危害與可操作性分析

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危害與可操作性分析HAZOP)是為了識別及評估可能產生的問題,結構化及系統化的檢視流程及作業的方法,流程及作業可以是正在計劃中的,也可以是既有的,所關注的問題是可能造成人員或設備的風險,或是影響正常作業的問題。

危害與可操作性分析一開始是用來分析化工廠的程序控制系統,但之後延伸到其他類型的系統,也包括複雜系統及軟體系統。危害與可操作性分析是一種以引導詞(guide-word)為基礎的非量化技術,一般會由多部門組成的團隊(HAZOP團隊)由多次的開會來進行。

方式[编辑]

簡介[编辑]

此分析方式可適用於有相關設計資訊的程序,現有的或規劃中的皆可。一般會包括一個程序流程圖英语process flow diagram,其中包括許多個別的設備以及連接設備的管路。每一個設備或管路皆標示其「設計意圖」。例如在化工廠中,一個管路的設計意圖是要輸送濃度為96%、溫度為20°C的硫酸,質量流率為2.3 kg/s,從泵浦輸送到熱交換器,熱交換器的設計意圖是將質量流率為2.3 kg/s,濃度為96%的硫酸、溫度由20°C上昇到80°。HAZOP團隊要找出每個意圖中最可能的明顯偏差,可能原因及影響。可以用來判斷現有的安全防護是否足夠,或是需要加入其他行動,使風險降低至允許程度以下。

HAZOP的會議一般是規劃一天三至四小時。一個中型的化工廠中,設備及管路約有一千二百個,大約需要進行四十次HAZOP會議才能確認完所有的項目[1]現在有許多軟體可以協助HAZOP會議的進行。

參數及引導詞[编辑]

HAZOP需要針對設計意圖選擇適當的參數,常見的字包括流量、壓強、溫度及成份。從上例中可以看出,各參數的偏差就會造成設備和原始設計意圖的偏差。為了識別偏差,可以用一組「引導詞」(Guide Words)配合程序中設計意圖的各參數。依英國標準BS:IEC 61882:2002[2],有以下這些引導詞:

引導詞 意義
無(NO) 完全不符合設計意圖
較多(MORE) 定量的增加
較少(LESS) 定量的減少
不僅……又(AS WELL AS) 定性的變化/增加
只有部份(PART OF) 定性的變化/減少
相反(REVERSE) 和設計意圖的邏輯恰好相反
除……以外(OTHER THAN) 完全取代
早(EARLY) 相對於某一時間
晚(LATE) 相對於某一時間
以前(BEFORE) 相對於某一程序
以後(AFTER) 相對於某一程序

(後面四項適用於批量操作或是序列操作)

引導詞可以和參數組合,形成例如「無流量」、「較多壓力」之類的組合,若組合有意義,即為一個潛在的偏差。在以上例子中,「較少成份」表示硫酸的濃度低於96%,而「錯誤成份」(OTHER THAN COMPOSITION0)表示其中含有其他物質(例如油)。

下表列出一些常用的引導詞及參數的組合,以及這些組合的說明。

參數/引導詞 較多 較少 相反 不僅……又 只有部份 除……以外
流量 較多流量 較少流量 無流量 倒流 濃度偏差 污染 材料偏差
壓強 較多壓強 較少壓強 真空 delta-p 爆炸
溫度 高溫 低溫
Level high level low level no level different level
時間 太長/太遲 太短/太早 跳過程序中某步驟 程序逆行 省略動作 額外的動作 時間錯誤
搅动 快速混合 慢速混合 無混合
反應 快速反應/ 失控 慢速反應 無反應 unwanted reaction
Start-up / Shut-down too fast too slow actions missed wrong recipe
Draining / Venting too long too short none deviating pressure wrong timing
Inertising high pressure low pressure none contamination wrong material
工具故障(設備中的氣體,電力) 故障
DCS故障 故障
維護
振動 太小 太大 頻率錯誤

Once the causes and effects of any potential hazards have been established, the system being studied can then be modified to improve its safety. The modified design must then be subject to another HAZOP, to ensure that no new problems have been added.

相關條目[编辑]

參考資料[编辑]

  1. ^ Swann, C. D., & Preston, M. L., (1995) Journal of Loss Prevention in the Process Industries, vol 8, no 6, pp349-353 "Twenty-five years of HAZOPs"
  2. ^ British Standard BS: IEC61882:2002 Hazard and operability studies (HAZOP studies)- Application Guide British Standards Institution. “This British Standard reproduces verbatim IEC 61882:2001 and implements it as the UK national standard.”

延伸閱讀[编辑]