工艺危害分析方法的比较模板.doc

目录
1 工艺安全管理系统 1
1.1工艺安全 1
1.2工艺安全管理 1
2 工艺危害分析 3
2.1工艺危害分析目标 3
2.2工艺危害分析特点 4
2.3工艺危害分析应用 4
2.4关键内容 4
2.5工艺危害分析过程 4
2.5.1工艺危害分析计划和准备 4
2.5.2危害辨识 5
2.5.3工艺危害评审 6
2.5.4人为原因分析 6
2.5.5本质安全工艺分析 7
2.5.6提议制订和管理 7
2.5.7文件管理 8
3 工艺危害分析方法比较 8
3.1故障假设/检验表（WHAT IF/CHECKLIST） 9
3.2故障类型及影响分析（FMEA） 10
3.3事故树分析（FTA） 12
3.4危险性和可操作性研究（HAZOP） 14
3.4.1介绍 14
3.4.2HAZOP方法背景 14
3.4.3HAZOP分析方法特点 15
3.4.4HAZOP目标 15
3.4.5分析步骤 15
3.4.6HAZOP应用 15
3.4.7HAZOP优缺点 17
3.4.8HAZOP适用范围 17
3.5保护层分析（LOPA） 17
3.5.1介绍 17
3.5.2保护层 19
3.5.3 LOPA分析步骤 21
3.5.4 LOPA分析优缺点 23
3.6小结 24
4 工艺危害分析应用阶段 28

工艺危害分析方法比较
1 工艺安全管理系统
1.1工艺安全
定义：能够避免任何处理、使用、制造及储存危险化学物质场所，产生重大意外事故营运方法，须考虑技术、物料、人员和设备等动态原因，其关键是一个化工过程得以安全操作和维护，并长久维持其安全性。
基础出发点：预防工艺物料泄漏。
目标：设计、建造、操作和维修工厂工艺设备和设施过程中，利用工程知识、原料和经验，消除和降低和工艺过程相关危害。
侧关键：工艺系统或设施本身。
工艺安全和传统安全区分：
传统安全关键指使用各类个人防护用具和建立对应规章制度来保护作业人员，预防发生人员伤害事故。
工艺安全强调采取系统方法对工艺危害进行辨识，依据工厂不一样生命周期或阶段（研发、设计、投产前和生产过程中）特点，采取不一样方法分辨存在危害、评定危害可能造成事故频率及后果，并以此为基础，设法消除危害以避免事故，或减轻危害可能造成事故后果。工艺安全重视应用以往设计经验教训，强调严格实施相关设计标准和规范。
1.2工艺安全管理
工艺安全管理是利用管理标准和系统以辨识、掌握和控制化工过程危害，确保设备和人员安全。
关键目标：预防危险化学品（或能量）意外泄漏，尤其是预防它们泄漏到职员或其它人员活动区域，使相关人员遭受伤害。
长久以来，重大工业事故发生是促进工艺安全技术发展和应用催化剂。
在国外，部分重大事故发生，首先：引发欧美等国家政府部门高度重视，相继颁布了相关法规用于预防和遏制重大事故发生。如：美国职业安全健康局（OSHA 29 CFR 1910.119）针对危险性化学物质运作所颁布工艺安全管理法规（PSM）。其次：表明了单纯工艺技术应用，无法有效杜绝意外事故发生，必需依靠完整管理制度配合，以填补安全制度应用不足。
美国石油协会（API）针对OSHAPSM法规制订标准API RP750工艺危险管理，这一工业标准颁布把PSM理念推向了石油及石油化工界。在API RP750中有14个要素和PSM完全对应。
美国化学工程师协会（ALChE）过程安全中心（CCPS）在总结了PSM实施经验基础上出版了“化工过程安全管理指南”，使PSM管理理念愈加好应用到全世界化工和石油化工工业生产中。“指南”中针对过程设计、建造、试车、操作、维修变更及停车等7个不一样阶段制订了12类管理制度、68项要素。
工艺安全工作关键就是经过技术、设施及职员建立完备“保护层”并维持其完整性和有效性。
技术——首先要考虑是只要可行就必需选择危害性最小或本质安全技术，并从技术上确保设备本体安全。
设施——硬件上安全考虑应包含：安全控制系统、安全泄放系统、安全隔离系统、备用电力供给等。
职员——最终保护方法是职员合适训练，提升其卓越操作能力。
美国职业安全健康局（OSHA）为工艺安全管理系统PSM要求了十四个关键要素：工艺安全信息、工艺危害分析、变更管理、投产前安全检验、操作程序、培训、机械完整性、热工作业许可、承包商、应急预案和应急反应、事故调查、商业机密、符合性审计、职员参与。并作为法规形式存在，不仅含有权威性，也说明工艺安全管理含有必需性和适用性。为满足OSHAPSM要求，杜邦、陶氏化学等国际化工企业也相继建立了自己PSM系统。现在，发达国家大型化工和石化企业全部建立了完善工艺安全管理系统，制订了相关法规及配套实施指南，并在工厂各个时期落实实施。中国部分研究单位和企业对工艺安全管理系统进行了消化吸收，对关键要素正在进行深入研究和推广。
杜邦企业安全体系由12个行为安全要素及14个工艺安全要素组成。这12个行为安全要素包含：管理层承诺；综合性安全组织；安全目标；直线管理层责任；激励机制；培训；有效检验；专业安全人员；事故调查；高标准安全要求和程序等。14个工艺安全要素包含：工艺安全信息；工艺危害分析；操作程序和安全通例；技术变更管理；质量确保；开启前安全评价；机械完整性；设备变更管理；培训及表现；承包商；事故调查；人员变更管理；应急计划和响应；审核。能够看出杜邦工艺要素和OSHA PSM14个要素是相匹配，其中工艺危害分析是工艺安全管理系统关键要素。图1为杜邦工艺安全和风险管理系统。

图1 杜邦工艺安全和风险管理系统
2 工艺危害分析
2.1工艺危害分析目标
工艺危害分析是工艺安全管理系统一个关键要素，用于系统地识别、评定和研究控制重大工艺危险方法。一个工艺危害分析由两部分组成：后果分析和工艺危害评审。项目生命周期各阶段开展工艺危害分析应从理论和实践两个角度，深入、系统地检验工艺对人员、财产和环境影响。其关键应放在生产过程潜在危险原因上，如：反应限值、杂质对工艺步骤影响、防火和防爆控制装置适宜性、联锁和控制、设备设计、建造材料、可靠性检验结果、人员原因、操作程序和安全管理制度等，和这些原因之间相互影响等。完成工艺危害分析汇报经同意后，相关方应对汇报中所提出提议进行跟踪处理，且该汇报可作为沟通培训之用。
2.2工艺危害分析特点
1）在工艺寿命周期内识别、评定和控制危险有效工具。
2使用有组织、系统研究方法。
3）在危险控制方面，寻求实现多学科一致性。
4）供以后使用文件。
2.3工艺危害分析应用
1）新设施（新建装置）。
2）现有工艺（在役装置）。
3）技术和设施变更（装置改造）停机和/或拆卸（装置退伍）。
4）定时分析全部包含危险化学品工艺单元（按OSHA要求每五年最少一次）。
2.4关键内容
关键内容包含：危险识别、后果分析、危险评定、人为原因和设施选址评定、固有较安全工艺评定、提议提出。
2.5工艺危害分析过程
2.5.1工艺危害分析计划和准备
2.5.1.1章程制订
直线领导必需制订章程，要求工作组职责、任务和目标。
2.5.1.2工作组组员选择
必需依据研究对象所需要专业技能来选择工作组组员，工作组组员应包含含有以下技能个人：
1）了解和工艺和设备操作相关基础科学和技术，和设备设计依据；
2）工艺或系统实际操作经验；
3）工艺或系统实际维修经验；
4）接收过在选择和使用危害评定 方法方面资格培训，或对所使用专门方法有丰富经验；
5）为完成份析所需要其它相关知识或专业技术（如机械完整性、自动化等）。
工艺危害工作组实际参与人数能够依据工艺危害分析需要和目标来确定。工作组内全程参与人数通常以5-6人为宜。
2.5.1.3工作组组员培训
1）工作组工艺危害技术关键人员或组长在选择和应用工艺危害分析方法方面必需经过资格培训，并有参与工艺安全分析经验；
2）工作组组员必需接收相关工艺危害分析步骤和研究所要用到工艺危害分析方法培训。
2.5.1.4工作组准备
工作组组长应组织工作组组员一起研讨工作组章程，研讨应该包含分析工作范围、要求完成时间、章程中包含特殊工作、工作组已经有何种资源、向何处求援、和怎样处理优先矛盾等。
工作组必需制订工艺安全分析工作计划，包含工作组组员任务、完成计划总体时间表。
2.5.1.5工艺技术资料准备
直线领导应负责提供最新和正确工艺技术资料包，工艺技术资料包包含但不限于以下内容：
1）物料危害；
2）工艺设计依据；
3）设备设计依据；
4）操作程序；
5）标准操作条件和安全操作极限；
6）自上次工艺危害分析以来变更管理文件；
7）自上次工艺危害分析以来严重事故调查汇报；
8）上几次工艺危害分析汇报。
2.5.2危害辨识
在工艺安全分析起始阶段必需对工艺危害进行辨识并列出清单。
2.5.2.1危害辨识方法
1）审阅待分析工艺和类似装置严重事故调查汇报；
2）审阅变更管理文件；
3）审阅待分析工艺和类似装置以往工艺危害分析汇报；
4）通用危害辨识检验表；
5）化学品相互反应矩阵；
6）经验，如：教授顾问。
2.5.2.2现场查看
工艺危害分析工作组必需对所分析装置进行现场察看，确定工艺图纸正确性，并识别危害，补充完善危害清单。
2.5.3工艺危害评审
2.5.3.1工艺危害分析工作组对工艺进行系统、综合研究和分析，工作内容包含：
1）辨识每个危害事件可能出现全部方法；
2）辨识针对这些事件现相关键防护方法；
3）评定每个关键防护方法完好性。
2.5.3.2工艺危害分析方法选择
工艺危害分析工作组应依据项目标不一样阶段、研究对象性质、危险性大小、复杂程度和所能取得资料数据情况等，选择适宜工艺危害分析方法。
方法以下：
1）故障假设/检验表（WHAT IF/CHECKLIST）；
2）故障类型及影响分析（FMEA）；
3）危险和可操作性研究（HAZOP）；
4）事故树分析（FTA）；

5）事件树分析（ETA）；
6）保护层分析（LOPA）
2.5.4人为原因分析
在工艺危害分析过程中必需对人为原因进行分析。人为原因分析关键分析人员和其工作环境中设备、系统和信息之间关系，辨识和避免人为失误可能发生情况。
工艺危害分析工作组能够利用人为原因检验表辨识和评定人为原因，或使用“故障假设/检验表”作为人为原因分析方法。
2.5.5本质安全工艺分析
在工艺危害分析过程中必需进行本质安全工艺分析。本质安全工艺分析标准以下：
1）仅用少许危害物质（或最小化）；
2）采取低危害物料替换高危害物料（替换/消除）；
3）采取低危害性工艺条件（如低压）或低危害性物料形态（缓解/减弱）；
4）装置设计将危害物料释放量或能量影响降至最小；
5）装置设计使发生操作失误可能性减低到最小，或增加对操作失误容忍度。
2.5.6提议制订和管理
2.5.6.1风险评定
工艺危害分析工作组必需评定辨识出危害事件风险，并依据风险大小确定是否应该提出提议。
2.5.6.2工艺危害分析提议提出
在提出工艺危害分析提议时应考虑以下关键原因：
1）提议内容应和工艺危害和危害事件直接相关；
2）风险水平；
3）提议应合理可行。
2.5.6.3直接领导对提议回复
工艺危害分析提议必需经直线领导审核。直线领导有权接收提议，并以书面形式回复。
1）提议所依据分析是建立在确实有错误资料上；
2）提议对于保护职员或承包商安全和健康不是必需；
3）另有可供选择方法能提供足够保护；
4）提议是不可行。
2.5.6.4提议关闭和追踪
1）提议关闭
当直线领导对提议作出回复后，提议即关闭。
2）提议追踪
直线领导必需对提议落实情况进行追踪，制订提议方法实施计划。对于运行设施工艺危害分析提议，最少应该每三个月公布汇报列出还未完成提议。
假如项目管理单位或设施拥有单位不能确保实施计划所需资源，由直线领导向上级主管部门申请支持。
2.5.7文件管理
2.5.7.1工艺危害分析汇报
工艺危害分析汇报原件必需在基层单位永久存档。
2.5.7.2分发
直线领导负责将工艺危害分析汇报分发给：
1）所分析装置领导；
2）工艺危害分析工作组组员；
3）档案馆。
2.5.7.3工艺危害分析结果沟通
直线领导应就全部工艺危害分析结果，包含所采取行动，和全部在装置内工作和任何受影响人员进行沟通。
3 工艺危害分析方法比较
工艺危害分析方法较多，它们各有其优缺点。OSHA在它颁布PSM中要求了部分危害分析方法，即：
1）“假如……会怎么样？”提问法（what-if）；
2）安全检验清单（checklist）；
3）“假如……会怎么样？”提问法/安全检验清单（what-if/checklist）；
4）危险和可操作性研究（HAZOP）；
5）故障类型及影响分析（FMEA）；
6）事故树分析（FTA）——此方法也广泛用于定量风险评价；
7）等效其它方法。
工艺危害分析方法选择受到多个原因影响，比如工艺系统规模和复杂程度、操作人员是否有相关生产操作经验及对工艺系统掌握程度、工艺系统已经投产时间和变更情况（变更是否频繁）等等。对于同一套工艺系统，能够同时采取两种或两种以上危害分析方法。工艺危害分析通常采取方法有以下5种：
l 故障假设/检验表法（WHAT IF/CHECKLIST）
l 故障类型及影响分析（FMEA）
l 危险和可操作性研究（HAZOP）
l 事故树分析（FTA）
l 保护层分析（LOPA）
这五种方法也是最有效工艺危害分析方法，现对通常采取这五种工艺危害分析方法进行比较。
3.1故障假设/检验表（WHAT IF/CHECKLIST）
故障假设/检验表法组合了两个基础危害评定方法：故障假设法和检验表法。故障假设法利用头脑风暴形式，让工作组对研究对象提出多种可能故障问题假设，然后识别现有设计中对应防护方法并判定其适宜性和充足性，需要话做出提议方法。检验表法利用预先准备检验表，对研究对象进行逐项查对，如有不符合地方，进行判定，需要话做出提议方法。假如正确实施故障假设/检验表分析法，这是一个强有力工艺危害评定方法，故障假设/检验表分析法相对比较轻易使用。我们提议对全部系统首次工艺危害分析使用这一方法。
分析步骤：
1）选择要研究工艺段。
2）列出最坏情况后果和其它更可能发生危害事件。
3）产生一系列“故障假设”问题。
a．不讨论答案。
b．没有“傻”问题。
c．涵盖工艺段全部部分。
4）当步骤3中自发提问枯竭时候，用检验表来引出更多问题。
5）使用检验表，把问题分配给每个人，让她们去准备问题回复。
a．这是一个危害吗？假如是话，目前保护是什么？
b．假如认为目前保护是充足，记下这个结论，并继续下一个问题。
c．假如目前保护不充足，通常会怎么提议？
d．为全部问题准备回复。
6）确保小组就全部回复和提议达成共识。
7）总结提议，突出高优先级提议。
优点：
1）覆盖危险范围广。
2）不需要什么事先培训，相对轻易应用。
3）作为学习工具很有效。
4）挑战设计。
5）可分辨相邻工艺影响。
6）可将工艺和以前工艺进行比较。
不足：
1）方法简便造成评审不充足。
2）分析深度有限。
3）仅在问询正确问题时才起作用。
3.2故障类型及影响分析（FMEA）
FMEA是相关组件故障方法研究。每个工艺组件在FMEA表单上列出，对于每个组件，评价小组全部要问这么问题“此组件怎样才会发生故障？”和“此故障将怎样影响整个系统？”然后，确定每个故障等级，方便反应这些风险严重程度和故障发生概率。这些数值结果用于对风险相对排序，和用于评定哪些故障模式应该引发危害评定小组更多注意。即使FMEA包含了组件故障危害严重性和发生概率数值，但它关键还是一个定性方法。相关工艺安全防护充足性最终决定，由评定小组共同决定。它关键是面向系统组成单元，分析工艺系统各个组成单元故障模式及其原因，并统计可能造成全部后果。这种方法适适用于分析单个设备，以改善设备或工艺单元设计，也广泛应用于系统可靠性分析。所完成分析汇报通常包含工艺系统各组成单元多种故障模式和后果列表，直观易读。
这种方法缺点是只关心系统组成单元，不考虑人为错误和系统单元之间相互影响，另外，这种方法较花费时间且枯燥，使用者需要接收必需培训，而且分析工作质量好坏很大程度上取决于使用者经验
FMEA研究目标以下：
1）确定可能造成危害事件组件故障和人为故障。
2）依据后果严重程度和发生概率对这些事件作大致上排序。
3）确定可能对系统产生多重影响那个组件（共模故障）。
4）评定现有工艺安全防护充足性，提出改善提议。
5）将评定调查结果形成文件以确保未来评定小组工作连续性。
提议将FMEA用于对高潜在危害性工艺一部分工艺分析，如反应堆或蒸馏塔，而不是对整个生产操作或操作大楼分析。通常FMEA倾向于对设备分析。所以，它分析人员可能不会给人为原因以充足重视，比如：
1）对操作程序疏忽和错误。
2）开启和停车次序不正确。
3）其它操作错误。
4）为了评定和工艺这些人为原因相关危害，可能需要利用其它作业研究，如故障假设/检验表。
分析步骤：
1）掌握和了解对象系统
对故障类型及影响分析进行分析之前，必需掌握被分析对象系统相关资料，以确定分析具体程度。确定对象系统边界条件包含以下内容：
n 了解作为分析对象系统、装置或设备。
n 确定分析系统物理边界，划清对象系统、装置、设备和子系统、设备界线，圈定所属元素（设备、元件）。
n 确定系统分析边界。
n 搜集元素最新资料，包含其功效、和其它元素之间功效关系等。
2）对系统元件故障类型和产生原因进行分析
在对系统元素故障类型进行分析时，要将其看作是故障原因产生结果。首先，找出全部可能故障类型，同时尽可能找出每种故障类型全部原因，然后确定系统元素故障类型。
3）故障类型对系统和元件影响
故障类型影响能够从以下三种情况来分析：
u 元素故障类型对相邻元素影响，该元素可能是其它元素故障原因。
u 元素故障类型对整个系统影响，该元素可能是造成重大故障或事故原因。
u 元素故障类型对子系统及周围环境影响。
4）汇总结果和提出更正方法。
优势：
1） 对故障模式和结果有条理研究方法。
2） 将不平常工艺分解为部分方便进行关键分析。
3） 经过合适培训，易于使用并形成文件。
不足：
1）针对“运行-故障”情况（仪表和设备）。
2）对设计依据不做质疑。
3.3事故树分析（FTA）
事故树分析方法是贝尔电话试验室沃森（Watson）在1961年提出一个分析方法，它采取布尔数学逻辑，根据逆推方法，清楚地表示事故、设备故障、人为错误和环境原因等相互关系。能够采取这种方法单一工艺故障或多项工艺故障同时作用造成事件（或事故）可能性。FTA使用逻辑图来描述全部造成特定顶上时间（不期望事件）故障路径。分析是从一特定不期望事件作为开始，逻辑推导出产生顶端事件所需多系列子事件（或分支）
这种分析方法从一起顶事件（如具体事故）开始着手，逐层逆向追溯造成顶事件原因，直至追溯到管理上缺点或工厂界区范围以外影响原因。分析焦点是造成顶事件工艺系统构件和上一级事件（Event）。假如能够取得相关工艺系统构件故障率数据，如安全阀未能正常起跳故障率、调整阀故障率等等，就能够定量计算出顶事件发生概率。所以，除了用于定性分析外，故障树分析方法也广泛用于定量风险评价。
事故树分析是一个系统分析方法，帮助实现更安全、更可靠设施设计和操作。它用图形方法来表示系统各部分之间关系。该分析描绘了造成不期望发生顶上事件故障链，和可能造成这种顶上事件部件故障组合。
逻辑图用于描述和分析含有潜在危险根源原因、顶上事件和中间事件。注意：事故树分析只能由精通该方法人进行。
这种方法能够应用于工厂设计、风险评价和事故调查。通常由一个人完成，然后交给一个有经验小组审查。使用者需要接收培训、有丰富工程经验并积累了使用这种方法实际经验。
分析步骤：
1）熟悉系统：要具体了解系统状态及多种参数，绘出工艺步骤图或部署图。
2）调查事故：搜集事故案例，进行事故统计，设想给定系统可能发生事故。
3）确定顶上事件：要分析对象即为顶上事件。对所调查事故进行全方面分析，从中找出后果严重且较易发生事故作为顶上事件。
4）确定目标值：依据经验教训和事故案例，经统计分析后，求解事故发生概率（频率），以此作为要控制事故目标值。
5）调查原因事件：调查和事故相关全部原因事件和多种原因。
6）画出事故树：从顶上事件起，逐层找出直接原因事件，直至所要分析深度，按其逻辑关系，画出事故树。
7）分析：按事故树结构进行简化，确定各基础事件结构关键度。
8）事故发生概率：确定全部事故发生概率，标在事故树上，并进而求出顶上事件（事故）发生概率。
9）比较：比较分可维修系统和不可维修系统进行讨论，前者要进行对比，后者求出顶上事件发生概率即可。
10）分析：在分析时可视具体问题灵活掌握，假如事故树规模很大，可借助计算机进行。
优点：
1）确定造成顶上事件多种路径。
2）量化顶上事件发生概率。
3）提供用于决议客观信息。
4）分析故障组合情况。
5）分析人为错误。
6）能够将经过技改工艺和未经过技改工艺损失率（美元/年）进行比较；这些数据能够同技改成本一起用于成本/效益分析。

局限：
1）读者不易了解。
2）着关键在于特定事件而非工艺过程（范围有限）。
3）需要专业人员。
4）可能需要相当投入和费用，且故障树可能变得过于庞大而难以利用。
3.4危险性和可操作性研究（HAZOP）
3.4.1介绍
危险性和可操作性研究（HAZOP）是一个系统性、发明性、在引导词指导下进行用于辨识潜在问题方法。尽管HAZOP通常和化学工业相关，但它方法原理也能够灵活利用于其它工业活动。HAZOP概念是假定系统在设计条件下运行是安全，但在和设计条件发生偏差时就会产生问题。
开发HAZOP方法初衷是为了对那些基于经验危害分析方法进行补充，不过当用于评定新设计或新技术时，HAZOP方法几乎能利用于一个工厂生命周期全部阶段。HAZOP方法建立在这么一个标准上：多个含有不一样背景教授在一起工作进行互动比其单独工作然后将其结果结合起来能识别更多问题。
3.4.2HAZOP方法背景
在二十世纪六十年代，化学工业发展快速且化工厂变得越来越大而且越来越复杂。对于很多工艺步骤来说，一个意外事件规模已变得如此庞大以至于单凭一个重视于操作规程、规则和预防方法，追溯性传统安全方法已无法满足工艺安全要求。正是出于这种担心才出现了HAZOP方法。
一个项目应经各阶段检验来识别潜在危险。工艺危害审核（PHR）在不一样阶段深度也不一样。当已经有完整管道和仪表部署图（P&ID）时，它们应进行具体关键检验，借组HAZOP方法来发觉任何可能偏离设计意图影响和危害。
3.4.3HAZOP分析方法特点
1）从生产系统中工艺参数出发来研究系统中偏差，利用启发性引导词来研究因温度、压力、流量等状态参数变动可能引发多种故障原因、存在危险和采取对策。
2）HAZOP分析所研究状态参数正是操作人员控制指标，针对性强，利于提升安全操作能力。
3）HAZOP分析结果既可用于设计评价，又可用于操作评价；即可用来编制、完善安全规程，又可作为可操作安全教育材料。
4）HAZOP分析方法易于掌握，使用引导词进行分析，既可扩大思绪，又可避免漫无边际地提出问题。
3.4.4HAZOP目标
依据HAZOP方法，由一支多学科小组在一系列研究会议期间集思广益地讨论具体工艺设计。该小组根据引导词所提供结构、检验程序和组长经验进行分析研究。
因为小组组员之间互动及其它们各自不一样背景，这种集思广益地讨论能够激发创意并产生新想法。该小组一次专注于设计中一部分，对这部分中每一个参数均依据引导词来检验工艺参数中偏差。
使用引导词可确保从一切想得到方面来探究该设计。该小组在识别偏差时，必需对每项偏差进行讨论方便能确定其潜在原因和后果。
3.4.5分析步骤
图2为基于引导词法HAZOP分析步骤图。
3.4.6HAZOP应用
HAZOP方法能够应用于不一样行业、不一样规模和复杂程度各异工艺系统，只要是包含工艺步骤系统，全部能够采取HAZOP方法对系统进行危害分析，以提升系统安全性和可操作性。比如，能够应用HAZOP方法对新建项目标工艺设计、现有工艺系统变更和目前正在运行工艺装置进行系统危害分析。当利用HAZOP方法对复杂工艺系统进行分析时，分析小组在组长组织下，

选择节点或操作步骤
解释工艺指标或操作步骤
选择某工艺参数或任务
使用引导词于工艺参数建立有意义偏差
分析偏差后果(假设全部保护失效)
列出偏差可能原因
识别已经有避免偏差保护装置
依据后果、原因估量风险
提出方法
下一个引导词
下一个工艺参数
下一个节点或操作步骤

图2 基于引导词法HAZOP分析步骤图
需要事先将复杂工艺系统划分成不一样部分，称为节点（Node），然后针对每个节点进行具体分析。
现在HAZOP已经是化工、石化、炼油、海上油气开采、制药等步骤工业普遍应用危害分析工具，大部分西方石化、化工和医药企业全部要求应用HAZOP方法对新建项目和运行工厂进行危害分析。
据佩里（Perry）化学工程手册，依据统计，在利用HAZOP方法进行危害分析过程中，所提出改善方法中有40%是为了提升系统安全，另外60%是为了改善系统可操作性或为了便于维修。可见，使用这种方法不仅利于安全，也利于提升工艺系统可靠性和可操作性。
3.4.7HAZOP优缺点
HAZOP方法一个显著优点是，对工艺系统分析很系统、全方面，它能够涵盖几乎多种可能异常工况。它还能够帮助操作人员加深对工艺系统了解，完成分析汇报能够作为编制操作程序指导文件，也是编写培训材料有益参考。而且不需要使用尤其软件，能够采取微软Excel或Word等日常办公软件来统计分析结论。实际上，只要有纸和笔就能够利用这种方法进行危害分析。
这种方法也有不足之处，关键是很花费时间。其次是只适适用于工艺系统或操作程序，不考虑工艺系统以外方面，如安全距离和工厂内交通等等，所以最好有安全检验表法一起配合应用。另外，使用者经验对于危害分析质量影响很显著，使用者需要接收正规培训。
3.4.8HAZOP适用范围

图3 HAZOP适用范围
HAZOP研究在项目定义阶段、装置初步（基础）设计阶段、装置具体设计阶段、装置试车阶段、装置运行阶段、装置工艺变更/改造过程、直至装置退伍等各阶段全部能够展开图3所表示。
3.5保护层分析（LOPA）
3.5.1介绍
保护层分析方法是一个半定量危险性评价方法，它经过评价防护层要求故障概率来判定现有防护方法是否满足系统安全需要。它关键应用在化工过程工业中，它经过分析系统中各个防护层失效概率来评定潜在事故危险性，并和事故可接收标准进行比较，从而实现对防护系统防护性能判定。这种半定量危险性评价方法既能够降低定性评价方法主观性，又较完全定量评价方法轻易实施，已经成为系统危险性评价技术发展趋势。它从系统工程角度出发，首次将防护方法系统化，使大家对防护系统认识愈加直观，而且从保护层分析得到信息能够对保护方法进行判定，确定哪些保护层是关键性安全设施，从而分配更多安全资源到这类关键性保护层。同时，该方法把工艺危险和必需采取安全方法直接联络起来，避免了以往分析中较易发生漏项问题。经过保护层分析，能够发觉可行方案，如增设其它防护层、改变工艺等，从而选择最经济有效降低危险性方法。
LOPA分析方法，作为一个简化半定量风险评价方法，使得对事故场景分析和评价比其它定量风险评价方法更省时间和精力；更关键是，它提供了查找风险和事故场景方法，而且将其和风险许可界限比较，以确定现有安全方法是否适宜，是否需要增加新安全方法。LOPA分析因为经过展开分析事故场景全过程，能很好地识别中间事件、安全方法和事故后果，所以，其分析评价结果也更具客观性和正确性。
它经过对现有保护方法可靠性进行量化评定，确定其消除或降低风险能力。它首先分析未采取安全保护方法之前风险水平，然后分析多种安全保护方法将风险水平降低程度。其基础特点是基于事故场景（或危险剧情）进行风险研究。基于事故场景是指在利用保护层分析方法进行风险评价时，首先要辨识工艺过程中全部可能事故场景及其发生后果和可能性。事故场景是发生事故事件链，包含起始事件、一系列中间事件和后果事件。通常情况下以后果严重事件作为事故场景进行分析。事故场景通常可经过HAZOP、FMEA、What If/Checklist等方法取得。
保护层分析思绪，能够用一个“洋葱”来形象地描述其模型，每一层洋葱皮就相当于一个保护层，因为全部洋葱皮对内核全部起到独立保护作用，从而洋葱内核外侵风险就大大降低。所以，在对某个事故场景进行保护层分析时，确定哪些保护层方法能够起到预防事故目标尤为关键。尤其需考虑相互独立保护层方法，即独立保护层（independent protection layer，IPL）方法作为预防事故安全保护方法。保护层分析目标就是经过多种安全保护方法及其失效概率（probability of failure on demand，PFD）将事故概率（或频率）降低到可接收范围内，具体思途经程图4所表示。

图4 保护层分析思途经程图
在LOPA分析中，将未考虑任何安全保护方法情况下，发生某种事故事件称为未减轻事件，其风险称为潜在风险；将采取独立保护层安全保护方法以后，发生事故事件称为减轻事件，其风险称为剩下风险。所以，进行保护层分析时，首先应分析事件链发展过程和事件概率，掌握未减轻事件潜在风险水平；然后分析多种安全保护方法及其失效概率，确定减轻事件剩下风险水平。
从标准上讲，保护层分析方法能够利用于一个工程项目标任何阶段，但最有效阶段是可行性研究至初步设计阶段，即项目标准步骤图已完成，但带控制点步骤（P&ID）还未完成阶段。当然对于在役装置，也能够结合HAZOP等定性分析方法进行保护层分析。
3.5.2保护层
在本质安全基础上，针对残余危险需要采取多种安全防护方法（如紧急关闭系统、安全警报系统、自动灭火系统等）来预防重大事故发生和降低事故损失。也就是说为了预防残余危险造成事故，必需针对残余危险大小设置可靠防护方法。把这些预防和控制事故各层防护方法称为保护层。
保护层作用关键有两个方面：一是预防和阻止初始事件发展成为事故；二是降低和降低已发生事故后果。保护层各层组成（见图5）及作用以下：

图5 保护层组成
（1）工艺设计层。它是指在系统设计早期就采取较安全生产工艺和方法，即实现系统本质安全。

（2）基础工艺控制系统（BPCS）层。它是指确保系统正常运行工艺控制系统，包含多种工艺操作、程序控制（如温度控制系统）等方法，它将确保系统处于正常工作状态。
（3）工艺监控和人为干预层。它是指各类工艺监控报警系统（如高压报警传感器）及报警后操作者采取方法，人为干预排除异常状态。这里说人为干预是指当某个或多个工艺参数超限报警时，操作人员介入，经过操纵工艺过程控制系统进行抑制，以预防危险状态深入扩大。
（4）安全仪表控制系统（SIS）层。由传感器、逻辑模块和实施部分组成。紧急关闭系统就是最常见安全仪表控制系统之一。安全仪表控制系统不仅能够预防危险事件发生，也能够降低事故后果。
（5）机械防护层。它是指安全阀、泄压阀、放散阀、爆破片等防护机械，在前期多个防护层失效情况下，机械防护层能够起到预防事故发生作用。
（6）结构防护层。它是指多种防护堤、防护沟、防爆墙等各类结构性防护方法，经过切断对水源、土壤、地下水、大气污染，起到降低事故后果作用。
上述机械防护层和结构防护层全部属于物理防护层，前者是在危险物质释放前就发挥作用防护方法，属于主动类防护方法；以后者是在危险物质释放后才发挥作用防护方法，相对来说比较被动。所以，二者也被称为主动物理防护层和被动物理防护层。
（7）应急响应系统层。它是指事故发生后多种应抢救援行动，包含企业内应急和企业外应急。企业外应急是指企业之外社会应急。
可见，工艺设计层（本质安全）、基础工艺控制系统层、工艺监控和人为干预层、安全仪表控制系统（安全警报系统等）层、机械防护层、结构防护层、应急响应系统层共同组成了过程工业防护层。各个防护层之间是并联关系，即只有全部防护层失效才会造成事故发生。
3.5.3 LOPA分析步骤
熟悉系统
确定事故场景
确定事故场景后果
辨识初始事件和频率
辨识IPLs和对应PFD
估量风险
评定风险
风险可接收？
考虑风险降低方法
下一个场景
是
否

图6 保护层分析步骤
保护层分析步骤图6所表示，其具体步骤以下：
a)熟悉所分析工艺过程并搜集资料，包含定性分析（如HAZOP分析所需资料、设计资料、运行统计、泄压阀设计和检测汇报等。
b)利用定性分析（如HAZOP等）分析结果将可能发生严重事故作为事故场景。
c)确定事故场景后果。依据确定后果严重程度划分标准，确定目前事故场景后果等级。后果分析不仅包含短期或现场影响，而日还包含事故对人员、环境和设备长久影响。
d)辨识事故场景起始事件、中间事件和后果事件，依据每个事件发生频率，计算潜在事故发生频率并确定等级。在分析事故场景时，工作组应考虑发生事故场景全部事件。依据后果严重程度和发生频率，确定潜在事故风险等级。
e)列举全部独立保护层方法，确定其失效概率。依据独立保护层失效概率，确定剩下风险等级需要尤其指出是，假如某个独立保护层失效作为起始事件，那么该独立保护层不应作为安全保护方法。比如工艺控制回路失效为事故起始事件，那么由工艺控制产生报警不应作为降低风险独立保护层方法。
f）估量风险，评定风险是否可接收。若不可接收，依据剩下风险等级，提出切实可行安全对策方法，直至达成可承受风险。评价小组应尽可能地提出多个安全对策方法，为找出最好方案提供帮助。
3.5.4 LOPA分析优缺点
优点：
1）LOPA分析和定量分析方法相比需要更少时间，所以尤其适适用于事故场景比较复杂，只用纯定性分析并不能满足要求危险事件。
2）基于风险接收标准LOPA分析和主观带有感情色彩分析相比提供了一个比很好风险判定基础，它提供了一个一致、简单构架来评定情景风险水平，从而在讨论时提供了共同语言。
3）LOPA分析有利于更正确原因-后果确实定，所以提升了场景识别。
假如企业用一样LOPA分析方法和一致风险标准，LOPA分析也提供了一个在装置和装置之间或是工厂和工厂之间进行比较手段。
4）LOPA因为有愈加严格文件和明确频率和后果数据，所以相比定性分析提供了更可靠保险风险判定。
5）LOPA能够帮组企业决定风险是不是低于可接收水平，从而帮组企业作出尤其调整计划。
6）LOPA提供信息能帮助企业决定在操作、维护和培训时需要集中注意哪些防护方法。
缺点：
LOPA分析是一个简化半定量风险分析方法，并不适适用于全部情况。LOPA分析和HAZOP分析或WHAT-IF/CHECKLIST分析方法相比，需要更多时间来完成份析。LOPA分析需要依靠定性分析如HAZOP和What If/Checklist结果来确定危险事件并确定一系列初始事件和安全方法。
3.6小结
图7对这五种方法各自特点进行了总结。
故障假设/检验表分析法
团体依据她们经验识别危害。
大范围识别危害。
定性分析系统故障。
故障类型及影响分析
故障类型和影响分析

将分析对象系统每个部件列表。
识别零部件故障，指出可能后果。
按发生概率和严重程度将危害排序。
考虑人为故障、缺损部件和丧失密封