HAZOP分析方法及其在發(fā)電廠電氣系統(tǒng)安全分析中的應(yīng)用

王旭

摘 要：電力生產(chǎn)系統(tǒng)是一個包含多個子系統(tǒng)，擁有眾多不同類型設(shè)備，設(shè)計方案時有改變的開放綜合型系統(tǒng)，為保證生產(chǎn)系統(tǒng)安全運行，在系統(tǒng)循環(huán)周期的不同階段對其進行安全分析十分必要。HAZOP是一種定性安全分析方法，能明確電廠及其設(shè)備在設(shè)計、選址、規(guī)劃、建設(shè)、調(diào)試、運行和維護過程中的潛在危險。針對電力生產(chǎn)安全問題，運用HAZOP方法進行分析，能有效降低事故發(fā)生的可能性。

關(guān)鍵詞：HAZOP分析；電氣系統(tǒng)；安全分析

中圖分類號：TM6 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2017）29-0072-02

引言

HAZOP是Hazard and Operability的縮寫，即危險和可操作性研究。它是一種定性安全分析方法。通過進行HAZOP分析，可確定導(dǎo)致嚴(yán)重安全及運行后果的潛在原因，評定分析出的潛在危害的危險等級，提出將危害減小至最低水平的措施，以及減少或控制危害進一步擴大的行動方案[1][2]。

1 概述

發(fā)電廠電氣系統(tǒng)由各種電氣設(shè)備組成，這些設(shè)備在設(shè)計、制造、運輸、安裝、調(diào)試、運行及維護過程中存在諸多不確定因素，從而導(dǎo)致發(fā)電廠電氣系統(tǒng)存在多種安全問題。這些安全問題如果處理不好，將影響電力生產(chǎn)運行，進而導(dǎo)致經(jīng)濟損失，甚至造成人員傷亡。應(yīng)用HAZOP分析方法對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的危險及可操作性進行分析和評估，提出合理化建議，將大大減少發(fā)電廠電氣系統(tǒng)的安全隱患。因此，HAZOP分析方法在電力系統(tǒng)安全分析領(lǐng)域的應(yīng)用將越來越廣泛。

2 HAZOP分析方法

2.1 HAZOP分析節(jié)點的劃分

HAZOP分析以P&ID圖為基礎(chǔ)，將分析對象劃分為若干個“節(jié)點”，如有需要，還可參考總布置圖、邏輯圖等?！肮?jié)點”的劃分旨在將整個研究對象科學(xué)合理地分成若干個小系統(tǒng)，有利于HAZOP引導(dǎo)詞在各節(jié)點分析時的應(yīng)用，避免分析對象過于龐大復(fù)雜，影響分析效果。例如，對發(fā)電廠電氣系統(tǒng)進行HAZOP分析時，可將整個電氣系統(tǒng)分為：低壓輔助變壓器系統(tǒng)、高廠變系統(tǒng)、主變壓器系統(tǒng)、母線系統(tǒng)、發(fā)電機系統(tǒng)、發(fā)電機勵磁系統(tǒng)、同期系統(tǒng)、保安電源系統(tǒng)、發(fā)電機氫油水系統(tǒng)、事故照明系統(tǒng)、廠用電切換系統(tǒng)、UPS系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、全廠保護系統(tǒng)、故障錄波系統(tǒng)、微機監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)控系統(tǒng)、計費表系統(tǒng)、黑啟動柴油機和應(yīng)急柴油機系統(tǒng)等。

2.2 定義當(dāng)前節(jié)點要考慮的參數(shù)

常用的參數(shù)包括但不限于：流量、溫度、壓力、電壓、電流、成分、液位、腐蝕、火災(zāi)、爆炸等。根據(jù)HAZOP分析對象不同，選取不同的參數(shù)。

2.3 定義偏差

偏差是由引導(dǎo)詞和參數(shù)組合而成的。常用的引導(dǎo)詞有：空白、過量、減量、伴隨、相逆、異常等。將這些引導(dǎo)詞與各個參數(shù)搭配，構(gòu)成偏差。然而，并不是每個引導(dǎo)詞與參數(shù)組合而成的偏差都有實際意義，例如電壓伴隨等。所以，在HAZOP分析過程中，根據(jù)所分析的對象不同，可以只關(guān)注有實際意義的偏差。

2.4 分析及報告

針對定義的每一個偏差，按圖1所示流程進行分析。

分析結(jié)果以表格的形式記錄在案，對若干個“節(jié)點”的所有偏差進行分析后，該系統(tǒng)的HAZOP分析結(jié)束。

3 HAZOP分析在發(fā)電機系統(tǒng)中的應(yīng)用

應(yīng)用HAZOP分析方法對巴基斯坦百路凱1223MW聯(lián)合循環(huán)電站發(fā)電機系統(tǒng)進行安全分析，以具體闡述HAZOP分析方法在電力系統(tǒng)安全分析中的應(yīng)用。該分析的側(cè)重點是發(fā)電機系統(tǒng)運行過程中的具體參數(shù)，分析的基本過程就是以引導(dǎo)詞為引導(dǎo)，對運行過程中各參數(shù)的變化（即偏差）加以確定，找出發(fā)電機系統(tǒng)及運行過程中存在的危害，分析其產(chǎn)生的原因，確認(rèn)已采取的措施，必要時提出合理化建議。

3.1 根據(jù)系統(tǒng)圖劃分節(jié)點

按照系統(tǒng)功能，可將發(fā)電機作為一個節(jié)點進行HAZOP分析。

3.2 定義發(fā)電機HAZOP分析的參數(shù)

根據(jù)發(fā)電機系統(tǒng)運行的實際情況，選取三相電流、定子電壓、頻率、發(fā)電機振動、發(fā)電機火災(zāi)等參數(shù)作為偏差。

3.3 定義偏差

將選定的參數(shù)與各常用引導(dǎo)詞搭配，構(gòu)成有實際意義的偏差。如：三相電流不平衡/短路，定子電壓高/低，頻率高/低，振動異常，發(fā)電機著火。

3.4 形成HAZOP分析表

部分分析結(jié)果見表1。

4 結(jié)束語

HAZOP開放式的討論模式及最終形成的HAZOP分析結(jié)果，為設(shè)計人員提供了設(shè)計改進指導(dǎo)，該指導(dǎo)充分考慮了生產(chǎn)企業(yè)的要求及系統(tǒng)運行和維護過程中的潛在問題和危險。HAZOP的執(zhí)行使得安全問題在設(shè)計過程中就已經(jīng)被充分考慮在內(nèi)，并成為設(shè)計工作的組成部分，為設(shè)計、調(diào)試和運行階段的安全考量提供了可遵循的軌跡。

參考文獻：

[1]秦彥磊，陸愈實，王娟.系統(tǒng)安全分析方法的比較研究[J].中國安全生產(chǎn)科學(xué)技術(shù)，2006，2（3）：64-67.

[2]吳宗之，高進東，魏利軍.危險評價方法及其應(yīng)用[M].冶金工業(yè)出版社，2001.

[3]王建楠，紀(jì)林，湯洋.HAZOP分析在火電廠石灰石處理系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2016（29）：150.endprint