危害與可操作性分析危害與可操作性分析(HAZOP)是為了識別及評估在製程上可能產生的問題,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)配合製程參數(溫度、壓力等)為基礎的定性危害分析技術,一般會由多部門組成的團隊(HAZOP團隊)腦力激盪,透過多次的會議來進行。 方式簡介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,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:
(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。
只要建立了系統潛在危害的原因及其影響,就可以研究如何修改系統,提昇安全性。修改的系統要再進行一次危害與可操作性分析,確定沒有新的問題出現。 團隊危害與可操作性分析一般會以團隊的方式來進行,其角色如下[2](其他參考資料可能會有不同的名稱):
早期的版本有建議研究負責人也要是記錄者[3],但現在多半建議有另一個人來記錄。一般建議團隊至少要有五個人[4],在大型的製程中,可能會有許多個危害與可操作性分析會議,可能會依領域不同,團隊中的專家會不同,設計者也會不同,但一般而言研究負責人及記錄者是不會更換的。團隊最多可以到20人[3],但一般建議一次開會不會超過8人[4]。現在有許多不同供應商的軟體可以協助研究負責人也要是記錄者。 歷史此分析技術起源自帝国化学工业(ICI)的有機重化事業部(Heavy Organic Chemicals Division),當時是英國的國際級化學公司。此公司1968年到1982年的安全顧問特雷弗·克雷茲曾描述過當時的情形[3][5],以下為其描述的摘要。 1963時為了要研究酚製造廠的設計,由三個工程師成立團隊,每週花三天的時間開會討論,持續了四個月之久。一開始用的技術是稱為「嚴格審查」(critical examination)的技術,但之後就將目的改為尋找設計中的變異。公司後來又進一步的改善此流程,稱為「可操作性研究」(operability studies),在是公司中危害分析程序的第三階段(第一及第二階段分別是概念階段及規格階段) ,在第一個細部設計產出後進行。 1974年英國發生了傅立可斯工廠爆炸事件,傅立可斯附近的化工廠爆炸,廠內的72人有28人死亡,36人重傷。之後不久化學工程師協會專業認証委員會(IChemE)在提賽德大學舉辦了一個一週的安全課程,其中也包括上述的分析技術。此課程和之後陸續幾年的課程都全部額滿。在1974年也發表了公開文獻中的第一篇相關論文[6]。1977年時化學工業協會發行了相關指南[7],但一直到此時都還沒有在正式出版物中出現HAZOP的名稱。克雷茲在1983年首次使用HAZOP,用在IChemE課程的課堂筆記中[3]。自此時開始,危害與可操作性分析成為英國化學工程課程中必修的一部份[3]。 相關條目參考資料
延伸閱讀
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