HAZOP分析关键技术专业资料.doc

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HAZOP技术 1 HAZOP 技术提出 HAZOP是英国帝国化学工程公司ICI二十世纪六十年代开发办法，由位于英格兰西北MOND部Elliot 和Owen所作初期工作并于1968年发布[1]。未发布1969年工作表达这一技术已在英格兰东北ICI发展，1974年位于英格兰东北ICI石化部员工Lawley发布了HAZOP系统。Kletz刊登了关于HAZOP起因和初期研究更详细清单。自那后来这一办法便在ICI内部以及其她某些公司广为应用，当它作为一种全世界办法应用时重要份量才被发现。 1963年ICI重有机化学分部设计一种从异丙基苯中生产苯酚和丙酮设备。当工程部以最小资金投入（而不是最小终身成本或最大利益）同步设计删除所有非本质特点为目的时候，在生产部中必要操作这个项目诸多人感觉到删除掉太多了。当时，办法学习特别是评估检查法非常流行。评估检查法是审查活动和产生选取一种正式办法通过问“完毕了什么”、“尚有什么可以完毕”、“什么应当完毕”，如何完毕“什么时候完毕”“谁完毕它”等等问题。于是，为了使设计所有缺陷都公开显示，找到更好办法花掉所有可运用钱，该项目负责人决定将评估检查法用于苯酚项目设计。指定一种三人小组：两位开车组经验丰富成员和一种评估检查专家。在1964年，她们始终工作了4个月每周见3天，通过问答形式审查苯酚厂管线图表和平面布置图。她们发现许多潜在危险和操作中诸多没有预测到问题。日后她们修正了这一办法。她们提出了一种办法就是咱们当前所懂得被称为HAZOP，固然在后来研究中有某些改动。其实，设计产生选取性这种办法被改良了因而便产生了偏差。MOND部日后将HAZOP完善为六个风险研究环节，当前已经被全ICI公司采用。扩展了从初期设计阶段贯穿到后期代理。HAZOP是第三阶段。第一部在公开文献上出版关于HAZOP文章是Herbert Lawley出席1973年美国化学工程师协会（AICHE）防止失效座谈会一篇文章。它一开始引起了人们兴趣，随后HAZOP徐徐被化工生产公司和设计单位相接受[2]。英国、加拿大等国甚至已通过立法手段强制其在工程建设项目中推广应用[3]。 2 老式HAZOP分析技术[4-9] 2.1 老式HAZOP办法陈述危险与可操作性分析（HAZOP：Hazard and Operability Analysis）办法是基于这样一种基本概念，即各个专业、具备不同知识背景人员所构成分析组一起工作比她们独自工作更具备创造性和系统性，能辨认更多问题。危险性分析是一种系统工程，需要不同专业人员共同参加，当代科学技术迅猛发展，几乎不存在某一种人能独自解决一种系统或过程所有问题。在装置设计、操作、维修等过程中，需要工艺、工程、仪表、土建、给排水等专业人员一起工作，对过程HAZOP分析也不例外。虽然HAZOP分析办法是为新设计或新技术而开发危险性分析办法，但这种分析办法几乎适合于项目发展过程所有阶段。 HAZOP分析办法本质就是通过系列分析会议对工艺图纸和操作规程进行分析。在这个过程中，由各专业人员构成分析组按照规定方式系统分析偏离设计工艺条件偏差。ICI对HAZOP分析最初定义是：HAZOP分析是各专业人员构成分析组对工艺过程危险和操作性问题进行分析。这些问题实质上是一系列“偏差”——偏离设计工艺条件。因而，虽然也许一种人也能完毕整个过程HAZOP分析，但这种分析不能被称为HAZOP分析。因而HAZOP分析办法明显不同于其她分析办法，由于其她分析办法可由一种人单独完毕（虽然大多数状况下最佳由分析组完毕），而依照HAZOP分析办法定义，HAZOP分析必要有不同专业构成分析组完毕。 HAZOP分析这种群体方式重要长处在于能互相增进、开拓思路。因而，成功HAZOP分析需要所有参加人员自由陈述她们各自观点，不容许成员之间批评或指责一面压制这种创造性过程。但是，为了让HAZOP分析过程高效率和高质量，整个分析过程必要有一种系统规则、按一定程序进行。 HAZOP分析对工艺或操作特殊点进行分析，这些特殊点称为“分析节点”，或工艺单元，或操作环节。HAZOP分析组分析每个工艺单元或操作环节，辨认出那些具备潜在危险偏差，这些偏差通过引导词引出。使用引导词一种目就是为了保证对所有工艺参数偏差都进行分析。有时，分析组对每个工艺单元或操作环节也许会提出诸多偏差，并分析她们也许因素和后果，普通对指定单元或操作环节所有偏差在继续下面分析之前必要全某些析完毕。 HAZOP分析办法对新建装置和已投入运营装置都合用。对于新建装置，在工艺设计基本拟定之后最佳进行一次HAZOP分析，普通状况下，此时过程PID图已绘出，因而分析可以回答HAZOP分析中问题，并且在这一阶段对装置设计进行修改也比较容易；也可在过程发展阶段进行HAZOP分析，这就需要分析人员具备该工艺过程知识，但是此时进行HAZOP分析并不能取代对整个过程安全检查。虽然已建立起了基本HAZOP分析办法，但公司或机构使用HAZOP分析办法方式却各不相似。表2-1列出了HAZOP分析中经常遇到术语及定义。表2-2所示引导词最初是由ICI在进行HAZOP分析时提出来，所使用工艺参数列于表2-3中。按照ICI最初分析办法，每个引导词与工艺参数组合，并且合用每个点（分析节点、单元或操作环节）。表2-4举例阐明引导词与工艺参数结合构成偏差。引导词和工艺参数相应关系列于表2-5中。表2-6举例阐明了各种也许导致偏差例子。表2-1 惯用HAZOP分析术语项目阐明工艺单元或分析节点具备拟定边界设备（如两容器之间管线）单元，对单元内工艺参数偏差进行分析；对位于PID图上工艺参数进行偏差分析操作环节间隙过程不持续动作，或者是由HAZOP分析组分析操作环节；也许是手动、自动或计算机自动控制操作，间隙过程每一步使用偏差也许与持续过程不同工艺指标拟定装置如何按照但愿操作而不发生偏差，即工艺过程正常操作条件，采用一系列表格，用文字或图表进行阐明，如工艺阐明流程图管道图PID图引导词用于定性或定量设计工艺指标简朴词语，引导辨认工艺过程危险工艺参数与过程关于物理或化学特性，涉及概念性项目如反映、混合、浓度、PH值及详细项目如温度、压力相数及流量偏差分析组使用引导词系统对每个节点工艺参数（如流量压力等）进行分析发现一系列偏离工艺指标状况（如无流量、压力高等）；偏差形式普通是“引导词+偏差” 因素发生偏差因素；一旦找到发生偏差因素，就意味着找到了对付偏差办法和手段，这些因素也许是设备故障、人为失误、不可预见工艺状况（如构成变化），来自外部破坏（如电源故障）等后果偏差所导致后果（如释放有毒物质）；分析组经常假定发生偏差时已有安全保护系统失效，不考虑那些细小与安全无关后果安全保护之设计工程系统或调节控制系统，用以避免或减轻偏差发生时所导致后果（如报警、连锁、操作规程等）办法或建议修改设计、操作规程、或者进一步进行分析研究（如增长压力报警、变化操作环节地顺序等）建议表2-2 HAZOP分析引导词及其意义引导词意义 NONE（空白）设计或操作规定指标和事件完全不发生；如无流量；无催化剂 MORE（增量）同原则值相比，数值偏大；如温度、压力、流量等数值偏高 LESS（减量）同原则值相比，数值偏小；如温度、压力、流量等数值偏低 AS WELL AS（随着）在完毕既定功能同步，随着多余事件发生；如物料在输送过程中发生组分及相变化 PART OF（某些）只完毕既定功能一某些，如组分比例发生变化，无某些组分 REVERSE（相逆）浮现和设计规定完全相反事和物；如流体反向流动、加热而不是冷却，反映向相反方向进行 OTHER THAN （异常）浮现和设计规定不相似事或物，如发生异常事件或状态、开停车、维修变化操作模式表2-3 惯用HAZOP分析工艺参数流量时间频率混合压力构成粘度添加剂温度 PH值电压分离液位速度信号反映表2-4 引导词与工艺参数结合构成偏差引导词意义参数偏差空白否定目流量无流动液位无液位少量量减少流量低流速液位低液位温度低温度压力低压力浓度低浓度多量量增长流量高流速液位高液位温度高温度压力高压力浓度高浓度相反逻辑相反流量流速相反压力压力相反一某些性质减少浓度浓度减少压力压力减少液位液位减少随着性质增长浓度，杂质浓度增长温度-物质温度增长液位-杂质液位增长压力-物质压力增长流量-杂质流速增长不同于完善-分开浓度-想要物质浓度为0 液位-想要物质液位为0 流量-想要物质流速为0 表2-5 原则参数一览表引导词参数无较多较少象……同样某些相反除此以外流量 √ √ √ √ √ √ √ 压力 √ √ √ 温度 √ √ √ 构成 √ √ 液位 √ √ √ √ 相态（汽相） √ √ √ √ 表2-6 各种也许导致偏离例子参数与引导词相结合也许导致偏离因素无流量较少流量较多流量其他流量压力减少压力较高温度较低温度较高液位高液位低某些构成变化其他构成变化阀门关闭，流向错误，管路堵塞，误加盲法兰，止回阀错误，过滤器堵塞，管线破裂，伴热故障，气锁，物料中水在管线中冻结，流量转换器/控制阀故障，泵或容器损坏等某些堵塞，容器或阀故障，泄漏，泵效率损失。控制阀开得过大.流量控制器故障，多泵操作，泵出口压头减少，入口压力增长，其他路线物流流入，换热管破裂。压力突然减少导致双相流，过热导致汽液混合，换热管破裂导致冷热媒体混合，分离罐中分离界面破坏。水和空气进入，水压实验残留液体，穿过绝缘层物料等。压控阀故障，泄压阀起跳后没有回落，泵输出能力不不大于罐放空能力，当罐倒空时放空阀关闭，冷却罐使罐中蒸气冷凝，泵或压缩机入口管线阀门关闭湍流，泄放，高压蒸气泄漏，日光照射到出口阀关闭罐或管路上，压控阀故障，液位控制故障导致高压气体进入.当装料时放空阀没打开。低温或霜冻，压力损失，热损失，换热管破裂，温度控制器故障，压力释放，夹套冷却。温度控制故障.紫外线照射，常温升高，冷却管堵塞，冷却水故障，换热管破裂。液位控制故障，控制阀打开，进入容器流量不不大于排出量，排出管线堵塞。液位控制故障，控制阀关不上，排放阀打开物料通过隔热层，从换热管漏出，错误进料阀门泄漏导致物流污染，换热管泄漏，物料分离不完全，产品腐蚀，压力低导致气体泄漏，沉淀，固化，蜡或烃形成，水泥块或其他管路或容器内件引导词用于两类工艺参数，一类是概念性工艺参数如反映、混合；另一类是详细工艺参数如压力、温度。对于概念性工艺参数，当与引导词组合成偏差时，常发生歧义，如“过量+发应”也许是指反映速度快，或者只生成大量产物。此外有些引导词与工艺参数组合后也许无意义或不能称为“偏差”，如“随着+压力”。对详细工艺参数，有必要对某些引导词进行修改。此外，分析人员也许发既有些偏差物理意义不确切。例如，当考虑“温度”这个工艺参数时，普通只选用“过量”和“减量”这两个引导词，而偏差就变成“过量+温度”或“减量+温度”，显然其物理意义就不确切。因而应扩展引导词外延和内涵，如：对“时间”而言，引导词“异常”就是指“快”或“慢”；对“位置”、“来源”、“目”而言，引导同“异常”就是指“另一种”；对“液位”、“温度”、“压力”而言，引导词“过量”就是指“高”和“低” 当工艺指际涉及一系列互相联系工艺参数时（如温度、压力、反映速度、构成等），最佳是对每一种工艺参数顺序使用所有核心词，即“{引导词}十工艺参数”方式，而不是每个引导词用于工艺参数组，即“引导词+{工艺参数}”。并且，当将引导词用于对操作规则进行分析时也应按照这种规则，例如，对操作环节“当压力达到B时，操作人员让流量为A”，按如下方式使用引导词：流量为A（空白、过量、减量等）；当压力达到B时（快、慢等）。基于引导词HAZOP分析办法是最初HAZOP分析办法。 2.2 分析环节上述HAZOP分析办法可按如下环节进行：①分析准备；②完毕分析；③编制分析成果报告，图2-1所示为HAZOP分析整个过程．值得注意是，分析环节可交替进行，如分析组在完毕某个分析节点后（不是所有），可将成果提交给设计人员，让设计人员着手对原设计进行修改。准备态度会议组织知识/经验 HAZOP分析经验分析资料(PID，PFD) 分析组进行HAZOP分析分析成果文献分析成果解决/实行偏差因素后果安全保护建议办法表格图2-1 HAZOP分析环节 1）分析准备准备工作对成功地进行HAZOP分析是十分重要，准备工作工作量由分析对象大小和复杂限度决定。（1）拟定分析目、对象和范畴分析目、对象和范畴必要尽量明确，分析对象普通是由装置或项目负责人拟定，并得到HAZOP分析组组织者协助。应当按照对的方向和既定目的开展分析工作。并且要拟定应当考虑到哪些危硷后果。例如，如果规定HAZOP分析拟定装置建在什么地方才干使对公众安全影响减到最小，这种状况下，HAZOP分析应着重分析偏差所导致后果对装置界区外部影响。（2）分析组构成危险分析组组织者应当负责构成有恰当人数且有经验HAZOP分析组。HAZOP分析组至少由4人构成，涉及组织者、记录员、两名熟悉过程设计和操作人员。虽然对简朴、危险状况较少过程而言，规模较小分析组也许更有效率，但5—7人分析组是比较抱负。如果分析组规模太小，则由于参加人员知识和经验限制将也许得不到高质量分析成果。（3）获得必要资料最重要资料就是各种图纸，涉及PID图、PFD图、布置图等，此外，还涉及操作规程，仪表控制图、逻辑图，计算机程序，有时还应提供装置手册和设备制造手册。重要图纸和数据应当在分析会议之前分发到每位分析人员手里。（4）将资料变成恰当表格并拟定分析顺序此阶段所需时间与过程类型关于。对持续过程，工作量最小。在分析会议之前使用以更新图纸（如果对设计进行过修改）拟定分析节点，每一位分析人员在会议上都应有这些图纸。有时，组织者也可以提出一种初步偏差目录提交会议讨论，以及准备一份工作表作分析记录取。但是这个初步偏差目录不能作为“唯一”进行分析内容。HAZOP分析办法精髓就是发挥集体智慧，如果把这份初步偏差目录当作“唯一”分析内容，必定是不全面，并且也不符合HAZOP分析规定。同样，由于HAZOP分析也是一种学习过程。固然在分析过程中容许进行修改。对间隙过程来说，准备工作量非常大。重要是由于操作过程更加复杂。分析这些操作程序是间隙过成HAZOP分析重要内容。在某些状况下（如有两个或两个以上间隙过程同步在过程中浮现），应当将过程中每个环节下每个容器状态表达出来。如果过程中需要操作人员参加（如容器装料而不是简朴地控制这个容器），她们活动应当在流程图上反映出来。为了让分析过程有条不紊，分析组组织者普通在分析会议开始之前要制定详细汁划，必要花一定期间限据特定分析对象拟定最佳分析程序。（5）安排会议次数和时间一旦关于数据和图纸收集整顿完毕，组织者开始着手制定会议筹划。一方面需要拟定分析会议所需时间，普通来说每个分析节点平均需20~30分钟，若某容器有两个进口，两个出口，一种放空点，则需要3小时左右；此外一种办法是每个设备分派2—3小时。拟定了所需时间后，组织者可以开始安排会议次数和时间，每次会议持续时间不要超过4—6小时（最佳安排在上午），会议时间越长效率越低，并且分析会议应持续举办。以免因时间间隔太长在每次分析开始之前都需要重复上一次讨论内容，最佳把装置划提成几种相对独立区域，每个区域讨论完毕后，会议组作恰当修整，再进行下一区域分析讨论。对于大型装置或工艺过程，若由一种分析组来进行分析也许需要很长时间，在这种状况下可以考虑构成各种分析组同步进行，由某个分析组组织者担任协调员，协调员一方面将过程提成相对独立若干某些，然后分派给各组去完毕，这样分析时间就不会拖得太长。 2）完毕分析 HAZOP分析需要将工艺图或操作程序划分为分析节点或操作环节，然后用引导词找出过程危险，图2 是HAZOP分析流程图。分析组对每个节点或操作环节使用引导词进行分析，得到一系列成果：①偏差因素、后果、保护装置、建议办法；②需要更多资料才干对偏差进行进一步分析。当发现危险状况后，组织者应当让每—位分析人员都明白问题所在。HAZOP分析组织者把握分析会议上所提出问题解决限度很重要，为尽量减少那些悬而未决问题，她应当：每个偏差分析及建议办法完毕之后再进行下一偏差分析；在考虑采用某种办法以提高安全性之前应对与分析节点关于所有危险进行分析。在分析过程中，HAZOP组织者应与分析构成员达到这样一种共识。即对偏差或危险应当重要考虑易于实现解决办法，而不是耗费大量时间去“设计解决办法”。在分析会议工程中分析组去寻找解决办法，即便也许，也是不适当，由于过程危险性分析重要目是发现问题，而不是解决问题。但是，如果解决办法是明确和简朴，应当作为意见或建议记录下来。在HAZOP分析中组织者有重要责任，她应当安排所有文献、基本信息依照成员便利决定讨论会议。讨论会议应当在一种自由氛围中进行，每一位在研究中应当自由奉献。领导应当注意到使每一种成员都参加讨论并提出自己观点和看法。这这个讨论中，领导也应当注意没有人支配讨论，讨论不应当偏离主题。在会议中记住最重要一点是更多重点是问题（风险）辨认和评价而不是解决问题（风险管理）。为保证会议高效率，组织者必要紧记如下几点：①不要与分析构成员对抗；②认真听取所有成员意见；③在会议进行过程中，不容许任何人有抵触；④必要休息以保持旺盛精力。 HAZOP分析涉及过程各个方面，涉及工艺、设备、仪表、控制、环境等，HAZOP分析人员知识及可获得资料总是与HAZOP 分析办法规定有距离，因而，对某些详细问题可听取专家意见，必要时对某些问题分析可延期进行，在获得更多资料后再进行分析。选用工艺单元选用偏差，如：温度、压力偏差也许吗？危险吗操作工与否懂得之一偏差什么会导致这一偏差如何办法才干减少发生后果和几率考虑其她纠正办法变化偏差与否合理所有偏差都考虑过了吗？所有单元都考虑过了吗？结束是是是是是否否否否否否是图2-2 老式HAZOP分析流程图 3）影响HAZOP分析效果和效率因素通过详细研究HAZOP成功和失败，发现HAZOP研究有10个重要问题： A缺少有经验小构成员和领导缺少有经验小构成员和领导似乎是HAZOP研究最明显因素。在这些中，小组领导经验是使HAZOP分析成功核心。因而，小构成员和组长应当： ①什么时候什么地点继续研究路线感觉，就像经验告诉附近另一种危险是不引人注意，如果忽视了设备任何某些没有恰当因素和理由； ②理解和避免没有成果一种能力； ③它们各自专业经验也应当开放思想接受其她专家建议和注释。 B不适当小组选取不适当小组组合是第二大问题能导致研究失败。对的选取不同领域技术成员，研究、安全、生产、维修管理某些需要仔细考虑。个人行为也应当被考虑，选取HAZOP分析小构成员应基于技术知识和工作年限。 C不对的研究范畴如果没有较好拟定研究范畴，也许不会注意到某些危险，由于它们来自于非常细致定义范畴目的之外。因而，完整研究范畴应当在开始之前就定义好。范畴应当涉及被研究设备工艺单元，危险或操作问题重要类型应当被限制，不论详细成果有无被考虑，也不论折线危险补偿应当被接受。 E重复工作在老式HAZOP分析中，当分析不同单元不同偏差时，诸多次都是因素和成果重复。因而，一次又一次重复相似讨论增长也许额外工作也增进了小构成员厌烦，这些对于HAZOP分析都是不利。这是真正需要优化重要对象。应当开发出某些办法已消除和减小重复工作。 F不充分或不精确信息 HAZOP研究有效性直接依托于信息对于研究可用性。因而如果工艺信息不是最新，HAZOP分析将会显示出缺陷来。因而，任何没有阐明工艺设备操作条件变化也没有更新文献也许引起对项目不对的评估，也也许引起高估/低估或者有时会忽视风险。 G管理失误研究会议中小构成员由于它们其她责任不规则出席，生产不持续成果。另一种导致不一致成果是分析会议由于权威（管理）经常中断或由于不适当会议安排中断。因而，管理者任务就是保证HAZOP分析成员均有足够时间来参加研究。此外时间界限压迫分析小组这是另一种管理问题。管理者应当给研究一段好时间，就像她是一种创造创造过程，这样事情不能总是在短时间内完善。 H缺少失效防止办法设备管线没有较好充分证明文献也会引起评估错误。甚至失败防止设备运营直接因素差体现，不能评估除非那是好文献。一位过程评论家（缺少失效防止原则）说：这是一种老工艺，永远不会出错，因而但愿在将来也会工作。这些陈述类型提供了一种设备或危险没被辨认出也许被忽视基本感觉。 I技术资料局限性技术资料缺少对于诸多化工厂是一种很普遍问题者也是不好解决一种问题。技术（工艺）复杂性和新颖性需要更多资料和经验。不完善动力数据，缺少热稳定性数据和毒性数据诸如此类问题。例如，热量不稳定也许趋向于由于吸入震动或太阳辐射而过热泵能量而发生爆炸分解。这一因素（不可用技术信息）变得越来越重要随着工业使用在普通到特殊化学品。解决这一问题唯一办法是小组应当在过去经验和实验成果引导基本下作假设。 J缺少兴趣小构成员缺少兴趣也许引起研究工作总失败，同样研究成果输出也是基于小构成员参加。在研究开始阶段，领导或高档管理者应当通过引用过去事故资料和操作问题阐明这个研究重要性和必要性。在后期阶段保持成员兴趣和动机是小组领导责任。为了这一目一周内仅仅安排4-5个会议，每个会议也不应当超过4小时。同步，成员被规定为下一研究做好准备并且为上次会议尚未解决问题寻找答案。 K最后限制（人员失误、错误指令）最后限制HAZOP小组是构成人员（人是最容易发生事故），甚至最佳队伍也也许不能辨认到某些简朴危险。在回顾会议中每一种努力应当被提供最佳条件和环境选用最佳想法和建议。为了避免身体和心理损伤成绩应当被计算机化HAZOP.可是，用专家系统代替完整HAZOP小组也是没意义。某些状况下小构成员增长也是有利，明显如果问题是大复杂，然而小构成员应当保持最佳水平。 3 HAZOP分析技术发展 HAZOP分析技术在人工HAZOP分析基本上，又经历了逻辑化计算机辅助HAZOP阶段和智能化计算机辅助HAZOP阶段[7]。所谓“逻辑化”是从形式上辅助人工进行HAZOP分析，例如由计算机完毕HAZOP文字阐明和表格后解决，采用“模板”方式协助人工完毕HAZOP等。此类软件可以减轻人工工作量，但无法协助人工进行智能化分析，也无法从主线上提高HAZOP分析质量。一种智能PHA系统可以与CAD系统结合，用于设计初期阶段，辨识后续设计阶段危险构架潜在性，减少经济上不容许危险也许性。它还以便了根据规章分析成果自动化文献生成。并且这些PHA成果也可用于在线辅助工厂操作员辨识非正常工况和训练新操作员。 3.1 SDG（符号有向图）自动推理办法[4-6,11,12] 近年来，随着计算机技术发展，计算机辅助HAZOP分析技术及其软件迅速发展起来。此类软件可分为两大类:一是项目管理类软件，二是计算机自动推理软件。其中SDG（符号有向图）自动推理办法发展较为成熟，解决了人工HAZOP分析“费时、费力、成本高”问题。 SDG（signedDirectedGraph）是一种由点和点间带方向线构成拓扑构造。符号有向图（SDG）实在符号图基本上添加线段方向构成。可以表达复杂系统变量间互相影响关系，事实上可以看做是一种定性系统模型。符号有向图建模过程简朴，只需要将感兴趣变量作为节点，考虑此节点直接影响别节点，并用箭头连接起来，这样就表达了它们之间影响关系，建模过程无需考虑整个系统状态，将系统变量所有添加进去后，自然就形成了整个系统模型，并且一点状态变化会反映到远端节点变化。SDG节点状态普通有3种，正状态、负状态、零状态。尚有两种状态表达法，只有正状态和负状态。SDG节点间影响关系普通有两种，即正影响和负影响。例如前一种节点状态为正，与下一种节点影响关系是正，那么下一结点状态就是正。 SDG模型在人工智能领域被称之为深层知识模型。由于它表达是变量间影响关系，而非最后结论。从影响关系出发，可以推理到诸多结论，反之不行。SDG图蕴含信息量是巨大，对于一种有10个节点模型，每个节点状态有3种，那么模型涉及总状态数量是310次方。等于59049，这是专家系统或者知识库所难以包括容量。 SDG推理机制有3种。正向推理、反向推理和双向推理。对于正向推理可以得到下游节点状态，在HAZOP分析中得到是不利后果。反向推理可以得到上游节点状态，在HAzOP分析中得到就是非正常因素。推理采用层层推动，循序渐进方式。从SDG推理过程可以看出，其推理过程与HAZOP分析过程相似，具备可比性。SDG正向推理找到后果节点从而得到不利后果，反向推理到因素节点得到非正常因素，那么就具备了HAZOP分析核心部件。然后SDG推理过程也就是相容通路，与HAZOP分析中事故剧情概念想吻合，从而可以通过计算机自动推理得到HAZOP事故剧情。这是专家系统办法无法办到，也是深层知识模型优势。 SDG-HAZOP具备高完备性特点，SDG-HAZOP中节点是人工HAZOP中核心变量超集。运用计算机自动推理可以对所有节点进行拉偏，从而具备对更多偏差进行分析能力。此外建模过程实际也是熟悉工艺流程、明确系统变量过程，在建立模型过程中往往会发现人工HAZOP分析中容易忽视核心变量，提高了分析完备性。由于人类思维局限性，专家在分析事故剧情时候，经常会陷入到经验陷阱中，按照己有事故经验进行推理，会导致漏掉诸多风险。并且人脑难以记忆太长事故剧情，往往只能分析距离偏离点几种节点事故。基于SDGHAZOP分析运用计算机自动推理可以推理到任意深度节点，从而最大限度保证了其分析完备性。此外SDG-HAZOP运用计算机自动推理其速度是非常快，据论证对于10*12SDG图进行推理只耗时515毫秒。但SDG-HAZOP依赖于模型质量，建模人员素质高低会直接影响推理成果。实际过程中往往要不断修正模型。此外SDG-HAZOP只能得到偏差非正常因素与不利后果，而无法得到危险安全防护、发生概率和危险级别。SDG推理只能对节点正状态（More）或负状态（Less）进行推理，而人工HAZOP可对所有引导词进行。 3.2 HAZOP分析与过程模仿相结合[12] HAZOP与过程模仿相结合，是在老式HAZOP基本上,通过建立分析对象过程模型,模仿不同限度偏差对系统导致影响,对HAZOP核心词——偏差进行量化,并对偏差导致事故后果进行定量描述,从而实现HAZOP量化。HAZOP过程模仿分析可以在保证风险与效益相称基本上,为工厂安全分析提供更让人信服安全分析报告。连接HAZOP与过程模仿桥梁就是P&ID图。老式HAZOP分析是运用引导词找到系统存在偏差,依照工艺流程P&ID图分析偏差产生因素及也许导致后果。HAZOP——过程模仿则是通过建立系统过程模型,将工艺过程静态“P&ID”图转化为动态“P&ID图”，来分析温度、压力、流量等对该工艺流程影响限度。老式HAZOP分析是在静态P&ID图纸上进行，HAZOP——过程模型是在动态“P&ID”图上进行。通过HYSYS化工流程模仿软件来实现动态PID以及 HAZOP偏差影响过程模仿。 HAZOP——过程模仿流程（1）拟定分析对象,明确分析目、对象和范畴是极其核心,这样才干按照对的方向和既定目的开展分析工作。（2）获取详细流程资料,涉及工艺流程图（PFD）、管道和仪表图（P&ID）、平面布置图等,此外还涉及操作规程、仪表控制图、逻辑图,有时还需提供装置手册和设备制造手册。（3）建立工艺系统在正常操作条件下过程模型,并验证模型精确性。拟定系统在正常操作条件下状态方程,通过相应数学模型建立该系统过程模型。（4）划分节点,进行过程模仿。在HAZOP分析过程中,依照工艺流程和对系统分析规定划分节点,在每个分析节点内,不断变化过程模型操作条件,使之偏离正常操作条件,模仿此时系统状态参数变化。如果该偏差可以导致系统非预期后果产生,则该偏差是故意义,应采用办法加以控制,记录系统参数变化。（5）结合专家经验,拟定偏差导致后果。依照专家经验,对模仿数据进行解决,得到偏差也许导致事故后果。例如分析操作压力变化时,对系统温度、液位、产物等产生影响。（6）编写分析报告。对分析成果进行整顿、汇总提炼出恰当成果形成分析报告文献。HAZOP——过程模仿分析流程见图2-3。是确认模仿成果可靠性，对偏差进行量化分级拟定分析对象获取详细装置资料结合专家经验，进行HAZOP分析分析成果追踪及完善编写分析报告建立对象过程模仿，检查其精确性模仿偏差对系统影响，并记录有效偏差否图2-3 过程模仿分析流程 3.3 HAZOP分析中引入专家模糊评判以量化分析成果[13] 对石油、化工装置进行HAZOP分析时会产生大量偏差，且偏差发生既有模糊性又有随机性.这使专家小能精确评价偏差发生概率。而只能用语言“小”、“大’，等描述偏差发生概率。这些语言具备定模糊性，不能直接作为概率值使用。因而在专家判断法中引入模糊评判思想，用模糊概率来表征专家意见.拟定偏差发生概率.以达到HAZOP定量化分析目。采用概率定量化技术对HAZOP分析偏差进行定量化过程见图2-4 。HAZOP分析前输入专家权值。符合一致性检查后输入各专家对某偏差发生也许性模糊语言，在计算机辅助下即叫迅速完毕HAZOP分析偏差概率定量化。当前，HAZOP分析过程普遍采用半定量风险知阵，该状况下采用概率定量化小需额外增长HAZOP分析时间，是一种切实叫行办法。是一致性检查与否合理输入HAZOP分析各专家权值输入各专家模糊语言 HAZOP偏差概率否否 HAZOP偏差概率都考虑了吗？是结束图2-4 HAZOP专家模糊评判过程 3.4 HAZOP分析中引入偏差专家库以量化分析成果[14] 对小构成员个人经验苛刻规定是阻碍HAZOP研究在国内发展重要因素。因而,研究开发HAZOP偏差专家库是很有必要,偏差专家库就是对HAZOP分析节点内（化工生产过程单元中）惯用设备偏差分析集合。偏差库是由一某些长期从事化工安全、工艺、设计、操作等方面专家构成专家小组所完毕HAZOP分析成果,其中偏差提出要保存有相称普遍性,以使得这一偏差库有更广合用范畴。对惯用化工设备划分为某些小单元,划提成果如表2-7所示,对这些设备完毕HAZOP分析偏差库如表2-8所示。表2-7 惯用化工设备（某些）序号设备名称序号设备名称 1 工艺管线 7 换热器 2 过滤器 8 反映器 3 盲板 9 储罐 4 离心泵 10 阀门 5 往复泵 11 安全阀 6 螺杆泵 12 流量计表2-8 HAZOP分析偏差库（某些）序号也许偏差偏差因素序号也许偏差偏差因素 1 流量过大管线限流孔板磨损或拆除 12 压力过大喘振问题 2 流量过大系统跨接 13 压力过大管线设计压力低 3 流量过小管线振动 14 压力过小腐蚀穿孔导致泄露 4 流量过小管线焊缝泄露 15 压力过小冷凝 5 流量过小管线腐蚀穿孔导致泄露 16 温度过高火灾状态 6 流量过小管线压差小 17 温度过高夏季气温高 7 无流量管线断裂 18 温度过高内部燃烧 8 无流量管线堵塞 19 温度过高压力过高 9 无流量管线内不对的压差 20 温度过低冬季气温低 10 逆流量管线连接错误 21 温度过低压力过低 11 逆流量虹吸效应 22 温度过低吸热效应 1 Swann and M.L. Preston. Twenty-five years of HAZOPs[J].J. Loss Prev. Process Ind,1995,8(6):349-353 2 Trevor A Kletz. Hazop-past and future[J].Reliability Engineering and System Safety,1997,55:263-266 3文科武.HAZOP技术及其在石化行业中应用[J].炼油设计,,32(8):55-58 4王若青,胡晨.HAZOP安全分析办法简介[J].石油化工安全技术,,19(1)： 19-22 5张斌.HAZOP技术在丁辛醇装置上应用研究[D].东营:中华人民共和国石油大学， 6李欣龙.HAZOP项目工程软件研究与开发[D].北京:北京化工大学， 7国家安全生产监督管理局编.安全评价[M].北京:煤炭工业出版社,:300-311 8魏新利,李惠萍,王自健编.工业生产过程安全评价[M].北京:化学工业出版社,.11 9陈国华编.风险工程学[M].北京:国防工业出版社,.6 10沈翠霞,吴重光.计算机辅助危险与可操作性分析技术发展[J].计算机工程与应用,,36:208-212 11李安峰,夏涛等.基于SDG计算机辅助危险与可操作性分析[J]系统仿真学报 ,15(10):1394-1397 12刘旭红,周乐平等. HAZOP分析量化研究——HAZOP分析与过程模仿相结合[J].石油化工安全环保技术,,25(2):19-22,30 13付建民,赵东风等.石油化工装置HAZOP分析技术概率定量化研究[J].安全与环境学报,，8(6):130-134 14张斌,赵东风等.HAZOP分析技术改进研究[J].中华人民共和国安全科学学报，,17(10):160-165

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