基于模糊数学的石油化工装置HAZOP风险分析技术研究

对传统的HAZOP分析中偏差原因发生可能性进行量化。对于有统计数据的,根据行业数据、公司经验及企业事故建立HAZOP风险分析统计数据库;对于没有统计数据的HAZOP分析偏差原因发生概率,通过专家主观评判,用模糊数理论将专家自然语言转换为模糊数,采用左右模糊排序法将模糊数转换为模糊失效概率值。研究了偏差后果严重程度的划分标准,并根据偏差原因概率和偏差后果严重程度确定风险等级,利用风险矩阵得出偏差风险的大小。从而把HAZOP分析方法从定性改进为半定量的分析方法。据此对石油化工装置进行了HAZOP风险分析。     

基于三角模糊数的HAZOP分析在石油化工装置中的应用

工艺危害分析强调运用系统的方法对危害进行辨识、分析,并采取必要的措施消除和减少危害。HAZOP分析能对工艺过程非常系统、全面的进行分析,但传统的HAZOP分析在量化风险时,对于偏差原因发生的可能性评价存在较大的主观性。本文对于没有统计资料的HAZOP分析偏差原因发生可能性,采用专家打分法,利用三角模糊数来表示其模糊发生概率。对于有统计资料的偏差原因,直接表示成三角模糊数。这种方法能够很好的表示HAZOP分析偏差发生概率。介绍了基于三角模糊数的HAZOP分析步骤,并在石油化工装置中进行了应用。这对HAZOP分析技术在石油化工装置中的推广具有重要意义。     

基于序列偏差的化工过程危险辨识

研究了化工事故中偏差连锁关系以及控制化工事故的作用连锁关系.将变化论的思想应用到HAZOP分析中,提出了一种基手序列偏差的HAZOP分析程序,用于化工过程危险辨识.在常规HAZOP分析的基础上构建序列偏差图,以此确定各个偏差的重要度,选择偏差控制策略.以某聚氯乙烯聚合工艺过程中的偏差"引发剂贮槽搅拌无"为例介绍了该方法.应用该方法认清了偏差如何发展为事故,如何选择控制策略,以预防事故发生,达到系统安全的目的.     

基于故障树分析法的液氨泄漏事故分析

采用故障树分析法对液氨储罐泄漏事故进行分析。通过定性分析找到导致顶事件发生的重要因素;在定量分析过程中,处理含有模糊不确定因素的底事件时,采用模糊集理论与专家综合评判相结合的方法。该方法将专家自然语言通过运用模糊数学的相关知识转化为模糊数,再利用左右模糊排序法转换为模糊失效概率。结合液氨储罐泄漏事故树的分析,给出了相应的防范措施。     

基于HAZOP的向量链风险研究

常规的危险与可操作性分析(HAZOP)进行危险因素分析时仅考虑生产系统中单工艺参数的“偏差原因—偏差—偏差后果(事故)”之间的对应关系,不能对复杂生产系统中多工艺参数偏差之间的相互影响关系及其与事故后果之间的关系进行分析.将向量理论应用到HAZOP分析中,提出了一种基于HAZOP的(关于多工艺参数的)向量链风险分析方法.在常规HAZOP分析的基础上构建向量图和向量链图,确定引发事故的各个向量链的风险值,并据此选择控制事故的最优策略.“某化工厂三氯丙酮车间”的应用实例说明,该方法表达了系统各偏差之间及其与事故之间的逻辑关系.根据计算得到的向量链风险值大小对向量链进行排序,选择重点向量链加以控制,可以有效提高系统的安全性.     

HAZOP在钛酸酯工艺过程危险性辨识中的应用研究

介绍了工艺过程危险可操作研究(HAZOP)的分析程序、步骤等.根据HAZOP原理,分析了钛酸酯制备工艺过程中有意义的偏差、偏差发生的原因,可能导致的后果,并提出相应的对策措施.结果表明,HAZOP比其他定性分析方法更能全面、系统地识别工艺过程中潜在的危险因素.在此基础上,探讨了工艺过程HAZOP会议审查中可能出现的问题和解决方法,并提出借助计算机进行工艺过程HAZOP研究是今后的重点.     

基于HAZOP风险量化技术的硫黄回收装置安全评价研究

针对国内硫黄回收装置安全评价方法的缺失和不足,对HAZOP方法在硫黄回收装置中的应用进行分析.基于传统HAZOP定性分析方法,结合风险矩阵定量化管理概念,对风险依据事故发生概率和事故后果严重程度进行定量化处理,形成一种新的风险评价技术——HAZOP风险量化技术.并应用该技术对某硫黄回收装置进行安全评价研究.通过危险因素辨识,建立了硫黄回收装置工艺参数偏差矩阵和风险矩阵等安全评价模型.根据风险等级划分,确定装置主要危险因素与风险的关系.研究表明,HAZOP风险量化技术提高了硫黄回收装置安全性和可操作性.     

HAZOP助学系统在安全工程专业实习中的应用

提出一种基于Browser/Server构架的HAZOP(Hazard and Operability Analysis)助学系统,采用开放式自学习设计,通过收集审核HAZOP工程分析案例,构建"标准偏差信息库",为生产实习提供HAZOP学习指导。系统可实现相似偏差信息检索、辅助分析、专家在线审核及自动生成报告等功能。以柴油加氢精制装置为例,介绍该系统辅助HAZOP分析的过程。实践表明,系统有助于学生理解偏差、后果及控制措施的工程意义,有效掌握HAZOP方法要点,加深对工艺安全的理解,提高实习的教学效果。     

基于Web的测井井控HAZOP分析技术

针对HAZOP分析耗时长,工作量大,分析费用高,限制了其推广应用的现状,提出基于Web的测井井控HAZOP分析技术,即通过与测井专业人员的交流和对现场作业条件的研究划分单元节点,找到偏差与影响,分析原因,提出切实可行的安全措施,并发挥Web的技术优势对分析结果进行汇总,经专家审核逐步形成一个完善的测井井控HAZOP分析知识库.该知识库具有开放性特点,汇集大量测井井控HAZOP信息,分析人员可借助该知识库信息有效开展后继HAZOP分析工作.以测井井口设备为例介绍了基于Web的HAZOP分析和审核入库的过程.研究表明,基于Web的测井井控HAZOP分析技术可减轻分析工作量,提高工作效率,并有助于分享知识库,指导后续分析工作.     

Aspen Plus模拟计算在苯硝化HAZOP风险分析中的应用

为提高石油化工装置过程风险分析的准确性,建立一种将过程模拟融入危险与可操作性分析(HAZOP)的HAZOP-Aspen Plus定量风险分析方法。基于传统HAZOP分析结果,通过化工流程模拟软件Aspen Plus建立分析对象(苯硝化)的流程模型。利用灵敏度分析功能模拟过程参数对目标参数的影响,根据设备安全控制要求,获取过程操作参数的安全范围,实现HAZOP偏差定量化分析。将此方法应用于某公司硝基苯生产中硝化工段的风险分析中。结果表明,该方法可用来直观反映偏差对系统的影响,实现HAZOP偏差量化分析,进而提出有针对性的防护措施。     

改进的HAZOP风险评价方法

HAZOP方法是一种使用简单却高度专业化、系统化,能够覆盖过程工业安全评价各个环节的危险辨识与评估方法。但是,HAZOP方法作为一种定性风险分析方法,仅仅是从定性方面分析装置中是否存在的潜在风险,对于存在的潜在风险,不能量化其严重度和可能性,HAZOP定量/半定量化分析成为本研究领域的发展趋势。本文从三个方面提出了改进HAZOP分析方法。首先,由于工艺参数和引导词构成偏差,根据工艺参数的分类,将偏差划分为数值型和逻辑型,进行了一步半定量化;其次,引入了毒性参数,对后果严重等级重新划分为五级;最后根据风险矩阵理论,运用风险矩阵C=X＋Y规则,计算出风险矩阵,按照风险评价的需要并且根据生产的实际安全管理状况,划分风险等级为四级,得到了新的风险矩阵,从而把HAZOP分析法从一种定性的方法改进为一种半定量的方法。     

HAZOP分析方法在石油工业上游业务中的应用

基于国内石油工业上游业务风险分析和安全评价现状,针对油气勘探、油气田开发、油气集输和海洋石油各阶段工艺流程与作业环境特性,选择引导词、偏差进行安全评价,分析和探讨HAZOP分析方法在上游业务中应用的可行性和适用性。研究表明,对于油气田开发、油气集输阶段以及海上油气田生产方面,应用HAZOP分析,可从本质安全角度提出项目风险管理控制措施,提高装置安全性和可操作性,促进企业持续稳定发展。但对于油气勘探阶段,由于其风险呈层次型且评价方法依赖于数学建模和数值计算,不适宜采用HAZOP分析方法。     

HAZOP方法的定量改进措施研究

HAZOP方法通过结构化和系统化的方式识别潜在的危险与可操作性问题,在化工安全评价中得到了广泛应用.但其做为一种定性评价方法,定量化是其发展的趋势.探讨了定量化风险矩阵技术在HAZOP分析中应用的问题,研究提出了将火灾、爆炸危险指数方法应用于风险矩阵事故后果严重度的计算和将事故树评价方法应用于风险矩阵事故发生概率的计算,实现了风险矩阵的定量化并应用于不饱和聚酯树脂工艺HAZOP分析,为HAZOP分析的定量化提供了一种新的技术方法.     

HAZOP分析技术改进研究

通过HAZOP分析技术研究,提出针对性的3方面改进措施:开发HAZOP偏差专家库,并在开发的辅助分析软件中进行自动关联提示,弥补分析成员经验不足;基于专业化的计划安排与分工控制分析过程,提高分析工作效率;简化分析范围,并借助偏差库的帮助简化重复工作。对开展HAZOP分析的时间给出了具体建议。最后,以改进的技术方案为基础,针对某装置HAZOP分析过程为例,与改进前HAZOP分析过程进行了对比。     

Alarm management optimization in chemical installations based on adapted HAZOP reports

Most current alarm systems used in chemical installations show poor performance due to alarm flooding. This study focuses on alarm management systems optimization using the deviation propagation relationship hidden in the hazard and operability study (HAZOP) report, which can be transformed into a critical information source for alarm optimization management. More concretely, this means matching the alarm tag number with the process deviations in the deviation column, possible cause column, and consequence column. Furthermore, a backtracking method and a reasoning method were established to identify the initial alarm and associated alarms. Besides, a root fault diagnosis was carried out. A method of detecting hardware faults and unreasonable alarm thresholds is established using alarm causality corresponding to the deviation causality and associated alarm generation-skipping tracing method. According to the severity of the consequence corresponding to the deviation, a determined alarm priority method is constructed. The results show that the deviation propagation relationship in the HAZOP report is clear, and the topological relationship is easy to build based on the deviation propagation relationship. With comprehensive and in-depth HAZOP analysis reports in China, the alarm management optimization technology based on adapted HAZOP reports shows good prospects for application and promotion.     

TOPHAZOP: a knowledge-based software tool for conducting HAZOP in a rapid, efficient yet inexpensive manner

Hazard and operability (HAZOP) studies constitute an essential step in the risk analysis of any chemical process industry and involve systematic identification of every conceivable abnormal process deviation, its causes and abnormal consequences. These authors have recently proposed optHAZOP as an alternative procedure for conducting HAZOP studies in a shorter span of time than taken by conventional HAZOP procedure, with greater accuracy and effectiveness [Khan, F. I. and Abassi, S. A., optHAZOP. An effective and efficient technique for hazard identification and assessment Journal of Loss Prevention in the Process Industries, 1997, 10, 191–204]. optHAZOP consists of several steps, the most crucial one requires use of a knowledge-based software tool which would significantly reduce the requirement of expert man-hours and speed up the work of the study team. TOPHAZOP (Tool for OPTmizing HAZOP) has been developed to fulfil this need.

The TOPHAZOP knowledge-base consists of two main branches: process-specific and general. The TOPHAZOP framework allows these two branches to interact during the analysis to address the process-specific aspects of HAZOP analysis while maintaining the generality of the system. The system is open-ended and modular in structure to make easy implementation and/or expansion of knowledge. The important features of TOPHAZOP and its performance on an industrial case study are described.     

基于因果依赖图的HAZOP推理方法研究

HAZOP分析方法自提出至今在石油化工领域一直被广泛应用,为代替传统HAZOP人工头脑风暴分析的过程,提出基于因果依赖图(CDG)的HAZOP推理方法,即CDG-HAZOP。首先建立系统的多级流模型,将系统生产过程抽象为流过程,用简单的功能图形符号来表示复杂的装置,然后利用多级流模型中的告警分析算法代替人工头脑风暴分析,推理偏差的可能原因和结果。CDG-HAZOP推理机制将传统HAZOP分析的重点由人工分析大量资料转移到多级流模型(MFM)的建立和校验上,能节约人工成本。将CDG-HAZOP推理方法用于催化裂化装置的反应-再生系统,对该系统可能发生的偏差进行原因和后果推理。