危險和可操作性研究(Hazard and Operability Study，簡稱HAZOP)是以系統(tǒng)工程為基礎(chǔ)的一種可用于定性分析或定量評價的危險性評價方法，用于探明生產(chǎn)裝置和工藝過程中的危險及其原因，尋求必要對策。

HAZOP一詞是20世紀(jì)70年代早期提出的，二十余年前由英國帝國化學(xué)公司首先開發(fā)應(yīng)用。經(jīng)過不斷改進與完善，在歐美國家，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各類工藝過程和項目的風(fēng)險評估工作中。有些國家，如英國，已通過立法手段強制其在工程建設(shè)項目中推廣應(yīng)用，而在我國HAZOP分析技術(shù)正處于起步階段。HAZOP是高度專業(yè)化的作業(yè)程序，是一種對項目做定性的風(fēng)險分析和風(fēng)險管理技術(shù)。下面介紹一下HAZOP分析技術(shù)的形式和具體方法，闡明其特點和局限性，對HAZOP技術(shù)的應(yīng)用和注意事項加以探討。

一、HAZOP簡介

HAZOP是一種結(jié)構(gòu)化的風(fēng)險分析工具，能全面、系統(tǒng)的識別流程中的危險和改善操作，減少管理的盲點，有效提升工作流程的效率和生產(chǎn)力。HAZOP集中分析異常的操作情況和以前從未發(fā)生過的事，是對設(shè)計的重要補充。有文獻(xiàn)數(shù)據(jù)顯示，進行HAZOP分析并采納相關(guān)建議后，運行時出現(xiàn)的問題至少減少一個數(shù)量級。

在通常情況下，HAZOP的研究目標(biāo)應(yīng)該是與液體或氣體產(chǎn)品有關(guān)的承受高壓的設(shè)備、設(shè)施或系統(tǒng)。上述設(shè)備、設(shè)施或系統(tǒng)一般是帶壓后或投入使用后才能成為HAZOP研究方法的研究對象，所以HAZOP的定義應(yīng)該是：研究目標(biāo)上的具體研究對象在試運或運行期間可能發(fā)生的與其本身內(nèi)在危險性和本身操作有關(guān)的問題。上述定義已經(jīng)考慮了HAZOP應(yīng)用范圍不斷擴大的趨勢。

二、HAZOP 應(yīng)用形式

HAZOP技術(shù)常用的形式有3中，即引導(dǎo)詞方式(Guide Word Approach)、經(jīng)驗式(Knowledge Based HAZOP)和檢查表式(Checklist)。引導(dǎo)詞方式主要用于對新的項目作系統(tǒng)的工藝和操作危害研究，并提出存在的安全隱患問題而經(jīng)驗式則主要依托原有經(jīng)驗對復(fù)用項目的相關(guān)及改變部分做HAZOP研究。檢查表式則主要用于項目的前期工作階段，根據(jù)所用物料的危害性質(zhì)，確定在設(shè)計中要重視的潛在危害。

三、HAZOP具體方法

1.HAZOP的主要方法

HAZOP的主要方法是：分析偏差，找出原因、分析后果、提出對策及措施。在分析進行前，工藝流程圖應(yīng)達(dá)到相當(dāng)完善的程度;分析開始時，工藝工程師對整個裝置設(shè)計作詳細(xì)介紹，并講解每一段細(xì)節(jié)的設(shè)計目的和作用，講解內(nèi)容由秘書記錄下來。簡單的說，HAZOP研究主要是應(yīng)用系統(tǒng)的分析方法，將所有相關(guān)的關(guān)鍵詞結(jié)合在一起，對工廠進行查詢，努力發(fā)現(xiàn)任何潛在的問題，其結(jié)果用列表的方式記錄下來。

須提供給HAZOP小組的文件主要有PFD(工藝原則流程圖)、P&ID圖(工藝管道和儀表流程圖)、U&ID圖(公用工程管道和儀表流程圖)、設(shè)備平面布置圖、材料規(guī)格書和選材表、設(shè)備規(guī)格表和設(shè)備單線圖。引導(dǎo)詞是代表偏離設(shè)計意圖和正常操作范圍的失常問題，引導(dǎo)詞實際上是運行參數(shù)或運行條件的高度概括包括流量、壓力、溫度、組分、液位、物相、操作等。

2.HAZOP具體步驟

HAZOP一般包括以下5個步驟：

(1)定義危險和可操作性分析所要分析的系統(tǒng)或活動;

(2)定義分析所關(guān)注的問題;

(3)分解被分析的系統(tǒng)并建立偏差;

(4)進行HAZOP工作;

(5)用HAZOP分析的結(jié)果決策。

關(guān)于某個研究節(jié)點的某個引導(dǎo)詞提出來以后，按照以下順序進行討論：

(1)原因：就是找出研究節(jié)點發(fā)生該引導(dǎo)詞所代表的失常問題的原因;

(2)結(jié)果：就是討論發(fā)生上述失常問題時可能產(chǎn)生的后果;

(3)已到位的安全措施：就是檢查是否已經(jīng)采取了相應(yīng)的保護措施;

(4)后續(xù)行動：就是討論應(yīng)補充或應(yīng)改進的措施，并作為會后后續(xù)行動記錄下來;

(5)行動執(zhí)行單位：就是建議由哪個單位負(fù)責(zé)完成相應(yīng)的會后后續(xù)行動;

(6)優(yōu)先等級：就是明確表明需要落實的會后后續(xù)行動的緩急程度。

通常的做法是成立一個多學(xué)科的研究小組。該組人員以“有組織的自由討論”形式一起工作。在評審過程中，首先將被研究的系統(tǒng)或設(shè)施分解成HAZOP的最小研究單位——研究節(jié)點。并把每個研究節(jié)點的設(shè)計意圖向研究小組成員進行解釋，然后對P&ID圖上表示的設(shè)計內(nèi)容進行系統(tǒng)分析，并以此來識別危險。具體方法：用引導(dǎo)詞來系統(tǒng)的識別因不符合設(shè)計意圖而可能出現(xiàn)的潛在的危險性或可操作性問題最后把這種偏差問題或失常問題的可能原因和與其有關(guān)的后果、現(xiàn)有的保護措施以及該研究小組的有關(guān)建議等，一起列在工作表上。

四、HAZOP具體方法

1.HAZOP 的特點

HAZOP具有如下特點：

(1)由第三方人員直接負(fù)責(zé)組織當(dāng)前的直接設(shè)計人員和將來的直接運行人員共同討論在設(shè)計中的細(xì)節(jié)問題(這與專家評審方法不同);

(2)只考慮可引起各種事故的細(xì)節(jié)性失常問題的內(nèi)在原因。不考慮與失常問題有關(guān)的外部原因(這與HSE方面的危險識別方法不同);

(3)是一種用于識別危險性和可操作性問題的形式化和系統(tǒng)化的識別方法，不能被用來解決這些問題或量化這些問題(這與技術(shù)咨詢方法不同);

(4)結(jié)論是建議性的，不是強制性的，只要求限期回答有關(guān)問題，只要能夠解釋通，可以不執(zhí)行有關(guān)的結(jié)論(這與事故的調(diào)查方法不同);

(5)目的只是評審在評審用P&ID圖上表示出來的并與操作程序有關(guān)的資料。將不會涉及到評審用P&ID圖上沒有標(biāo)出的資料(例如：平面布置的細(xì)節(jié))或在評審用程序文件中沒有包括的操作方式(局限性1);

(6)只考慮由于一種可信的常規(guī)故障或至多兩種可信的常規(guī)故障引起的危險，所以不會覆蓋所有低頻率的災(zāi)難性事件或多重故障引起的危險性事件(局限性2)。

2.HAZOP 的局限性

HAZOP技術(shù)簡單易學(xué)，可激發(fā)創(chuàng)造性，開拓思路，但其也有一定的局限性。HAZOP技術(shù)的局限主要是其審查的結(jié)果依賴于所審圖紙及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，并要求組成一個專家小組，小組成員應(yīng)具備較好的專業(yè)知識和經(jīng)驗。HAZOP只考慮可引起各種事故的細(xì)節(jié)性失常問題的內(nèi)在原因，不考慮與失常問題有關(guān)的外部原因。HAZOP是一種用于識別危險性和可操作性問題的形式化和系統(tǒng)化的識別方法，不能被用來解決這些問題或量化這些問題。

五、HAZOP技術(shù)的應(yīng)用

有文獻(xiàn)表明，HAZOP研究中占40%-50%的問題是工藝裝置操作的安全性研究，其余的問題是產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性的研究。

隨著HAZOP技術(shù)的深入研究和廣泛傳播，目前主要應(yīng)用于以下幾個方面：

1) 概念設(shè)計階段的重大危害分析;

2) 設(shè)計階段的危害分析;

3) 項目開車前的危害分析;

4) 現(xiàn)有裝置的危害分析;

5) 裝置改造前的危害分析;

6) 裝置大修前的危害分析;

7) 對研究設(shè)施和實驗室的危害分析。

按照API750的規(guī)定，HAZOP定期分析的頻率是3-10年，美國OSHA 29CFR1910.119規(guī)定不超過5年。一般在項目初步設(shè)計完后可進行一次HAZOP分析，項目投產(chǎn)前可進行一次HAZOP分析，投產(chǎn)后每5年左右進行一次，如遇有重大改造、變更后必須進行一次HAZOP分析。鑒于HAZOP分析的重要性和實用性，我國三大石油公司都已經(jīng)開始嘗試和推廣。例如中海油已將HAZOP分析列于安全環(huán)保規(guī)程中。隨著國內(nèi)HAZOP研究的不斷發(fā)展，相信HAZOP的應(yīng)用范圍會越來越廣，HAZOP分析也會越來越深入和成熟。

六、小結(jié)

HAZOP分析技術(shù)被公認(rèn)為是防止損失的最廣泛采用的方法，是適于化工工藝過程危害辨識的分析技術(shù)，近年來已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。以上介紹了HAZOP分析的具體方法，分析了其優(yōu)缺點，并指出了HAZOP技術(shù)的應(yīng)用范圍，但應(yīng)用HAZOP分析時應(yīng)注意以下幾點：

(1)HAZOP分析對團隊成員要求較高，要求有經(jīng)驗的人員參與，都應(yīng)是本專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)有豐富經(jīng)驗的專家，組成多元化的團隊。

(2)由于HAZOP技術(shù)的全面性、系統(tǒng)性和細(xì)致性，要給專家團隊充裕的分析時間，同時每天的工作時間不宜過長。

(3)要準(zhǔn)確的劃定HAZOP分析的目標(biāo)和范圍。HAZOP所要分析的是一個系統(tǒng)在正常運行中各種可能的偏差，因此清楚的定義一個系統(tǒng)的設(shè)計功能或正常運行是分析工作中非常重要的一步。

(4)在會前應(yīng)做好充分的準(zhǔn)備工作，要保證提供給HAZOP的圖紙及其他參考信息的準(zhǔn)確性和真實性。待審查的設(shè)計文件的深度決定了HAZOP審查的深度。

(5)HAZOP分析是一項動態(tài)工作，與設(shè)計階段同步進行，直至施工安裝完畢。項目或系統(tǒng)分析完畢后應(yīng)進行適當(dāng)?shù)母櫋?/p>

隨著國家對生產(chǎn)建設(shè)項目HSE管理工作要求的提高，以及風(fēng)險分析技術(shù)的深入發(fā)展，社會和企業(yè)必將越來越重視安全生產(chǎn)和風(fēng)險管理。作為全風(fēng)險管理基礎(chǔ)技術(shù)之一的HAZOP技術(shù)，必將得到更為廣泛的應(yīng)用。