化工生產(chǎn)過程HAZOP安全評(píng)價(jià)技術(shù)

鄭志國(山東鴻運(yùn)工程設(shè)計(jì)有限公司新疆分公司，新疆 烏魯木齊 830000)

0 引言

在化工企業(yè)生產(chǎn)中，由于原材料、半成品以及最終產(chǎn)品大都屬易燃易爆物質(zhì)，生產(chǎn)過程存在一定程度的危險(xiǎn)性，所以為了保證工作人員在安全的環(huán)境下從事生產(chǎn)，就需要通過一種安全可靠的手段對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行評(píng)價(jià)，進(jìn)而規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。而HAZOP安全評(píng)價(jià)技術(shù)因?yàn)榘踩禂?shù)符合國際標(biāo)準(zhǔn)，且操作簡(jiǎn)單，廣泛應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)之中。

1 化工生產(chǎn)過程HAZOP分析步驟

HAZOP作為化工生產(chǎn)使用最為廣泛的安全評(píng)價(jià)技術(shù)，其實(shí)施的目的就是保證化工企業(yè)在日常生產(chǎn)中，盡可能規(guī)避由于不當(dāng)操作等不良行業(yè)造成的安全隱患。HAZOP能夠針對(duì)化工生產(chǎn)的設(shè)備、工具和生產(chǎn)流程進(jìn)行徹底分析，從而判斷出潛在的危險(xiǎn)因素，并且及時(shí)解決問題，避免隱患升級(jí)為風(fēng)險(xiǎn)。在分析實(shí)際生產(chǎn)工作中，主要將生產(chǎn)時(shí)設(shè)備的工作狀態(tài)，以及可能因?yàn)樵O(shè)備或者人工操作而產(chǎn)生的偏差納入考慮范圍之中[1]。

HAZOP分析步驟主要包括四步：一是提出問題。針對(duì)需要分析的問題進(jìn)行深度思考，并且要對(duì)于一些模糊類型詞語，例如：“大概”“適量”等描述性詞語進(jìn)行精準(zhǔn)到多少毫克、多少秒，找到問題的關(guān)鍵點(diǎn)，從而判斷工作方向；二是劃分節(jié)點(diǎn)。通過分析內(nèi)容的不同，對(duì)不同單元模塊、不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)進(jìn)行具體的描述，對(duì)其正常運(yùn)行狀態(tài)以及工作過程要有細(xì)致的描述；三是選擇合適引導(dǎo)詞。針對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)涉及到的各個(gè)環(huán)節(jié)都要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化記錄，從而知曉可能會(huì)出現(xiàn)的偏差，出現(xiàn)偏差的原因是什么，都要進(jìn)行詳細(xì)記錄；四是對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。對(duì)生產(chǎn)結(jié)果和事故發(fā)生的結(jié)果逆向討論，將涉及到的安全隱患逐一排查，將不可抗力納入思考范圍之內(nèi)，將人為因素或者是生產(chǎn)流程不規(guī)范進(jìn)行排查，從而保證生產(chǎn)過程安全可靠[2](如圖1所示)。

圖 1 HAZOP應(yīng)用邏輯圖

2 化工生產(chǎn)過程中HAZOP安全評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用

2.1 人工模式下HAZOP安全評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用

人工模式下HAZOP安全評(píng)價(jià)技術(shù)應(yīng)用是較為常見的模式。HAZOP安全評(píng)價(jià)技術(shù)主要強(qiáng)調(diào)對(duì)于當(dāng)前生產(chǎn)工作中所有裝置的零部件進(jìn)行徹底、全面地細(xì)致檢查，并且將其各類參數(shù)與符合標(biāo)準(zhǔn)工作元器件各類參數(shù)進(jìn)行比較。如果各類參數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)情況下的各類參數(shù)存在一定的偏差，就需要及時(shí)更換零部件，或者對(duì)其進(jìn)行安全防范。這種方法可以通過在安全隱患沒有升級(jí)到安全風(fēng)險(xiǎn)之前，對(duì)于元器件進(jìn)行徹底的排查，從而降低化工生產(chǎn)中由于設(shè)備出現(xiàn)問題而引發(fā)的安全風(fēng)險(xiǎn)。在HAZOP安全評(píng)價(jià)工作中，由于負(fù)責(zé)評(píng)價(jià)的技術(shù)較為完善，且工作人員的專業(yè)素養(yǎng)較高，對(duì)于評(píng)級(jí)處理也有豐富的經(jīng)驗(yàn)，所以可以保證HAZOP評(píng)價(jià)系統(tǒng)內(nèi)部的安全性[3]。一旦通過HAZOP技術(shù)發(fā)現(xiàn)安全方面的隱患，就要針對(duì)工作的流程圖、元器件的儀表數(shù)據(jù)以及其他生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行徹底排查，將隱患徹底清除。對(duì)于已經(jīng)符合安全生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的元器件與設(shè)備也可以進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)，確保在以后的生產(chǎn)過程中不會(huì)出現(xiàn)使用風(fēng)險(xiǎn)。在人工模式下的HAZOP安全檢驗(yàn)工作，其優(yōu)勢(shì)在于人工檢查的靈活性，可以有針對(duì)地進(jìn)行檢驗(yàn)，并且達(dá)到安全使用的標(biāo)準(zhǔn)。

由于HAZOP評(píng)價(jià)技術(shù)主要是針對(duì)元器件和生產(chǎn)設(shè)備的不安全因素進(jìn)行排查與清理，杜絕任何與理想狀態(tài)下工作的偏差。但是在實(shí)際生產(chǎn)過程中，偏差或多或少都會(huì)存在，但是卻不影響使用，也不影響設(shè)備安全[4]。所以在人工模式下的HAZOP評(píng)價(jià)技術(shù)工作中，可以接受一定程度的偏差，但必須是在保障生產(chǎn)安全的前提下。為了保證化工生產(chǎn)的安全性，人工模式下的HAZOP評(píng)價(jià)技術(shù)需要以專業(yè)化團(tuán)隊(duì)作為技術(shù)支持，并且要有一定的工作經(jīng)驗(yàn)，保證每個(gè)崗位的工作人員可以盡可能發(fā)揮出最大效應(yīng)，從而確保徹底排查化工生產(chǎn)中的安全隱患，進(jìn)而提升化工安全生產(chǎn)質(zhì)量。

2.2 基于符號(hào)有向圖的HAZOP安全評(píng)價(jià)技術(shù)

由于我國工業(yè)生產(chǎn)規(guī)模越來越大，生產(chǎn)工藝也愈加復(fù)雜，對(duì)于是否與正常標(biāo)準(zhǔn)下的工業(yè)條件有偏差的分析也越來越困難，很難做到全面、徹底，而且精度與準(zhǔn)確率也在降低。人工HAZOP分析方法在分析過程中浪費(fèi)大量人力物力，對(duì)化工企業(yè)生產(chǎn)造成一定程度的利益損害[5]。并且，評(píng)價(jià)質(zhì)量嚴(yán)重依賴經(jīng)驗(yàn)豐富的工作人員，或者相關(guān)專業(yè)的專家，對(duì)于具體實(shí)施過程中很難嚴(yán)格把控安全質(zhì)量。由于在人工分析中存在著大量的機(jī)械化操作，會(huì)讓人的思維無法充分活躍，從而對(duì)于一些問題的判斷產(chǎn)生思維慣性，對(duì)于潛在問題的排查無法準(zhǔn)確到位，使得一些潛在風(fēng)險(xiǎn)與安全隱患無法徹底排查，對(duì)于HAZOP廣泛應(yīng)用反而成為了絆腳石。

符號(hào)有向圖，簡(jiǎn)稱SDG，是由節(jié)點(diǎn)相連構(gòu)成的有方向網(wǎng)絡(luò)圖，不僅對(duì)于潛在風(fēng)險(xiǎn)可以掌握其傳播規(guī)律，還能夠?qū)τ趶?fù)雜的因果關(guān)系進(jìn)行條理分析，并且可以同時(shí)存儲(chǔ)大量相關(guān)信息。在輔助HAZOP安全評(píng)價(jià)時(shí)，具有良好的反饋?zhàn)饔?。而且SDG模型在問題表述能力、邏輯推導(dǎo)能力都十分出色[6]。所以近些年SDG在化工領(lǐng)域上的安全評(píng)價(jià)甚至有超過人工分析的趨勢(shì)。

相較于人工模式HAZOP分析，SDG輔助HAZOP具備以下三點(diǎn)優(yōu)勢(shì)：

(1)將分析過程以模塊形式呈現(xiàn)，從而降低在分析過程中不必要的重復(fù)性勞動(dòng)，并且將已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化的模塊原因、結(jié)果作為專門調(diào)動(dòng)的模塊，對(duì)于以后的分析可以有明顯的幫助。即使生產(chǎn)工藝發(fā)生局部變化，也只需要對(duì)發(fā)生變化的模塊進(jìn)行修改，其他部分仍然可以使用，大大降低了人工作業(yè)內(nèi)容。

(2)SDG是基于計(jì)算機(jī)開展的一種新型HAZOP輔助方式，所以可以將分析程序進(jìn)行邏輯梳理，從而規(guī)范思維方式，大大緩解人工HAZOP分析對(duì)于概念發(fā)生混淆從而導(dǎo)致分析失誤的情況發(fā)生。而且，由于人工HAZOP分析在描述上會(huì)有一些 概念或者理解不到位的情況發(fā)生，對(duì)于得到的結(jié)果會(huì)變得晦澀難懂。但在SDG輔助HAZOP分析中，對(duì)于相關(guān)概念以及描述都會(huì)有對(duì)應(yīng)記錄，使用者可以直接調(diào)動(dòng)這些概念模塊進(jìn)行使用，可以將大規(guī)模的數(shù)據(jù)信息處理做到有條理、有規(guī)范，避免因?yàn)楦拍罨煜斐傻谋硎霾磺?、記錄混亂等。

(3)SDG輔助HAZOP分析將結(jié)果以表格、圖像、柱狀圖等更容易閱讀的方式表達(dá)。相較于人工分析時(shí)大量的語言文字，SDG輔助HAZOP可以為使用者提供更豐富的表現(xiàn)手段，可以根據(jù)關(guān)鍵程度不同，將報(bào)表的重點(diǎn)用明顯顏色進(jìn)行突出，強(qiáng)調(diào)內(nèi)容重點(diǎn)；還可以將圖標(biāo)內(nèi)容與關(guān)聯(lián)項(xiàng)目通過超鏈接聯(lián)系在一起，對(duì)于觀察和分析結(jié)果更加有利。但是，SDG輔助HAZOP分析，相較于目前已經(jīng)使用多年，且具備一定使用經(jīng)驗(yàn)的人工模式HAZOP分析，仍然存在著一些問題，需要在具體的實(shí)踐應(yīng)用中進(jìn)行完善，主要問題分為以下三個(gè)方面。

(1)只能對(duì)化工生產(chǎn)系統(tǒng)內(nèi)部發(fā)生的簡(jiǎn)單邏輯的故障作出判斷，對(duì)于復(fù)雜邏輯的故障無法做出準(zhǔn)確的判斷，還會(huì)因?yàn)橛?jì)算機(jī)邏輯處理問題存在誤區(qū)，導(dǎo)致分析情況變得更加復(fù)雜，無法得到準(zhǔn)確的線性或非線性關(guān)系。

(2)由于化工生產(chǎn)系統(tǒng)中存在著大量的不確定因素，產(chǎn)生的信息問題也多種多樣。而在設(shè)計(jì)SDG分析時(shí)，只是針對(duì)最理想、最完美的情況進(jìn)行摘要概述，無法處理復(fù)雜多變的工作現(xiàn)況，從而對(duì)系統(tǒng)安全性的判斷會(huì)產(chǎn)生一定的影響。

(3)由于SDG只能分析模塊化的確定信息，對(duì)于一些數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、情況不明顯的信息無法做到精準(zhǔn)推理，從而對(duì)于SDG模型完善與邏輯推理產(chǎn)生一定程度的負(fù)面影響，進(jìn)而使其判斷能力下降。

3 HAZOP評(píng)價(jià)技術(shù)發(fā)展

雖然HAZOP評(píng)價(jià)技術(shù)在當(dāng)前的化工企業(yè)生產(chǎn)過程中已經(jīng)取得優(yōu)異的成績(jī)，而且還伴隨著科技的進(jìn)步不斷完善自身，朝著全面信息化、技術(shù)化的方向發(fā)展，但是對(duì)于發(fā)展過程中遇到的一些問題，卻沒有得到很好的改進(jìn)或解決。未來的發(fā)展方向應(yīng)該著眼于不足之處進(jìn)行有效分析、合理改進(jìn)。當(dāng)前我國經(jīng)濟(jì)正處于迅速發(fā)展時(shí)期，對(duì)于化工產(chǎn)品的需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長(zhǎng)，這就導(dǎo)致化工企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模越來越大，相關(guān)技術(shù)也要更新?lián)Q代，這就意味著對(duì)于確保安全生產(chǎn)的評(píng)價(jià)技術(shù)也要有所提升。所以要大力開發(fā)和研究相關(guān)的軟件與硬件設(shè)施，以“高效”“優(yōu)質(zhì)”為目標(biāo)，以“安全”“準(zhǔn)確”為目的，在結(jié)合人工與計(jì)算機(jī)雙方優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)的同時(shí)，消除不利因素，從而保證對(duì)化工生產(chǎn)設(shè)備安全評(píng)價(jià)的準(zhǔn)確性，為化工安全生產(chǎn)作出貢獻(xiàn)。

4 結(jié)語

綜上所述，在使用HAZOP技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)技術(shù)的安全評(píng)價(jià)時(shí)，一定要從實(shí)際出發(fā)，針對(duì)化工企業(yè)的實(shí)際需求、未來發(fā)展進(jìn)行考慮，合理地應(yīng)用。并且在不同的生產(chǎn)環(huán)境下要做到詳細(xì)分析后再投入生產(chǎn)，不能為了省時(shí)間而將一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)環(huán)境下的狀態(tài)標(biāo)準(zhǔn)模板進(jìn)行推廣使用。只有正視HAZOP在不同環(huán)境下的特點(diǎn)和不足，才能在完善HAZOP使用的情況下，對(duì)化工生產(chǎn)進(jìn)行安全、有效的防護(hù)。