关的后果或因素; 发生的可能性非常小的事件, 认为 其不会发生。
2 工艺过程危险、有害因素辨识程序
工艺过程危险有害因素分析过程如下: ¹ 确定 研究的对象、范围; º 进行相关资料的搜集; » 划分 工艺单元, 并进行工艺流程图标识; ¼工艺单元偏差 分析; ½ 汇总分析结果; ¾归纳、总结分析结果。
211 相关资料的搜集
进行危险有害因素识别所应获取的资料信息包 括: ¹ 生产过程中所涉及到的物料 (包括原料、中间 产品、副产品、产品、助剂和催化剂 ) 种类, 及其理化 特性; º 工艺流程图; » 工艺过程各个阶段操作参数 的数值, 如温度、压力、流速、液位、物质状态等; ¼所 有化学反应、副反应以及过反应的机理和特性; ½ 安 全操作规程; ¾设备制造手册, 设备设计、生产、安 装、使用相应的资质证书或许可证, 检测检验合格证 书等; ¿ 其他相关专著文献信息资料, 例如以往类似 生产事故数据等。
学科分类与代码: 620. 5020
中图分 类号: X937
文献标识码: A
基金项目: 江苏大学高级人才科研启动基 金资助 ( 1283000180)。
=摘 要 > 鉴于化工企业工艺过程的特殊性, 笔者建议其危险、有害因素的辨识可以在直观经验分
析法和系统安全分析法的基础上, 结合危险和可操作性研究 ( HAZOP) 的思想来进行辨识。笔者尝
Ab stract: In v iew of the characteristics o f technolog ical process in chem ical plants, it is suggested that the ident ificat ion of hazards and dangers in th is k ind o f plants should be ach ieved by com bin ing the m ethod of HAZOP ( hazard and operability study ) on the basis of direc-t view ing and emp irical analysis and system safety ana lysis. In the paper, som e related definitions, ident ification m ethods and analysis procedures about HAZOP are introduced and explained. Spec ific contents about HAZOP are d issected respectively from product ion process ( including chem ical reaction, operat ing un its and m ateria l transfer) and technolog ica l equipm ent and insta llat ions. F inally, an exam ple of electroplat ing process is g iven to illustrate th is m ethod. Result show s that this m ethod is very helpfu l for the safety technicians in chem ical plants to identify hazards in technolog ica l process. K ey words: danger factor; hazard factor; HAZOP ( hazard and operab ility study) ; identif ication;
第 17卷 2 0 0 7年
安全评价工作中被广泛应用, 它是根据工艺部分或操 作步骤各种具体值, 以引导词为引导, 对过程中工艺状 态的变化加以确定, 找出装置及过程中存在的危害, 并 提出相应的对策措施。
1 工艺过程危险、有害因素辨识方法
111 有关术语
1) 工艺单元: 具有规定界限之内的生产 ( 如两 个容器之间的管道 ) 单元, 研究设备内生产可能发 生偏差的参数。如果遇到比较复杂的装置, 可以将 其再细分为相对独立的几个区域; 对于有共性的单 元, 比如性质相似物质的输送, 在不影响结果的前提 下, 可以合并为一个单元进行分析。
113 辨识的原则
在实际生产中, 一个完整的工艺过程往往涉及 到很多的内容, 复杂而烦琐, 危险因素各种各样, 数
量种类繁多, 在进行危险因素辨识的过程中, 可能会 因为考虑不周到, 遗漏某项重要的危险因素, 或者考 虑的内容太多束缚人们的手脚, 阻碍人们正确进行 分析辨识, 所以工艺过程危险因素辨识, 首先要遵循 一定的原则:
所以对于某一具体的化学反应, 首先应分析该 反应的反应机理、特性, 结合工艺流 程了解反应工 艺、加料顺序等; 然后以反应为中心, 分析各反应参 数变化对反应的影响及其可能引发的次生事故, 并
且按工艺线路分析造成参数变动的可能原因, 直至 分析出最根本原因事件为止, 将整个过程对应的记 录下来。
其次, 进行化工单元操作的偏差分析, 单元操作 过程中的危险性主要是由所处理物料的危险性决定 的。典型的单元操作如蒸馏、蒸发、冷凝、过滤、萃取 等过程的危险、有害因素已经归纳总结在许多手册、 规范、规程和规定中, 可以借鉴其中所分析得出的结 果, 结合实际情况对具体的生产过程进行危险、有害 因素辨识。