ZHA危险性分析法在仪表安全联锁系统的应用.doc

ZHA危险性分析法在仪表安全联锁系统的应用

　现在生产安全日益受到重视。据查，有以下一些方法可帮助人们事先发现事故原因和潜在危险，正确评估风险，提前防范或避免复蹈前辙：
　　(1)苏黎世危险分析(Zurich Hazard Analysis，ZHA)
　　系统地确定危险所在、评估风险、开发改善风险的方案和行动计划。在生产任何阶段或系统寿命周期中，都可以使用它。
　　(2)故障模式及后果分析法(Failure Modes and Effects Analysis, FMEA)
　　帮助识别一个系统中何种故障会导致令人难以接受的结果。它侧重寻找单个事故发生的可能性，故障模式十分显然， 常用于机械制造行业。
　　(3)事故树逆向寻找事故逻辑法(Fault Tree Analysis, FTA)
　　帮助确认重大事故发生的原因，从上到下，追溯事故发生的各种因素。
　　(4)危害和可操作性分析(Hazard Operability Studies，HAZOP)
　　用来鉴定制造工业中对人、工厂和环境存在的危险，分析确定危险，为风险评估提供依据。常用来评估新的制定和工艺技术。
　　(5)危险分析和关键控制点(Hazard Analysis and Critical Control Points, HACCP)
　　在食品和饮料行业中使用，特点是寻找关键工艺点，对其进行控制，保证食品安全性的危险分析。一 ZHA 的使用特点　　ZHA在1995年由环境健康/卫生 Sandoz Agro公司提出，得到美国劳工部、职业安全和健康管理部门的批准， 被纳进OSHA的正式标准，标准号码为1910.119。 它迅速被苏黎世保险公司采纳，作为对投保项目风险评估的一种重要手段。
　　昆明芬美意公司有许多新项目建设和旧项目改造。我们需确定建设和改造中的风险，并确定改善风险的方案和行动计划；由于人们可在任何生产阶段、工程阶段、设备运行阶段使用ZHA，公司依据具体状况选择了ZHA 。1. ZHA 分析法中的几个概念　　危险(Hazard)：潜在的无法评估的损失。导致危险的原因未界定，危险出现的概率和严重程度未知，需进一步评估。
　　风险(Risk)：潜在的可评估的损失。风险原因、几率和严重性容易定义出来。2. ZHA 分析小组　　来自不同部门的专业人员， 他们能带来不同学识和不同看问题角度，4～7人组成。小组长要求来自安全或工程部门，精通ZHA分析法，透彻了解工艺，能控制局面。3. ZHA 分析流程　　首先明确分析的范围、参加分析的队伍、定义危险所在，再做危险评估，定义危险的严重程度和概率。这两步所得的结论要写入危险目录清单。依据公司风险政策、确定风险可容忍的边界，结论写入风险概况表。依据危险目录和风险概况表，分析队伍要提出风险改善的措施， 依据优先权的轻重缓急，确定处理顺序。 结论写入风险改善目录，监督执行。
　　(1)找出危险
　　用引导词清单为导向，通过流程把工作范围分成部分来讨论，从而找出危险。
　　引导词包括：危险特征(机械、电气、化学、易燃、易爆、压力等)；故障(机械故障、电气故障、化学故障等)；环境影响(温度、湿度、污染等)；使用和操作(不安全操作、错误指令、缺乏安全警告等)；生命周期(组织结构、制定等)。
　　(2)完成危险目录，建立风险概况表，确定可容忍边界      
　　危险要确认：在哪里？是什么？ 有什么安全措施? 如何发生?为何发生?  后果多大、多严重? 多大价值?
　　危险严重程度分类：灾难性的、严重的、 稍微的、可忽略的。

　危险几率分类：非常高、高、偶然 低、非常低、几乎不可能。
　　依据危险目录画出风险概况表的阶梯线，确立可容忍边界。线的上半部分的风险是不能容忍的。不能容忍的风险要通过一些措施来消除、降低、转移，最后成为可容忍的保留风险。二 ZHA 在项目改造时仪表安全系统修改方案的具体应用　　仪表安全联锁系统制定为对工厂的非正常生产条件做出响应。 通过传感器采集异常信息(如温度升高、压力升高、液位过低等)， 如有异常，自动通知执行机构采用措施，如关闭加热蒸汽阀、打开冷却水阀、停止加料泵。该系统通常对将会出现的危险状况做出保护反应，给出正确输出指令，阻止危险发生或减轻危害结果。如该系统异常信息收集不全或执行方案有误，后果不堪设想。1. 组建危险分析小组　　我们组建一个7人分析小组 ，包括工程项目、自控、设备、工艺、安全、操作等岗位的人员。 他们都是各部门专业人员，有很强分析能力和丰富想象力。小组长来自工程部， 熟悉ZHA 分析法，了解项目和工艺，有组织能力，能带领小组有效率地完成分析任务。指定一个记录员，他熟悉ZHA软件、分析方法和设备状况。2. 准备ZHA分析材料　　项目：反应釜系统改造。项目改造的目的，工艺、设备变化的说明。仪表安全系统改变的状况。具体的工艺参数。项目修改后的流程PID图，ZHA分析软件。3. 危险事件分析和风险概况界定　　界定可接受风险界限。每次ZHA的风险分析都要进行危险事件的风险机率等级定义、危险事件严重程度分类定义。每次定义都可能发生变化，它与公司当时的生产状况、经营状况、参加分析的人员有关系。
　　危险事件风险机率等级定义、严重程度分类定义、风险概况分别见表1、表2和图。表1从对生命、财产、环境等方面影响角度出发，确定危险事件多长时间会发生一次，并分别定义为A、B、C、D、E、F级。表2从对生命、财产、环境等方面影响角度出发，确定危险事件发生时可能出现的后果，依据其后果的严重程度，分别定义为IV、III、II、I级。从表1、表2中，可显然看出危险事件风险机率和危险程度的定义过程； 依据表1、表2绘制危险事件的阶梯状风险概况图，此图的横坐标为危险事件严重程度，从IV到I；纵坐标为危险事件风险机率，从F到A。图中深黑线是依据表1，表2的结果绘制的风险阶梯界限，阶梯线以上为超出接受范围的危险事件是不可接受的，以下是安全区，其中的事件不会对我们造成重大危害。做ZHA分析时，必须针对界线以上危险事件，从最高的风险开始，按照顺序，提出改善方案，改善方案完成后，尽量把原来位于阶梯界线以上的危险事件，改善到位于阶梯界线以下的安全区，但同时要合计比较改善所需的费用和改善后所得的利益。4. 项目改造的危险事件分析和报告　　路径：反应釜以及和反应釜连接的加料管线、出料管线、氮气管线、氮气罐、加料罐T5022。
　　引导词：液位、流量、压力、温度、黏度等，可以依据需要选择。
　　参数：多于、如果、少于、相反、其他，可以依据需要选择。
　　危险事件：分析后得出的结论见表3。
　　关于危险事件3，由于有T-5022中的化学品溢流到操作区的危险，危险事件严重程度定义为II类(关键，可能造成人员严重受伤、大量物料泄漏、全系统故障停机、经济损失数万美元)， 事件风险几率定义为A类(频繁，1次/天)，位于危险事件风险阶梯界线的上部，属于必须改善的危险项目。改善方案为：增加液位传感器，并把信号送入联锁安全系统，当液位高报警时，系统联锁，加料泵停转，T5022进料管线上的XV阀门关闭。改善完成后该危险事件的严重程度就降至可以忽略的IV类，事件风险几率定义为E类(非常少，1次/5年)，位于危险事件风险阶梯界线的下部，成为可以接受的安全事件了。
　　从表中可以看出，在执行了改善方案后，危险事件1、危险事件2、危险事件3，都从原来的风险阶梯界线以上的危险区，降至风险阶梯界线以下的安全区。直到风险阶梯界线以上的所有危险事件都降至风险阶梯界线以下，并且改善费用不高，这个工程项目就可以被安全的执行下去了。
三 ZHA的使用频率　　昆明芬美意公司内部的ZHA危险性分析每5年需重做一次。我们对一个项目的一次分析往往继续数天时间。在完成危险性分析并按照要求的期限完成整改措施后，就可进入下一个使用阶段。      
　　我们公司的所有仪表安全联锁原则和联锁条目，都经过危险性分析，经多次改善、提升后投入使用。它的可靠性已经过生产安全的实际检验，证实ZHA分析方法可以帮助人们事先发现事故原因和潜在的危险，可以保证生产过程安全进行。