化工系统安全分析方法

① 安全系统的分析方法有哪些各有何特点和注意事项

目前系统安全分析法有20余种，其中常用的分析法是： （1）安全检查表（safety check list） （2）初步危险分析（PHA） （3）故障类型、影响及致命度分析（FMECA） （4）事件要分析（ETA） （5）事故树分析（FTA）

② 化工生产中如何进行危险性分析化工事故的特色有哪些

现在做危险性分析的常用方法是HAZOP分析方法，就是有一个leader和各个专业的设计人员，工厂负责生产操作人员和安全人员，也可以邀请一两位专家，大家在一起对工艺流程进行划分，逐个区域，逐个参数进行分析，然后总结出HAZOP分析报告。

③ 安全评价方法的HAZOP

危险与可操作性研究（Hazard and Operability Analysis,简称HAZOP）是英国帝国化学工业公司（ICI）于1974年开发的，是以系统工程为基础，主要针对化工设备、装置而开发的危险性评价方法。该方法研究的基本过程是以关键词为引导，寻找系统中工艺过程或状态的偏差，然后再进一步分析造成该变化的原因、可能的后果，并有针对的提出必要的预防对策措施。
运用危险与可操作性研究（HAZOP）分析方法，可以查处系统中存在的危险、有害因素，并能以危险、有害因素可能导致的事故后果确定设备、装置中的主要危险、有害因素。
危险与可操作性研究也能作为确定事故树“顶上事件”的一种方法。 HAZOP分析对工艺或操作的特殊点进行分析，这些特殊点称为“分析节点”，或工艺单元/操作步骤。通过分析每个“节点”，识别出那些具有潜在危险的偏差，这些偏差通过引导词或关键词引出。一套完整的引导词用于每个可认识的偏差而不被遗漏。表1.7列出了HAZOP分析中经常遇到的术语及定义；表1.8列出了HAZOP分析中常用的引导词。
常用HAZOP分析术语
工艺单元 具有确定边界的设备单元，对单元内工艺参数的偏差进行偏差；对位于PID图上的工艺参数进行偏差分析
操作步骤 间歇过程的不连续动作，或者是由HAZOP分析组成分析的操作步骤；可能是手动、自动或计算机自动控制，间歇过程的每一步使用的偏差可能与连续过程不同
工艺指标 确定装置如何按照希望的操作而不发生偏差，即工艺过程的正常操作条件；采用一系列的表格，用文字或图表进行说明，如工艺说明、流程图、PID等
引导词 用于定性或定量设计工艺指标的简单词语，引导识别工艺过程的危险
工艺参数 与过程有关的物理和化学特性，包括概念性的项目如反应、混合、浓度、pH值及具体项目如温度、压力、流量等
偏差分析组使用引导词系统地对每个分析节点的工艺参数进行分析发现的一系列偏离工艺指标的情况；偏差的形式通常用“引导词+工艺参数”
原因 偏差的原因；一旦找到发生偏差的原因，就意味着找到了对付偏差的方法和手段
后果 偏差所造成的后果；分析组常常假定发生偏差时，已有安全保护系统失效；不考虑那些细小的与安全无关的后果
安全保护 指设计的工程系统或调节控制系统，用以避免或减轻偏差时所造成的后果
措施或建议 修改设计、操作规程或者进一步分析研究的建议
HAZOP分析常用引导词及意义
引导词 意义 备注
NONE（不或没有） 完成这些意图是不可能的 任何意图都实现不了，但也不会有任何事情发生
MORE（过量） 数量增加 与标准值相比，数量偏大
LESS（减少） 数量减少 与标准值相比，数量偏小
AS WELL AS（伴随） 定性增加 所有的设计与操作意图均伴随其他活动或事件的发生
PART OF（部分） 定向减少 仅仅有一部分意图能实现，一些不能实现
REVERSE（相逆） 逻辑上与意图相反 出现与设计意图完全相反的事或物
OTHER THAN（异常） 完全替换 出现与设计要求不相同的事或物
引导词用于两类工艺参数，一类是概念性工艺参数如反应、混合；另一类是具体的工艺参数如温度、压力。当概念性的工艺参数与引导词组合偏差时常常会发生歧义，分析人员有必要对一些引导词进行修改。 危险与可操作性研究方法的目的主要是调动生产操作人员、安全技术人员、安全管理人员和相关设计人员的想象性思维，使其能够找出设备、装置中的危险、有害因素，为制定安全对策措施提供依据。HAZOP分析可按以下步骤进行：
（1）成立分析小组
根据研究对象，成立一个由多方面专家（包括操作、管理、技术、设计和监察等各方面人员）组成的分析小组，一般为4～8人组成，并指定负责人。
（2）收集资料
分析小组针对分析对象广泛地收集相关信息、资料，可包括产品参数、工艺说明、环境因素、操作规范、管理制度等方面的资料。尤其是带控制点的流程图。
（3）划分评价单元
为了明确系统中各子系统的功能，将研究对象划分成若干单元，一般可按连续生产工艺过程中的单元以管道为主、间歇生产工艺过程中的单元以设备为主的原则进行单元划分。明确单元功能，并说明其运行状态和过程。
（4）定义关键词
按照危险与可操作性研究中给出的关键词逐一分析各单元可能出现的偏差。
（5）分析产生偏差的原因及其后果。
（6）制定相应的对策措施。
1.5.4危险与可操作性研究的优、缺点及使用范围
该方法优点是简便易行，且背景各异的专家在一起工作，在创造性、系统性和风格上互相影响和启发，能够发现和鉴别更多的问题，汇集了集体的智慧，这要比他们单独工作时更为有效。其缺点是分析结果受分析评价人员主观因素的影响。
危险与可操作性研究方法适用于设计阶段和现有的生产装置的评价。起初，英国帝国化学工业公司开发的危险与可操作性研究方法主要在连续的化工生产工艺过程中应用。化工生产工艺过程中管道内物料工艺参数的变化可以反映了各装置、设备的状况，因此，在连续过程中分析的对象应确定为管道，通过管道内物料状态及工艺参数产生偏差的分析，查找出系统存在的危险、有害因素以及可能的事故后果。通过对管道的分析，就能够全面地了解整个系统存在的危险。通过对危险与可操作性研究方法的适当改进，该方法也能应用于间歇化工生产工艺过程的危险性分析。在进行化工生产工艺过程的评价时，分析对象应是主体设备。

④ 分析和评价化工工艺危害的方法有哪些请说出三种。

工艺危险特点

（1）电解食盐水过程中产生的氢气是极易燃烧的气体，氯气是氧化性很强的剧毒气体，两种气体混合极易发生爆炸，当氯气中含氢量达到5％以上，则随时可能在光照或受热情况下发生爆炸；
（2）如果盐水中存在的铵盐超标，在适宜的条件（pH<4.5）下，铵盐和氯作用可生成氯化铵，浓氯化铵溶液与氯还可生成黄色油状的三氯化氮。三氯化氮是一种爆炸性物质，与许多有机物接触或加热至90℃以上以及被撞击、摩擦等，即发生剧烈的分解而爆炸；
（3）电解溶液腐蚀性强；
（4）液氯的生产、储存、包装、输送、运输可能发生液氯的泄漏。

典型工艺

氯化钠（食盐）水溶液电解生产氯气、氢氧化钠、氢气；
氯化钾水溶液电解生产氯气、氢氧化钾、氢气。

重点监控工艺参数

电解槽内液位；电解槽内电流和电压；电解槽进出物料流量；可燃和有毒气体浓度；电解槽的温度和压力；原料中铵含量；氯气杂质含量（水、氢气、氧气、三氯化氮等）等。

安全控制的基本要求

电解槽温度、压力、液位、流量报警和联锁；电解供电整流装置与电解槽供电的报警和联锁；紧急联锁切断装置；事故状态下氯气吸收中和系统；可燃和有毒气体检测报警装置等。

宜采用的控制方式

将电解槽内压力、槽电压等形成联锁关系，系统设立联锁停车系统。
安全设施，包括安全阀、高压阀、紧急排放阀、液位计、单向阀及紧急切断装置等。

化学工程与工艺主要研究化学工程与化学工艺相关的基本知识和技能，涉及化学反应、化工单元操作、化工过程与设备、工艺过程系统模拟优化等多个方面，进行化工合成、化学工艺优化、化学检验等。例如：洗发水、洗涤剂等生活用品的调配和合成，化妆品配方的研发，医学用药的研制，血液成分的化学检验等。
化学生产技术通常是对一定的产品或原料提出的，例如氯乙烯的生产、甲醇的合成、硫酸的生产、煤气化等。因此，它具有个别生产的特殊性；但其内容所涉及的方面一般有：原料和生产方法的选择，流程组织，所用设备（反应器、分离器、热交换器等）的作用，结构和操作，催化剂及其他物料的影响,操作条件的确定,生产控制，产品规格及副产品的分离和利用，以及安全技术和技术经济等问题。

化工工艺即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程, 包括实现这一转变的全部措施。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：
①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过净化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。
②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。
③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。