浅谈工艺危害分析在化工设计中的应用

孙 焰（宁波市化工研究设计院有限公司安庆分公司，浙江宁波 246000）



浅谈工艺危害分析在化工设计中的应用

孙 焰
（宁波市化工研究设计院有限公司安庆分公司，浙江宁波 246000）

摘 要：在当前的化工工程方案的实施过程中，工艺危害分析可以有组织的、系统的对化工工程实施中用到的装置或者设备进行危害的识别鉴定，通过这种方式来减少在化工工艺进行中可能出现的事故，减小事故产生的危害，减轻事故后果，工艺危害分析（PHA）在化工设计中很重要。本文主要简要陈述了工艺危害分析在化工设计工程中的设计阶段应用中常用的方法：“定性、半定量法和定量法”，并且浅谈定性、半定量法和定量法在化工设计中的应用。

关键词：工艺危害分析；化工设计；应用方法；半定量和定量方法

工艺危害分析主要分析调查设备因素、人为因素、外部因素和工程因素等风险因素对工艺工程的危害，着重于其可能产生的原因和后果。并且国家对此也非常重视，于2011年颁布管理导则来明确规定在化工设计过程中必须要有工艺危害分析。工艺危害分析通过对工艺设计过程进行系统的分析评估使得项目组成员能够了解工艺设计的安全性，从而通过安全性的分析得出工艺的风险以及其风险可能造成的后果。因此工艺危害分析方法对化工设计的作用巨大。

1 工艺危害分析方法归纳

在工艺危害分析中的方法中，主要可以归纳为以下三种方法：定性、定量与半定量方法。半定量分析法中包含了许多方法，例如危险源分析、保护层分析和影响分析等方法都属于半定量分析的范畴。然而工艺设计的风险众多，当定性与半定量方法不能够让项目人员辨识全部风险时，就会采用定量分析法中的故障树分析法、事件树分析法等方法来进行风险的辨识。在上述这些方法中，定性和半定量方法最常在化工工程设计中运用，应用最广泛的是危险源分析法。

2 工艺危害分析方法中的定性法

定性法中的危险源分析法主要在项目刚开始的阶段发挥作用，使在工艺设计过程中的风险问题凸显出来，让项目成员能够分析出设计过程中的关键性的风险。这种方法通过对整个设计过程进行一个整体性的辨识，从而发现可能产生风险的源头，并且对自身的防护机制进行一个审查，从而保证自身的防护机制能够应对可能产生的风险，在自身保护措施不足的情况下会提示增加额外的防护措施来应对潜在的威胁。

在防止一些不希望其发生事故的危险源的事故的时候，主要使用故障假设分析法。故障假设分析法较为简单，没有诸多的限制条件，在任何时候任何地点都可以实施，只需要经验丰富的专业人员就可以了，通常由专家提出一些针对性的问题，假设一种情况的发生，例如泵停止工作了怎么办，电力系统停了怎么办，这些问题假设在一个极端的场景中。这种方法的实施需要专业面全的设计团队，通过对整个工艺过程中可能出现的问题进行一系列的提问分析，从而集思广益，掌握整个工艺过程的风险分析以及降低风险的措施。

3 工艺危害分析方法中的半定量法

半定量法中的保护层分析法是一种重要的方法，工艺设计过程在经过危险源分析法之后通常会用保护层分析法对化工设计过程的系统风险进行估算，例如分析过程中发现事故发生后后果十分严重，无法承受，这就需要用保护层分析法来计算分析事故发生的可能性。不仅如此，在确定一些仪表的安全性或者一些事故源的安全层的风险性都会通过这种方法来实现，通过其确定工艺设计过程中一些十分重要的设备的安全性以及风险性。

在对设备个体或者一个单独的故障分析的时候，通常采用故障分析法。这种方法通过对一个单独的故障进行分析研究，从而得出这个故障可能产生的后果，或者对一个十分严重的事故进行研究分析，从而知道这个事故造成了多大的影响，通过分析可能发生的故障及其后果，从而对原有的设计进行改进，从而使得原本存在的风险消除或者降低风险的严重性。例如在对单个设备被腐蚀损坏的时候，通过对腐蚀的设备的故障类型进行分辨，并分析其后果，从而确定其危险性，并根据腐蚀的程度计算确定风险的概率，从而得出处理的方法。

4 工艺危害分析方法中的定量分析法

定量分析法对定性和半定量分析法进行了补充，辨识那些后者无法进行辨识的风险，通过完整的定量分析对风险进行细致的评估，从而对风险进行辨识从而针对性的做出解决的决策。定量分析法依托于现实或实验产生的理论依据，将事件的概率或频率转换成逻辑树的形式，对风险进行数据上的对比，从而对风险进行一个准确的评估。例如火灾、爆炸、毒气泄漏等重大灾难性的分析中，对其进行数据上的收集，并对火灾爆炸等事故的数据进行分析，然后进行计算后评价其风险性，最终制成风险评估报告。

在定量分析法中，通过逻辑符号对系统的安全性进行细致全面的分析的方法叫作故障树分析。其以一个制定的特殊的事故为根，然后像树枝蔓延一样层层列出事故发生的原因以及其发生的可能性，从而对风险进行更加深入细致的研究，通过一层层的计算找到事故发生的根本原因，从而降低事故发生的概率，降低事故的风险。

相比于故障树分析法的通过故障发生后来找到原因的方式

不同，事件树分析法则是从事故的原因来找到可能发生的故障。从一个最初的原因引发的事件进行分析，根据在事件发生的是否引发的可能性与新的故障发生进行结合分析，动态的看清事件发生全过程，从而帮助项目人员通过这种方法对风险进行定量分析，从而做出正确的决策，是整个设计过程的安全系统更加可靠。

5 结术语

在整个化工工程的设计过程中，工艺危害分析是不可或缺的一环，国家严格规定，所有的项目都必须有工艺危害分析这一关键性步骤。工艺危害分析能够有效地降低项目工程实施过程中发生事故的可能性，降低化工工程的风险，帮助项目的团队能够根据分析的原因风险等来做出正确的决策，使得化工设计的顺利完成。本文浅谈了定量分析法、半定量分析法以及定性法在工程设计中的应用，以及它们的原理流程等。

参考文献

［1］ 张广文，白永忠，万古军.工艺安全管理系统的核心要素——工艺危害分析［J］.安全、健康和环境，2009，（09）.

［2］ 白永忠，于安峰，武志峰.工艺安全管理系统的发展现状及建议［J］.安全、健康和环境，2009，（01）.

［3］ 郑志国.化工过程安全管工艺危害分析在理中的重要作用［J］.科技与企业，2011，（08）.

On the Process Hazard Analysis in Chemical Engineering Design

Sun Yan

Abstract：In the process of implementation of the current program in chemical engineering， process hazard analysis can be organized and systematic implementation of the project of the chemical used in the device or devices to identify hazards identified by this way to reduce the chemical processes accidents may occur， reduce the harm caused by the accident， mitigate the consequences of accidents， process hazard analysis （PHA） is very important in the chemical design. In this paper， a brief statement of the design phase of the application process hazard analysis in the chemical engineering design methods commonly used：“qualitative and semi-quantitative and quantitative methods”， and of qualitative and semi-quantitative and quantitative methods in chemical engineering design .

Key words：process hazard analysis；chemical engineering design；application methods；semi-quantitative and quantitative methods

中图分类号：TQ050.2

文献标志码：A

文章编号：1003–6490（2016）02–0093–02

收稿日期：2016–02–11

作者简介：孙焰（1988—），男，安徽安庆人，助理工程师，主要从事化工工艺设计、管道设计等工作。